漫谈6G，是否为时过早？

2022-03-04 10:28

新眸科技组作品

作者｜叶静

编辑｜桑明强

自5G逐渐规模应用后，关于6G的讨论就层出不穷。

从2018年国内着手研究6G，到纽约大学、加州大学进行太赫兹6G方向预研；从建立6G联盟，到SKTelecom与诺基亚和爱立信签署了相关协议，以加强在6G网络研发方面的合作；除了国内，美国、俄罗斯、日本以及欧盟都在紧锣密鼓地开展6G研讨，一时间，6G似乎比元宇宙还火。

按照过去经验来看，移动通信技术基本上保持着“十年1G”的迭代周期。

每一代移动通信技术的诞生，都出于解决行业发展所面临的难题，并且，新一代通信技术变革，对上一代的降维打击往往是颠覆性的。比如最早的1G，它仅仅提供了移动语音电话的解决方案，类似大哥大这类传呼机；到了2G，移动语音和短信应用开始普及；3G是数据网络通信的时代，互联网应用生态也在此时开始生根发芽；4G是移动互联网的黄金年代；5G在于万物互联。

可能是3G到4G过于丝滑，5G的到来，并没有引起全民换机潮，并且，舆论对6G的看法也两极分化：正面的声音认为6G是大势所趋；反面观点则认为6G就是炒概念，没有人真的需要6G。当然，争议并不是最重要的议题，很多人还没搞明白6G究竟是什么，以及6G会改变什么。

01 从人到智能体

早在2019年，SantiagoTenorio（沃达丰网络架构总监）就曾表示，“行业应该把6G变成‘无G’（no－G）。”在他看来，目前的技术已经到顶，除了升级服务和应用程序，几乎没有什么根本上的改进余地，6G是子虚乌有的事情。到了去年8月，IEEE曾面向数百名电信网络行业专家，展开对6G看法的调研，结果过半数的人更倾向认为，6G是在5G基础上的一个升级延续，而非颠覆。

就像广泛使用的4G，基于网络数据传输速率大幅提升，移动互联网催生了大量的新业态，直播就是最典型的案例。但4G能较好匹配消费级应用场景，却难以适配更高级的运算场景：比如AI领域信息收集和处理，所以人们起初对于5G的认知，更多地停留在网速更快这一层面上。

但实际上，5G不仅让智能家居、智能穿戴、远程医疗、智慧城市等新概念逐渐实现，并且带来新的商机，对个人也包括行业都会有改变。

根据《华为6G白皮书》，与前几代移动通信技术相比，6G将在5G基础上，从“连接的事物”演变为“连接的智能”。结合AI、云计算及大数据技术的发展，赋能万事万物，实现智能泛在连接，6G的主流应用也将会是XR云服务、触觉反馈、全息显示等。

这里就不得不提到一个老概念：数字孪生。

使用场景上，数字孪生基于物理世界生成一个数字化的孪生虚拟世界，物理世界的人和人、人和物、物和物之间将可以通过数字化世界来传递信息。它最早被用在飞机发动机的预测性维护上，而“人的数字孪生”是通过在人体内使用大量智能传感器，采集现实人体的各种器官数据，数字化重建后形成数字人。

图：6G场景（来源：中国移动研究院）

在6G的一些设想中，未来人们是能够传递触觉、嗅觉、味觉的，甚至人的情感都可以传递和交互，当然，这种语境下科幻色彩有些过于浓厚，所以导致一些人士认为6G是非必要的。

02 6G的技术原理

接下来我们聊聊6G的技术层面。

众所周知，从1G到5G，为了提高无线链路的速率和容量，移动通信总向着更多的频谱、更高的频段去扩展。据《日经新闻》报道，日本现行的5G通信，以6GHZ以下的频段为主，速度和4G并没有太大差异。之所以早早展开6G技术攻防战，是为了应对未来以太赫兹运用、人造卫星技术等科技竞争。

补充一个知识点：太赫兹是一个频率单位，1THz＝1000GH，基于太赫兹技术，6G网速能够达到5G网速的50倍以上，也就是说，在6G时代，室内的精准度误差可能会降到10厘米以内，而在室外精准度的误差也不会超过1米。

作为高速宽带的通信载体，太赫兹波具有极高的方向性和穿透能力，因此适用于恶劣环境下的短距离保密通讯，也适用于高带宽需求的卫星通信领域。国际通讯联盟认为6G如果要变成以太赫兹技术为基础的超高速网络，需要开拓的是100GHz－10THz的频段范围。

因为之前手机通信网络主要以光纤连接的基站接入互联网为基础，由于6G的应用场景将会更丰富，考虑到近空和海面、高山、沙漠等地面基站搭建的困难，将使用低轨道卫星和飞行在平流层的高空伪卫星无人机，卫星通信将是传统地面移动通信系统的重要补充，空天地一体化的覆盖成为趋势。

也有行业专家认为，不同于目前手机通信网络以光纤连接的基站作为基础，“6G网络将实现地面无线与卫星通信的连接。”这样一来，网络信号无缝抵达，理想状态下能够覆盖世界的各个角落，甚至让荒僻地区的人们都能接受远程医疗和教育，并且，在卫星系统与地面网络的联动下，进行更为精准的天气预测，做到快速应对突发自然灾害。

但不得不说的是，对于太赫兹技术，我们仍需理性。

一般来说，网络的迭代分为两个层面，一是传输，二是应用。传输指的是硬件层面，比如基站、芯片这些，应用主要是指软件。因为4G已经落实到具体的软件应用，所以能在一定程度上改变我们的生活方式，4G的成功让5G和6G压力陡增，所以我们经常能听到：虽然大家天天在谈5G，但5G也只在硬件维度上是成熟状态，距离实际的规模应用还有很长一段距离，至于6G，仍停留在理论方面。

闻库（中国通信标准化协会副理事长）曾表示，“太赫兹作为6G的重要技术方向，前提基础还是要先把毫米波培育成熟。”这背后的原因很简单，现在4G、5G用的毫米波仍存在覆盖能力弱、建网成本高企、终端生态不成熟等问题亟需解决。

换句话说，就算到了6G时代，太赫兹波也有可能遭遇类似问题。如果说MassiveMIMO（大规模天线技术）是5G的标志性技术，那么6G的主要方向，还是在于如何提升场景适应性、降低系统开销、简化计算、提升多用户配对效率等方面。

人们通常会认为AI给5G打开了一扇窗，5G能让AI变得更泛在，“万物互联”就是在这样的基础上被提出。那么问题来了，谁会敲开6G的需求大门，“万物智联”是真命题还是伪命题，这些问题都要等到6G标准出来才能回答。

03 6G距离我们有多远？

通信技术的更迭不比其他，一般来说，先有标准后有应用。

但需要注意的是，标准往往来自于场景规模应用的直接反馈，6G也不例外，与其说业界在为6G技术竞合，倒不如说为标准寻找真正意义上的试验田。就目前来看，虽然业界还没有制定出6G统一标准，但对6G商用化进程已经达成了初步共识，并规划出了时间线雏形，去年科技风云榜大会上，王建宙（中国移动原董事长）曾表示，“到2030年，6G将会商用。”

在5G尚未完全普及之时，很多人吐槽6G注定会“起个大早，赶了个晚集”，但参考移动通信产业“用一代、做一代、看一代”的发展规律，提前备战下一代通信技术，进行前瞻性的研发和专利储备，并不为过。

毕竟，上升至战略层面，这很有可能是抢占未来信息产业制高点的关键。

据刘光毅（中国移动研究院首席专家）推测，基于5G的研发历程，整个6G研发将大概分为两个阶段。第一阶段（2018—2025年），愿景、需求的定义和关键技术的研究验证、系统概念设计与原型验证；第二阶段（2026—2030年），3GPP开始相关标准的研究和制定，“端到端”产业化推进，业务和应用培育以及商用部署。

放眼国外，芬兰率先发布了全球首份6G白皮书，Horizon2020组织启动“智能网络与服务”的6G研究项目、美国一直重视太赫兹及空天地一体化技术领域，形成了由SpaceX、Amazon、Astra和波音公司等为核心成员的低轨卫星互联网编队；日韩6G研究偏向校企合作，其中LG、三星建立了6G研究中心，并发布6G白皮书，内容涵盖了6G愿景、演进趋势、应用场景、标准化时间表等。

当我们把通信网络的发展需求，和马斯洛需求层次理论类比，我们不难发现，后者从人类动机的角度出发，把人的需求从低到高依次分为生理、安全、社交、尊重和自我实现，前者从1G发展至今，从基本满足人与人之间的通信需求，到满足各种生活场景需求，再到人与物、物与物间的高速连接，通信技术已经成为连接真实物理世界与虚拟数字世界的纽带。

但摩尔定律的失效，不免让我们停下来思考：6G漫谈，是否为时过早？

原文标题 : 漫谈6G，为时过早？