漫談6G，為時過早？

（圖片來源：攝圖網）

作者|葉靜  來源|新眸(ID：xinmouls)

自5G逐漸規模應用后，關于6G的討論就層出不窮。

從2018年國內著手研究6G，到紐約大學、加州大學進行太赫茲6G方向預研；從建立6G聯盟，到SKTelecom與諾基亞和愛立信簽署了相關協議，以加強在6G網絡研發方面的合作；除了國內，美國、俄羅斯、日本以及歐盟都在緊鑼密鼓地開展6G研討，一時間，6G似乎比元宇宙還火。

按照過去經驗來看，移動通信技術基本上保持著“十年1G”的迭代周期。

每一代移動通信技術的誕生，都出于解決行業發展所面臨的難題，并且，新一代通信技術變革，對上一代的降維打擊往往是顛覆性的。比如最早的1G，它僅僅提供了移動語音電話的解決方案，類似大哥大這類傳呼機；到了2G，移動語音和短信應用開始普及;3G是數據網絡通信的時代，互聯網應用生態也在此時開始生根發芽;4G是移動互聯網的黃金年代；5G在于萬物互聯。

可能是3G到4G過于絲滑，5G的到來，并沒有引起全民換機潮，并且，輿論對6G的看法也兩極分化：正面的聲音認為6G是大勢所趨；反面觀點則認為6G就是炒概念，沒有人真的需要6G。當然，爭議并不是最重要的議題，很多人還沒搞明白6G究竟是什么，以及6G會改變什么。

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從人到智能體

早在2019年，SantiagoTenorio（沃達豐網絡架構總監）就曾表示，“行業應該把6G變成‘無G’(no-G)。”在他看來，目前的技術已經到頂，除了升級服務和應用程序，幾乎沒有什么根本上的改進余地，6G是子虛烏有的事情。到了去年8月,IEEE曾面向數百名電信網絡行業專家，展開對6G看法的調研，結果過半數的人更傾向認為，6G是在5G基礎上的一個升級延續，而非顛覆。

就像廣泛使用的4G，基于網絡數據傳輸速率大幅提升，移動互聯網催生了大量的新業態，直播就是最典型的案例。但4G能較好匹配消費級應用場景，卻難以適配更高級的運算場景：比如AI領域信息收集和處理，所以人們起初對于5G的認知，更多地停留在網速更快這一層面上。

但實際上，5G不僅讓智能家居、智能穿戴、遠程醫療、智慧城市等新概念逐漸實現，并且帶來新的商機，對個人也包括行業都會有改變。

根據《華為6G白皮書》，與前幾代移動通信技術相比，6G將在5G基礎上，從“連接的事物”演變為“連接的智能”。結合AI、云計算及大數據技術的發展，賦能萬事萬物，實現智能泛在連接，6G的主流應用也將會是XR云服務、觸覺反饋、全息顯示等。

這里就不得不提到一個老概念：數字孿生。

使用場景上，數字孿生基于物理世界生成一個數字化的孿生虛擬世界，物理世界的人和人、人和物、物和物之間將可以通過數字化世界來傳遞信息。它最早被用在飛機發動機的預測性維護上，而“人的數字孿生”是通過在人體內使用大量智能傳感器，采集現實人體的各種器官數據，數字化重建后形成數字人。

圖：6G場景（來源：中國移動研究院）

在6G的一些設想中，未來人們是能夠傳遞觸覺、嗅覺、味覺的，甚至人的情感都可以傳遞和交互，當然，這種語境下科幻色彩有些過于濃厚，所以導致一些人士認為6G是非必要的。

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6G的技術原理

接下來我們聊聊6G的技術層面。

眾所周知，從1G到5G，為了提高無線鏈路的速率和容量，移動通信總向著更多的頻譜、更高的頻段去擴展。據《日經新聞》報道，日本現行的5G通信，以6GHZ以下的頻段為主，速度和4G并沒有太大差異。之所以早早展開6G技術攻防戰，是為了應對未來以太赫茲運用、人造衛星技術等科技競爭。

補充一個知識點：太赫茲是一個頻率單位，1THz=1000GH，基于太赫茲技術，6G網速能夠達到5G網速的50倍以上，也就是說，在6G時代，室內的精準度誤差可能會降到10厘米以內，而在室外精準度的誤差也不會超過1米。

作為高速寬帶的通信載體，太赫茲波具有極高的方向性和穿透能力，因此適用于惡劣環境下的短距離保密通訊，也適用于高帶寬需求的衛星通信領域。國際通訊聯盟認為6G如果要變成以太赫茲技術為基礎的超高速網絡，需要開拓的是100GHz-10THz的頻段范圍。

因為之前手機通信網絡主要以光纖連接的基站接入互聯網為基礎，由于6G的應用場景將會更豐富，考慮到近空和海面、高山、沙漠等地面基站搭建的困難，將使用低軌道衛星和飛行在平流層的高空偽衛星無人機，衛星通信將是傳統地面移動通信系統的重要補充，空天地一體化的覆蓋成為趨勢。

也有行業專家認為，不同于目前手機通信網絡以光纖連接的基站作為基礎，“6G網絡將實現地面無線與衛星通信的連接。”這樣一來，網絡信號無縫抵達，理想狀態下能夠覆蓋世界的各個角落，甚至讓荒僻地區的人們都能接受遠程醫療和教育，并且，在衛星系統與地面網絡的聯動下，進行更為精準的天氣預測，做到快速應對突發自然災害。

但不得不說的是，對于太赫茲技術，我們仍需理性。

一般來說，網絡的迭代分為兩個層面，一是傳輸，二是應用。傳輸指的是硬件層面，比如基站、芯片這些，應用主要是指軟件。因為4G已經落實到具體的軟件應用，所以能在一定程度上改變我們的生活方式，4G的成功讓5G和6G壓力陡增，所以我們經常能聽到：雖然大家天天在談5G，但5G也只在硬件維度上是成熟狀態，距離實際的規模應用還有很長一段距離，至于6G，仍停留在理論方面。

聞庫（中國通信標準化協會副理事長）曾表示，“太赫茲作為6G的重要技術方向，前提基礎還是要先把毫米波培育成熟。”這背后的原因很簡單，現在4G、5G用的毫米波仍存在覆蓋能力弱、建網成本高企、終端生態不成熟等問題亟需解決。

換句話說，就算到了6G時代，太赫茲波也有可能遭遇類似問題。如果說MassiveMIMO（大規模天線技術）是5G的標志性技術，那么6G的主要方向，還是在于如何提升場景適應性、降低系統開銷、簡化計算、提升多用戶配對效率等方面。

人們通常會認為AI給5G打開了一扇窗，5G能讓AI變得更泛在，“萬物互聯”就是在這樣的基礎上被提出。那么問題來了，誰會敲開6G的需求大門，“萬物智聯”是真命題還是偽命題，這些問題都要等到6G標準出來才能回答。

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6G距離我們有多遠？

通信技術的更迭不比其他，一般來說，先有標準后有應用。

但需要注意的是，標準往往來自于場景規模應用的直接反饋，6G也不例外，與其說業界在為6G技術競合，倒不如說為標準尋找真正意義上的試驗田。就目前來看，雖然業界還沒有制定出6G統一標準，但對6G商用化進程已經達成了初步共識，并規劃出了時間線雛形，去年科技風云榜大會上，王建宙（中國移動原董事長）曾表示，“到2030年，6G將會商用。”

在5G尚未完全普及之時，很多人吐槽6G注定會“起個大早，趕了個晚集”，但參考移動通信產業“用一代、做一代、看一代”的發展規律，提前備戰下一代通信技術，進行前瞻性的研發和專利儲備，并不為過。

畢竟，上升至戰略層面，這很有可能是搶占未來信息產業制高點的關鍵。

據劉光毅（中國移動研究院首席專家）推測，基于5G的研發歷程，整個6G研發將大概分為兩個階段。第一階段(2018—2025年)，愿景、需求的定義和關鍵技術的研究驗證、系統概念設計與原型驗證；第二階段(2026—2030年)，3GPP開始相關標準的研究和制定，“端到端”產業化推進，業務和應用培育以及商用部署。

放眼國外，芬蘭率先發布了全球首份6G白皮書，Horizon2020組織啟動“智能網絡與服務”的6G研究項目、美國一直重視太赫茲及空天地一體化技術領域，形成了由SpaceX、Amazon、Astra和波音公司等為核心成員的低軌衛星互聯網編隊；日韓6G研究偏向校企合作，其中LG、三星建立了6G研究中心，并發布6G白皮書，內容涵蓋了6G愿景、演進趨勢、應用場景、標準化時間表等。

當我們把通信網絡的發展需求，和馬斯洛需求層次理論類比，我們不難發現，后者從人類動機的角度出發，把人的需求從低到高依次分為生理、安全、社交、尊重和自我實現，前者從1G發展至今，從基本滿足人與人之間的通信需求，到滿足各種生活場景需求，再到人與物、物與物間的高速連接，通信技術已經成為連接真實物理世界與虛擬數字世界的紐帶。

但摩爾定律的失效，不免讓我們停下來思考：6G漫談，是否為時過早？

編者按：本文轉載自微信公眾號：新眸(ID：xinmouls)，作者：葉靜