6G爭(zhēng)奪戰(zhàn)已開(kāi)始，老美搶得先機(jī)，日本斥巨資，華為也早已出手！

4G與5G、物聯(lián)網(wǎng)、云邊計(jì)算、人工智能(AI)與機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)[3-5]、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、衛(wèi)星火箭、無(wú)人機(jī)、可穿戴技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、可植入技術(shù)、超硅計(jì)算與通信技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用，為業(yè)務(wù)創(chuàng)新奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。應(yīng)用與技術(shù)的雙重創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，決定5G應(yīng)用將在未來(lái)10年快速成長(zhǎng)，并創(chuàng)造出新的生活方式、數(shù)字經(jīng)濟(jì)和社會(huì)結(jié)構(gòu)，例如跨階層的數(shù)字生活、網(wǎng)紅經(jīng)濟(jì)、數(shù)字貴族等。

6G，即第六代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，也被稱(chēng)為第六代移動(dòng)通信技術(shù)。主要促進(jìn)的就是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展 [1-2] 。截至2019年11月，6G仍在開(kāi)發(fā)階段。6G的傳輸能力可能比5G提升100倍，網(wǎng)絡(luò)延遲也可能從毫秒降到微秒級(jí)。2019年11月3日，科技部會(huì)同發(fā)展改革委、教育部、工業(yè)和信息化部、中科院、自然科學(xué)基金委在北京組織召開(kāi)6G技術(shù)研發(fā)工作啟動(dòng)會(huì)。

6G，即第六代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)概念性無(wú)線網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)通信技術(shù)，也被稱(chēng)為第六代移動(dòng)通信技術(shù)。主要促進(jìn)的就是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。6G網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)地面無(wú)線與衛(wèi)星通信集成的全連接世界。通過(guò)將衛(wèi)星通信整合到6G移動(dòng)通信，實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)能夠抵達(dá)任何一個(gè)偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村，讓深處山區(qū)的病人能接受遠(yuǎn)程醫(yī)療，讓孩子們能接受遠(yuǎn)程教育。

此外，在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、電信衛(wèi)星系統(tǒng)、地球圖像衛(wèi)星系統(tǒng)和6G地面網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)動(dòng)支持下，地空全覆蓋網(wǎng)絡(luò)還能幫助人類(lèi)預(yù)測(cè)天氣、快速應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等。這就是6G未來(lái)。6G通信技術(shù)不再是簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)容量和傳輸速率的突破，它更是為了縮小數(shù)字鴻溝，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)這個(gè)“終極目標(biāo)”，這便是6G的意義。

6G的數(shù)據(jù)傳輸速率可能達(dá)到5G的50倍，時(shí)延縮短到5G的十分之一，在峰值速率、時(shí)延、流量密度、連接數(shù)密度、移動(dòng)性、頻譜效率、定位能力等方面遠(yuǎn)優(yōu)于5G。

二十一世紀(jì)以來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)迎來(lái)爆發(fā)期，包括中國(guó)在內(nèi)的全球網(wǎng)民數(shù)量日益暴增，截止目前為止互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)滲透到了人們生活的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)。短短十幾年的時(shí)間，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)從2G到4G，再到如今5G的全面普及。在越來(lái)越先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代也緊隨其后。但5G并不是結(jié)束，在全球各地仍在積極推廣普及5G的時(shí)候，許多國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始了6G的研發(fā)工作。

6G爭(zhēng)奪戰(zhàn)已開(kāi)始，老美搶得先機(jī)，日本斥巨資，華為也早已出手。

5G網(wǎng)絡(luò)為萬(wàn)物互聯(lián)提供了可能，將各智能化產(chǎn)品連接起來(lái)，而6G網(wǎng)絡(luò)則是會(huì)將全球任何一個(gè)角落聯(lián)系起來(lái)，讓世界真正處于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中。我國(guó)工程院院士徐揚(yáng)生曾表示，6G網(wǎng)絡(luò)將以衛(wèi)星作為主網(wǎng)鋪展開(kāi)來(lái)，不僅在速度上進(jìn)一步提高，在范圍上更是做到了無(wú)限擴(kuò)大。而對(duì)于已經(jīng)開(kāi)啟的6G研發(fā)時(shí)代，老美成功搶得了先機(jī)，甚至已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了領(lǐng)先水平。

5G網(wǎng)絡(luò)的面世帶來(lái)了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一次革新，但在如今5G網(wǎng)絡(luò)還沒(méi)有廣泛普及的情況下，各國(guó)對(duì)6G的研發(fā)事實(shí)上已經(jīng)開(kāi)始了，而這一次美國(guó)拼了命，拉攏日本等科技強(qiáng)國(guó)共同進(jìn)行該網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)，誓要在6G網(wǎng)絡(luò)上超越中國(guó)再度領(lǐng)先，俄專(zhuān)家建議中國(guó)小心應(yīng)對(duì)。

在產(chǎn)業(yè)界的共同努力下，我國(guó)5G發(fā)展取得領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，已累計(jì)建成5G基站超81.9萬(wàn)個(gè)，占全球比例約為70%;5G手機(jī)終端用戶連接數(shù)達(dá)2.8億，占全球比例超過(guò)80%;5G標(biāo)準(zhǔn)必要專(zhuān)利聲明數(shù)量占比超過(guò)38%，去年上半年以來(lái)上升近5個(gè)百分點(diǎn)，位列全球首位。

為了在下一次網(wǎng)絡(luò)革新當(dāng)中超越中國(guó)，美國(guó)和日本投入大量資金用于研發(fā)6G技術(shù)，那么美國(guó)和日本的野心能夠得逞嗎?事實(shí)上中國(guó)同樣在進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，并且中國(guó)在武器上的基礎(chǔ)比美國(guó)和日本更加堅(jiān)實(shí)，因此只要中國(guó)不松懈，美國(guó)和日本就很難超越中國(guó)。

5G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)面世并在很多國(guó)家開(kāi)始投入使用，相信很多人已經(jīng)體驗(yàn)過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的暢快網(wǎng)速，但從國(guó)家和行業(yè)的角度來(lái)看，5G網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的絕不僅僅是更快的網(wǎng)速，這種網(wǎng)絡(luò)最大的特色就是低延遲高速率以及大連接，在廣泛應(yīng)用之后，5G網(wǎng)絡(luò)將會(huì)帶來(lái)生活上的巨大改變，例如其低延時(shí)特性可以用于自動(dòng)駕駛汽車(chē)，汽車(chē)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與平臺(tái)相連，平臺(tái)隨時(shí)接受汽車(chē)接收到的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理之后將控制信號(hào)傳輸回汽車(chē)，以往的網(wǎng)絡(luò)由于較高的延遲，事實(shí)上是難以進(jìn)行這種操作的，但在5G網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋的情況下，這種操作就具備了極高的可行性。

在覆蓋范圍方面，6G將實(shí)現(xiàn)地面、衛(wèi)星和機(jī)載網(wǎng)絡(luò)三方的無(wú)縫連接。在定位精度方面，6G也將突破傳統(tǒng)GPS難以精確定位室內(nèi)物品的困境，可對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行高精度定位。此外，6G與人工智能的深度融合則能使傳感、定位、資源配置、接口切換等工作皆更加智能化，從而提升機(jī)器工作效率。

當(dāng)然，6G技術(shù)的高性能定位也給目前的技術(shù)帶來(lái)許多需要攻克的難題，比如波段頻率的增加會(huì)造成天線體積的變小，因此單位面積需要配置的天線數(shù)也將需要不斷增加，這對(duì)集成電子和新材料等技術(shù)來(lái)說(shuō)極具挑戰(zhàn)性。

和5G相比，6G有什么不同?葛頎認(rèn)為，結(jié)合5G與4G的區(qū)別，6G可能網(wǎng)絡(luò)速率會(huì)再提升10倍，時(shí)延再降低10倍，接入數(shù)量再增加10倍。但他同時(shí)指出，更重要的區(qū)別是6G將成為信息化生產(chǎn)力平臺(tái)，肩負(fù)著助力全社會(huì)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展的任務(wù)。

互聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)家劉興亮則預(yù)計(jì)，6G時(shí)代將出現(xiàn)全息互聯(lián)網(wǎng)，人與人之間的交流可以打破時(shí)間和空間限制。他說(shuō)：“6G其實(shí)更多地體現(xiàn)為全息互聯(lián)網(wǎng)，這是什么意思呢?我們現(xiàn)在參加一個(gè)視頻會(huì)議，或者直播活動(dòng)，其實(shí)體驗(yàn)還是不夠好。未來(lái)大家可能在不同的時(shí)間、不同的空間里，通過(guò)6G技術(shù)，給人的感覺(jué)會(huì)像身臨其境，這會(huì)讓更多的事情突破時(shí)空的限制?！?

北京郵電大學(xué)兼職教授葛頎說(shuō)，按照移動(dòng)通信技術(shù)“應(yīng)用一代，研發(fā)一代”的規(guī)律，在5G投入商用后開(kāi)展6G研發(fā)是正常節(jié)奏?！澳壳皝?lái)看，全球圍繞6G開(kāi)展的工作嚴(yán)格講還在理論研究階段，就是說(shuō)，事實(shí)上還沒(méi)有進(jìn)入系統(tǒng)驗(yàn)證階段。因?yàn)榇蠹覍?duì)什么是6G還有很多探討，也期待著通過(guò)探討能夠在全球達(dá)成對(duì)6G愿景的共識(shí)，包括6G的核心功能、6G的指標(biāo)?！?

我們希望6G網(wǎng)絡(luò)能帶來(lái)一些新的能力，如亞米甚至厘米級(jí)的定位精度，超低的時(shí)延抖動(dòng)，超高的安全性和全新的網(wǎng)絡(luò)智能水平。為了滿足這些指標(biāo)，6G需要在頻譜使用范圍、使用效率、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、功能、安全性和人工智能等方面做出新的改變，以滿足6G的業(yè)務(wù)和應(yīng)用需求。6G網(wǎng)絡(luò)是指2030年將要商用的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。1980—2020年移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)“十年一代”的發(fā)展歷程，見(jiàn)證了3G移動(dòng)用戶超越固定用戶的“輝煌十年”，體驗(yàn)了4G移動(dòng)互聯(lián)改變生活的“美好十年”，開(kāi)啟了5G萬(wàn)物互聯(lián)改變社會(huì)的“創(chuàng)新十年”。未來(lái)“創(chuàng)新十年”中，5G商用網(wǎng)絡(luò)將在業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面不斷演進(jìn)，并最終向6G網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡;因此6G也是5G長(zhǎng)期演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)。

6G時(shí)代人與機(jī)器將和諧地互聯(lián)、共存，全新的未來(lái)業(yè)務(wù)類(lèi)型可能是智能體之間的智能互聯(lián)。除了媒體數(shù)據(jù)、傳感數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)等傳統(tǒng)數(shù)據(jù)外，AI驅(qū)動(dòng)的“智慧傳輸”將會(huì)是占據(jù)6G網(wǎng)絡(luò)的全新數(shù)據(jù)類(lèi)型，智能體間將能分享和傳遞AI信息，形成真正意義上的“智慧互聯(lián)”時(shí)代。

6G時(shí)代可能將非個(gè)人設(shè)備用于個(gè)人通信，這將對(duì)生物認(rèn)證和隱私帶來(lái)諸多新的挑戰(zhàn)。所以6G時(shí)代將需要采取全新的無(wú)線安全方案以使得相關(guān)通信系統(tǒng)能夠應(yīng)對(duì)由量子計(jì)算機(jī)發(fā)起的攻擊。是不是非常期待呢?