来源 | 千家网
导读
2022年1月12日，国务院发布《“十四五”数字经济发展规划》，提出到2025年数字经济迈向全面扩展期，对支持6G技术研发和国际标准化工作进行指示。业内专家推断，中国有望在2030年左右实现6G商用。
6G是什么？
最早公开提出6G概念的是英国电信集团（BT）首席网络架构师 Neil McRae，他认为：6G就是“5G+卫星网络”，通过卫星让5G信号不需要基站就能实现全球覆盖，从而实现更加廉价且快捷的互联网连接，让全球的网络真正成为一个整体。
基于Neil McRae的全球网络构想，学界、产业界从不同角度对6G进行了展望，他们共同的指向是，6G的通信指标将比5G高10-100倍，6G网络不仅具备高速率、大带宽、低延时，还将在传感、成像和定位方面爆发出巨大的能量。
北京大学胡国庆博士分析：与5G相比，6G将包含移动蜂窝、卫星通信、无人机通信、可见光通信等多种网络接入方式，构建空天海地一体化网络，实现全球无缝连接。不仅在传输速率、端到端时延、可靠性、连接数密度等方面比5G会有大幅度提升，6G还将与人工智能技术深度融合，构建智能化网络，实现物理世界和虚拟世界的链接，实现人-机-物-虚拟空间互联互通，为元宇宙打下坚实根基。
我国IMT-2030（6G）推进组发布的《6G总体愿景与潜在关键技术》白皮书讲到：6G将在5G基础上从服务于人、人与物，进一步拓展到支撑智能体的高效互联，实现由万物互联到万物智联的跃迁，最终助力人类社会实现“万物智联、数字孪生”的美好愿景。
5G6G
5G作为新一轮科技革命最具代表性的技术之一，与过去的四代网络技术相比，其优势在于它的三大应用场景：增强型移动宽带、超可靠低时延和海量机器类通信。
而无线技术专家王俊认为，“6G将在5G的三大应用场景基础上，加上人工智能、感知两大应用场景，并且包括超高速、超可靠、超大规模以及连接AI和通信感知在内的五大典型场景。”
可以预见，未来的6G网络并不仅仅是5G三大特性的增强版，还会“进一步发展出超越通信的能力”。
从移动通信发展历史来看，从1G到5G都是以地面移动通信网络为主体，而6G将向多网融合的方向发展，实现全域立体覆盖，最具革命性的进步将是天基网络如何与蜂窝移动通信这样的地基网络融合，构建空天地一体化的网络，以实现无缝接入、无所不达。
6G VS 5G
▲ 图源：网络
5G作为4G的延伸，也具有明显的高速率，低时延、大容量等特征，例如：传输速度可达20Gbps；时延低至1ms；5G室内定位精度3.5GHz频段下在5m左右，毫米波定位精度可以达到3m……但6G与之相较，优势更为突出。
传输速度提升到100Gbps-1Tbps；
定位精度达到室内10cm，室外1m；
能源效率提升10倍；
故障率降低到百万分之一；
容量提升1000-10000倍；
接入设备密度达到100个每立方米；
电池寿命达到20年；
网络延时降低到0.1ms。
▲ 图源：网络
6G有望在哪些场景应用？
作为新一代移动通信技术，它的相关应用场景将如何改变我们的生活？
1.沉浸式云XR
扩展现实（XR）是虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实（MR）等技术的统称。XR技术在不断开发和探索中，其潜力巨大，但应用到现实生活中来有一个障碍就是硬件。理想化的XR技术要求更为先进的硬件，移动设备的体积要小巧轻便，同时算力也要很强大。云化XR系统可以降低XR终端设备的计算负荷和能耗。摆脱了线缆的束缚，XR终端设备将变得更轻便、更智能。不过云XR要求端到端时延不高于10ms，用户体验速率达Gbps量级。相较于5G，6G的传输速度和时延等关键指标都将有大幅提升。网络的提升将推动XR技术进入全面沉浸化时代。
2.全息通信
当前人类社会已实现语音、图像、视频等2D通信，未来人类必将追求3D通信，也就是全息通信。随着无线网络能力、高分辨率渲染及终端显示设备的不断发展，未来的全息信息传递将通过自然逼真的视觉还原，实现人、物及其周边环境的三维动态交互，极大满足人类对于人与人、人与物、人与环境之间的沟通需求。
3.感官互联
面向2030年及未来，更多感官信息的有效传输将成为通信手段的一部分，感官互联可能会成为未来主流的通信方式，广泛应用于医疗健康、技能学习、娱乐生活、道路交通、办公生产和情感交互等领域。
4.数字孪生
数字孪生通过对现实世界中的人和物进行全面信息采集与感知，利用数字信息在虚拟世界构建对应的映射，对现实世界运作进行实时计算模拟，并通过数字计算对未来进行有效预测与干预。6G技术对于数字孪生而言，主要是为数字孪生的交互层提供超大容量、超低时延的数据与反馈信息的传输，促使数字孪生技术得到更好的应用。
5.自动驾驶
要对行驶中的汽车进行准确、实时控制，数据交互的速度要求极快，时延要求极低，可靠性要求极高。目前智能汽车的感知能力主要依靠本地多种传感器，包括摄像头、毫米波雷达、GPS、激光雷达等，虽然综合精度达到厘米级甚至毫米级，但仍然无法满足自动驾驶需求，因为感知范围受限和感知精度不足，应对突发事件的响应能力不足。未来通过6G网络，可以解决目前自动驾驶领域的瓶颈问题。
6.精准定位
在未来万物智联时代，大量垂直行业都需要高精度的室内、室外定位服务，如自动驾驶、轨迹回访、AR等应用。但传统的卫星定位等方法，难以满足精细化智能服务业务的需求。6G网络新的定位技术将为实现厘米级的精准定位提供有力支撑。6G技术与不断发展的感应、成像等技术集成，将催生海量新应用。
7.智慧生产
数字孪生、纳米技术、人工智能、移动边缘计算等的快速发展，推动各行各业从数字化、网络化向智慧化升级，同时也催生出很多新的智慧生产应用。要实现这些新应用，需要全覆盖网络，1G到5G主要解决的是陆地通信问题，而6G就可以解决海洋、沙漠、原始森林这些地方的通信问题。
8、全域覆盖
随着业务的逐渐融合和部署场景的不断扩展，地面蜂窝网与包括高轨卫星网络、中低轨卫星网络、高空平台、无人机在内的空间网络相互融合，将构建起全球广域覆盖的空天地一体化三维立体网络，为用户提供无盲区的宽带移动通信服务。
全域覆盖将实现全时全地域的宽带接入能力，为偏远地区、飞机、无人机、汽车、轮船等提供宽带接入服务；为全球没有地面网络覆盖的地区提供广域物联网接入，保障应急通信、农作物监控、珍稀动物无人区监控、海上浮标信息收集、远洋集装箱信息收集等服务；提供精度为厘米级的高精度定位，实现高精度导航、精准农业等服务；此外，通过高精度地球表面成像，可实现应急救援、交通调度等服务。
5G于6G而言有何意义？
5G的成功对未来6G的发展至关重要。回顾3G向4G的发展历程不难发现，3G智能手机的出现，培育了移动互联网发展的刚性需求，也为4G移动互联网的蓬勃发展奠定了基矗同样，虽然当前5G商用模式并未取得突破性成功，但5G应用已呈千帆竞发之势，深度融合应用的探索正步入“深水区”，5G-Advanced（5G的扩充与增强）技术标准还在持续演进和完善，未来5G垂直行业的探索和发展，将培育新的产业生态和商业模式，也将为6G实现“万物智联”奠定坚实基矗
