5G如果是革命，那么6G就超级大革命。

5G已经开始部署，那么 6G 呢？它是怎样的技术？什么时候到来。不用怀疑，最终6G肯定会取代 5G，6G 不是功能性技术，它现在还处在早期研发阶段。2019年，爱立信 CTO Erik Ekudden 接受采访时曾说：“现在谈 6G 还有点太早。”目前大家关注的重点是 5G。但是 Erik Ekudden 还补充说，对于移动产业而言，无论什么时候研究下一代技术都不会算早。


既然大家刚刚才开始研究6G，它什么时候推出呢？Erik Ekudden 解释说，可能还要等大约 10 年 6G 才会到来。2019年9月，华为创始人任正非也曾告诉 CNBC，说现在 6G 还处在早期研发阶段，至少还要等 10 年才会到来。日本 NTTDoCoMo 也是这样认为的。 NTTDoCoMo 在 2020 年1月公布的白皮书中指出，移动连接技术会以相对稳定的速度进化，2000 年代早期出现 3G，2010 年出现 4G，2020 年推广 5G，所以 NTTDoCoMo 认为到了2030 年6G 将会迎来黄金时代。



6G速度有多快


抱歉，到现在为止，我们无法确切知道 6G 到底有多快。最终 5G 标准将会由 ITU 来制定，2012 年 ITU 开始为 5G 制定标准，最近才确定下来，也就是 IMT-2020标准。


虽然 ITU 还没有为 6G 划定标准，但是专家已经开始猜测 6G 速度有多快。悉尼大学Mahyar Shirvanimoghaddam 博士认为，6G的速度可以达到每秒 1TB。我们用 5G 下载 Netflix 电影时，下一部只有几秒，如果用 6G 下载，一秒可以下载 142 小时的电影。


2019 年 5 月时，ITU 曾经谈论过 IMT-2030 标准，它描述的网络是混合网络，相当于5G 升级版本，并非针对全新的 6G 网络。


6G会带来怎样的变化


研究人员和科学家都在说， 6G 将会超越有线网络，设备以分散型网络的形式联结并变成天线，网络不会由单一网络运营中心控制。由于设备超级快，当 6G 到来时，设备与设备瞬间连接变成可能。


5G 时代，有些应用将会慢慢流行，比如无人驾驶汽车、无人机、智能城市，到了 6G时代，这些应用将会变得更强大；与此同时， 6G 还会孕育一些科幻应用，比如将人脑与计算机连接，触摸控制系统也会大大增强。 NTTDoCoMo 畅想 6G 时表示：“我们可以将穿戴设备、微型设备植入人体，让网络实时对接人体，同时还可以为人类思维提供支持，这是完全有可能的。”


NTTDoCoMo 还认为，由于 6G 的到来，一些科幻场景将会变成现实，感应接口让感官变得栩栩如生，很难区分真与假。到时，低能耗将会成为重点，网络将会覆盖海洋和太空。



最值得期待的应用


2019 年行业曾经公布一份报告，对 6G 技术进行展望，当中提到 6G 时代三大最有前景的应用：


——XR


5G 时代的 XR 技术仍然会有诸多限制，到了 6G 时代它会进一步发展。真正的沉浸XR 体验要求我们拿出一套解决方案，将工程要求（无线、计算、存储）与感知要求（来源人类感知、生理机能）融合。在工程流程（计算、处理）中，我们要将最小和最大感知需求考虑进去。


——CRAS


所谓 CRAS 就是互联机器人和自主系统，包括无人机配送系统、无人驾驶汽车、无人机机群、汽车车队、自主机器人等。 CRAS 将会成为 6G 时代最重要的应用之一。


——BCI


BCI 就是无线脑机交互技术。在医疗环境中，人类可以通过用脑植入物控制假肢和附近计算设备，这种技术我们已经看到过。到了 6G 时代，无线脑机界面和植入技术将会进一步发展，找到更多应用场景。到时，我们将会通过分散设备与环境及其它人交流，有些设备戴在身上，有些植入体内，还有一些融入周边环境。


上面的三大应用实现任何一个都将会给人类带来新一轮革命。


都有谁在开发6G


就像 5G 一样，所有大企业和政府机构都在研究 6G，有些已经开始讨论计划。例如，日本最近制定了 6G 项目， 2020 年 1 月时还曾开会宣布说要协助制定 6G 标准，为研究工作贡献力量。


2019 年 11 月，中国成立一个 6G 研究团队。芬兰也设立了 6G Flagship 项目，它得到了诺基亚、奥卢大学及其它组织的支持。2019 年芬兰曾举行 6G Summit 会议，2020年3月准备再次召开，会上将会讨论标准及其它 6G 问题。


在韩国，三星和 LG 都建立了 6G 研发中心，SK 电信、诺基亚、爱立信围绕 6G 展开合作。华为在加拿大建有研发中心，它已经在那里开始研究 6G 技术，任正非证实，华为的 5G 与 6G 研究是同时进行的，很久之前华为就在研究 6G 了。


2019 年2 月，美国总统特朗普曾表示，在 5G 和 6G 方面，美国要加快行动，越快越好。



挑战


最终，6G 数据可能会在很高的频段上传输，不过频段越高传输的距离越短，只是数据带宽更高。换言之，无线频率越高，传输的信息越多，但传输时没有低频率那么可靠，信号容易被阻挡。


对于 6G 通信概念架构师来说这是一大挑战，大家也已经提出一些解决方案。6G Flagship研究人员 Matti Latva-aho 说：“如果想让速度达到 1Tbps，收发器必须引入全新架构，计算也要引入全新架构。当 THz 应用到来时，不论是半导体、光学还是材料方面，都会有很多的机会出现。技术越来越复杂，我们需要开源平台，用它培育下一代硬件和软件解决方案。”


从本质上讲， 6G 需要我们用全新的眼光审视技术。到时，网络将会跳出传统基础传输架构的范畴，部署更多低能耗天线，它们离用户更近。此时，每一台联网设备既是设备本身，又是天线。 EIT Digital 专家  Roberto Saracco 解释说：“网络的概念就是一堆线缆互联，到时这种概念将会消退，数据与语义连接将会霸占舞台。在成群的设备中，网络智能将会冒出头来。”他认为 6G 将会在真正的设备网络上运行，传统基站无法满足需求。到了6G时代，给网络带来变革的不是网络运营商，而是企业。不只如此，一些核心技术将会飞速扩散，比如反向散射技术，也就是让低能耗设备通过RF信号连接起来。


Keysight Technologies 通信战略集团总裁 Satish Dhanasekaran 认为：“进入 6G 时代，即时通信、 AR 体验将与今天完全不同，它们将会消除远程沟通障碍。”在有些应用中人不是端点，比如工业自动化、自主系统、大型传感器网络，一旦 6G 到来，精准定时将会成为关键特点。ITU管这种技术叫“ Time Engineered Communications ”，5G的目标是将延迟时间尽可能缩短，而 6G 时代的“ Time Engineered Communications ”不太一样，它关注的是事件（比如数据传输）的精准时间。


Roberto Saracco 预测， 6G 会是一个由服务、服务交互组成的平台，它由平行网络和分散控制提供支持；所谓的 6G 网络可能只是一个概念，一个虚拟概念，不是一个可以设置边界的真正网络。正因为会有这样的变化，到时基础设施所有者、物联网设备提供商、手机制造商都必须适应新趋势，改变自身。


从技术角度看， 6G 会给通信工程师带来很大挑战，许多技术都要革新，比如材料科学、设备科学、低能耗电路、数据简化技术、网络技术、生物技术、通信协议。这些还不是最大的挑战，最大的挑战是如何管理开发工作，只有这样，最终的网络才会具有弹性，拥有很强的适应能力，可以为各种应用开发提供支持，最终让异构网络无缝共存。除此之外，还有一个挑战也不容忽视：要让大型 6G 网络保持稳定，持续以低延迟方式高速传输数据。所以说 6G 的发展需要我们在基础科学领域寻找突破，用新的解决方案搭建大型超稳定低能耗通信网络。



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