移动通信网络经过20多年的发展,已经成为国计民生的关键信息基础设施。每10年一次的代际更新,是移动通信行业发展的基本规律。5G方兴未艾,而6G已离我们越来越近。6G是什么?它离我们还有多远?将给我们的生活带来什么?

　　6G:下一代移动通信的蓝图

　　2023年6月,国际电信联盟(ITU)完成了《IMT面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书》,描绘了6G的六大应用场景:沉浸式通信、超大规模连接、极高可靠低时延、人工智能(AI)与通信的融合、感知与通信的融合、泛在连接。其中前三个是对5G场景的演进增强,后三个是面向融合创新诞生的新兴场景,具备极大的潜能与市场价值。6G将进一步打破数字鸿沟,实现全域智联、感知泛在的移动网络。

　　6G技术凭借其广泛的业务场景,将引领我们进入一个更加智能、互联的未来。比如自动驾驶、远程医疗、沉浸式通信等业务场景的涌现将深刻改变我们的生活和工作方式。在工业领域,6G的超低时延将助力机械运动控制实现毫秒级响应,大幅提升生产效率。在交通领域,6G将解决自动驾驶传感器感知局限、精度不足、信息传输延迟等问题,提升车辆的感知和应对能力,让出行更加安全、高效。在医疗领域,6G的高可靠性和低时延特性将满足苛刻的远程手术需求,为医生与患者之间搭建起实时、稳定的沟通桥梁,拯救更多生命。而在城市建设中,6G有望实现交通、水务、电力、政务等系统的全面打通,让城市变得更加“聪明”。

　　6G:研发现状与时间表

　　目前,业界正加快推进6G技术研发与创新。在2024年3月的3GPP(第三代合作伙伴计划)第103次全体会议上,各方就6G时间计划达成基本共识:3GPP的6G用例和需求研究将于2024年第四季度启动,6G技术研究将于2025年第三季度启动,预计在2029年完成6G第一个版本技术规范制定。由此预计6G有望在2030年实现商用。

　　中国政府高度重视6G技术的发展。在“十四五”规划纲要中明确提出要前瞻布局6G网络技术储备,国内还举办了一系列6G技术论坛和研讨会,如全球6G技术大会等,为业界提供交流和合作的平台。在政府支持下,我国三大运营商、各大设备厂商及研究机构也在积极布局6G技术,强化产学研协同,力争为全球6G技术的发展贡献中国智慧和中国方案。

　　6G:关键变革助力新质生产力发展

　　2024年中央经济工作会议指出,要以科技创新推动产业创新,特别是以颠覆性技术和前沿技术催生新产业、新模式、新动能,发展新质生产力。在这一背景下,以6G为代表的移动通信技术的演进和发展,无疑将成为推动新质生产力蓬勃发展的强大动力。

　　AI与通信的融合。在6G技术的浪潮中,AI无疑成为其关键技术突破的重要一环。AI技术与通信的融合应用将为人们带来更加便捷、智能的服务体验,同时也为新质生产力的发展注入新的活力。一是AI技术在6G网络中的应用将极大地提升网络的智能化和自动化水平。从网络规划到优化,再到运维,通过深度学习、自然语言处理等AI技术,6G网络能够更准确地分析网络流量,预测用户需求,优化资源配置,从而提高网络效率和稳定性。二是AI技术使得6G网络能够更高效、更精准满足人们对智能生活的需求。例如凭借6G网络的高速传输和低时延特性,智能交通系统能够实时感知路况信息,优化交通流量,减少拥堵和事故;智能家居系统则能根据用户的生活习惯和喜好,自动调节家中的温度、湿度、光线等环境参数,提供更加舒适的生活环境。三是6G网络将成为AI的关键使用平台,使得AI服务随时随地触手可及,提供便捷智能体验。

　　感知与通信的融合。通信和感知原本是两个独立发展的领域,前者以香农(Shannon)创立的信息论作为指导,后者是通过电磁场实现对周边环境状态的探测。移动通信技术的快速发展和6G新兴业务场景的实际需求,为两者的有机融合创造了条件。通感一体化是指通过空口设计、硬件设备共享等技术手段,实现通信与感知功能的融合,将通信网络从单一通信功能扩展到通信与感知双功能,从而构建基于蜂窝移动网络的通信感知一体化系统。这将有效扩展运营商的网络能力,实现一网双能,从而更好地赋能垂直行业,驱动技术创新和产业升级。

　　6G提供的感知服务,涵盖感知定位、成像、模式识别等,通过规模部署的基站提供泛在的感知和通信网络,可有力支持低空经济、智慧交通、海域防控等领域的快速发展。以低空经济为例,作为我国新质生产力的代表性产业,通过部署通感一体化网络,借助多点协同感知,有效融合多维度感知数据,从而获得更高的感知精度,实现高效的低空信息网络,为监管部门提供便利、全面、智能的低空空域管理解决方案。同时,随着中国智慧城市建设进程的加快,城市管理、智慧交通、低空物流等场景下,无人机安防、巡检、救援、无人值守等应用将成为重要增长点。通感一体化将充分发挥自身优势,助力实现低空经济快速发展,推动融通创新,促进移动通信与垂直行业深度融合,为打造新质生产力、实现我国产业数字化升级提供强大动力。

　　天地一体和泛在连接。天地一体通过天上通信载体与地面移动通信系统协同,可弥补地面移动网络覆盖的不足,消除传统通信技术中由地理位置造成的局限性。用户在偏远地区、海洋、高山等地也能够享受高质量的通信服务,实现广域覆盖,是6G的核心技术特征之一。

　　天地一体通信根据天上通信载体距地面位置的不同,可分为高轨、中轨、低轨。其中,高轨卫星相对地球静止、位置高覆盖面积广,在地球同步轨道上布设3颗通信卫星,即可实现除两极外的全球通信。高轨信号稳定、组网简单,但是离地面远,传输时延大,我国的天通一号卫星移动通信系统是典型的高轨卫星网络。而低轨卫星数量多,具有时延低、链路损耗小、高带宽、高性能等优势,将是承载未来“天地一体”网络的重要平台。马斯克的“星链”,就是低轨卫星网络的典型代表。天地一体化信息网络凭借其高度的空间通信覆盖能力,在灾害应急通信、军事通信等关键领域展现出强大的支持能力,成为新质生产力不可或缺的重要组成部分。

　　5G引领我们实现了“万物互联”,通过网络将人与人、人与物及物与物连接在一起,便利了我们的生活。展望未来,6G将实现“万物智联”,除了在带宽、速度、时延等指标上提供10倍以上的飞跃,更将通过通信与智能技术、通信与感知技术、天与地通信网络的融合,实现更泛在、更智能的连接,进一步拓宽和革新我们的生活。

　　(文章转载自《学习时报》2024-07-10 A6版)