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从万物互联到万物智联,6G将给千行百业带来强大的赋能效应

编辑 | 于斌

出品 | 潮起网「于见专栏」

相比5G,6G不再仅是一个互联互通的网络平台,它更像是一个把虚拟世界、数字世界与现实世界、物理世界紧密连接起来的枢纽与桥梁,它拥有的融合衔接、超强算力、自动感知、智能分析等功能,也将为千行百业提供无穷无尽的想象空间和场景支撑,毫无疑问的是,6G的出现,必然会深刻影响和改变人们的未来。

放眼全球,6G竞赛早已悄然拉开了帷幕

工信部的数据显示,截至9月末,国内5G基站总数为222万个,占国内移动基站总数的20.7%,5G移动电话用户为5.1亿户,占国内移动电话用户总数的30.3%,我国在5G建设上,已经是遥遥领先于其他国家,5G基站和用户数均占全球的三分之二以上。

正当5G建设如火如荼之时,全球围绕6G的研发工作早已紧锣密鼓地展开了,在5G应用方面,我们处于领跑的位置,取得了令全球瞩目的成绩,但通信技术的竞赛永远没有终点和尽头,而且移动通信技术和其他科技一样,都是应用一代、研发一代。

从上世纪80年代第一代移动通信技术诞生开始,从1G到5G,移动通信基本上是遵循每10年升级一代的规律,当一代移动通信技术开始商用之时,就是新一代移动通信技术研究启动之际。

在5G的商业化应用开始以后,我们为确保领先优势,继续进行下一代通信技术的研究,从技术发展的角度来看,这也是一件顺理成章、水到渠成的事,并且5G的成功商用也能为6G的顺利发展打下良好的基础。

放眼全球,6G的争夺战早已经悄然拉开了帷幕,成为世界各国科技与通信行业关注与研究的热点领域,而各国在通信技术领域展开的竞争,本质上也是要争取在通信技术国际标准制定方面的话语权。

从1G到5G,每一次通信技术的进步都伴随着技术标准之争,专利申请量越多的国家,在最后制定行业标准时往往更有发言权,目前我国在6G技术的研究推进方面处于全球第一梯队,MRFR的数据显示,全球有50%以上的专利申请来自我国,其中有九成都属于核心技术,这为未来我国参与6G行业标准的制定打下了很好的基础。

今年11月初,浙江乌镇举办了2022年世界互联网大会乌镇峰会,会上发布了15项年度国际领先科技成果,其中的EAGLE 6G技术,它可以为研发6G关键技术提供相匹配的测试与评估环境。

6G研发首先应加快关键及基础技术的储备,围绕算力、智能、感知等方向加强基础理论和基础技术的研究,其次是要加快跨行业跨领域的融合创新,尽量吸收各行各业的头部企业参与6G的技术研发及标准制定,最后应进一步加强国际合作,推动建立取长补短、互利共赢、开放合作的6G全球标准及相应的产业生态。

从5G到6G,不只是网速升级,更是通讯技术的跨越式提升

虽然目前6G的技术标准尚未最后形成,业内普遍认为6G通信能力将是5G的10倍以上,这将会进一步支撑起远程医疗、自动驾驶、元宇宙等应用场景,但从5G迭代到6G,并不仅仅是网速带宽上的简单升级,而是网络通讯技术领域的又一次跨越式提升。

2019年全球首届6G峰会商议拟定了全球首份6G白皮书,明确了6G发展的基本方向,如峰值传输速度达到100Gbps至1Tbps,而5G为10Gpbs,通信时延0.1毫秒,是5G的十分之一,网络设备超高密度接入,6G可连接设备的数量能达到每立方米上百个,相比5G将有大幅度地提升。

以前建设互联网的主要目标是搭建一个带宽更高、延时更低、连接更广的万物互联平台,而6G将会在此基础上融入算力、智能与感知三大功能,实现从万物互联到万物智联、以及深度融合数字世界与物理世界的最终目标。

通过6G网络,物理世界能被数字世界准确地感知,在经过智能分析以后,数字世界能对物理世界作出正确且合理的反应,两者将依靠6G平台实现高度的融合,未来的数字世界或许更像是一个有着人工智能、与物理世界平行存在的元宇宙空间。

6G不仅融合了大数据、高速计算、人工智能、区块链等新兴科技,而且原来5G技术的一些短板也将被6G技术所克服,比如说在速度成倍提升的同时,6G技术还能解决好网络覆盖与性能提升之间的平衡问题。

5G技术提升了频率和传输速率,但同时也降低了基站的服务范围,覆盖同样大小的面积,需要建设更多的5G基站,出于成本与效率的考虑,5G基站的覆盖范围必然会存在分布不均衡的问题。

在经济发达、人口密集的区域5G基站相对较多,其他区域则分布较少,因此6G技术就需要在保证网络整体高性能传输的基础上,突破5G基站信号传输距离短的瓶颈。

在这方面6G技术有其自带的先天优势,由于它高效整合了从地面到太空的诸多频谱信道资源,因此借助6G所构建起的星天地一体化通讯网络,在全球范围内将不会再有移动通信覆盖盲点。

为了更好地满足智慧交互、沉浸式云XR、全息通信、感官互联、普惠智能等超高速率应用的传输场景需求,6G网络的峰值传输速率也将从5G的Gbps级别提升到Tbps量级。

目前在研究中的各种传输手段中,为业内普遍看好的是太赫兹无线通信技术,该技术是业内公认的6G核心技术,其海量的频谱资源可以支撑起1Tbps的通信速度。

今年初紫金山实验室联合东南大学、复旦大学等研究机构,搭建了国内领先的光子太赫兹实验环境,实现单波长净速率为103.125Gbps、双波长净速率为206.25Gbps的实时无线传输速度,通信速率相比5G提升了10倍至20倍,这在当时创造了全球公开报道的太赫兹无线通信的最高实时传输纪录,传输速率离满足6G技术的需求又前进了一大步。

实现6G的宏伟愿景,未来3至5年是关键期

6G不仅仅是一项通讯技术,它还会给各行各业、新兴行业带来巨大的推动及赋能效应,以5G为例,除了支持传统业态以外,目前围绕5G,已经形成了不少具备商业价值的新应用场景,如5G+医疗、健康、教育、交通等。

中国信通院的数据显示,去年5G直接带动国内经济总产出达到1.3万亿元,同比增长30%以上,可见未来应用场景与市场需求也必将持续带动6G上下游产业链的发展,并推动6G市场规模的逐步扩大。

Market Research Future预计,到2040年全球6G的市场规模将超过3400亿美元,年复合增长率将达到58.1%,届时国内必将成为全球最大也最重要的6G市场之一,未来3至5年将成为发展6G关键技术的窗口期,也是抢占通信技术制高点和孕育产业基础的关键期。

先入局并获得技术成果的企业,必然会优先分享到市场回馈的技术红利,围绕千行百业,6G将会创造出很多新场景、新应用和新模式,为自身及社会、经济的发展带来前所未有的新机遇。

企业布局6G,首先自然是要重视科技创新,研发关键技术,全球科技巨头早已全面开展了6G前瞻性布局,苹果一直在围绕太赫兹通信技术,持续增强6G研发能力,三星则以6G关键技术研发为重点,大力开展相关研究。

作为国内通信建设的主力军,移动、联通、电信都在加快6G的研发速度,早在2018年,三大运营商就已经展开了6G技术的研究工作,中国电信提出了关于6G网络架构的思路,该架构以“三层三扇”为主,由各部分共同组成一个超级融合的网络体系架构,2019年中国电信开始研发以毫米波为主频,太赫兹为次频的6G技术。

今年6月中国移动发布《中国移动6G网络架构技术白皮书》,在其中提出三体四层五面的6G总体架构设计,这是业内首次对6G网络架构设计进行系统化的阐述。

面对6G的宏伟愿景,国内企业如华为、OPPO、vivo、小米等也相继加入到6G的研发阵营中来,华为早在2019年就启动了6G研究,公司计划在2030年推出6G产品,2020年华为与联通、银河航天达成了空天地一体化战略合作伙伴协议,联手布局6G领域的空天地一体化研发工作。

前不久中兴通讯表示,公司已启动6G关键技术研究工作,有多项潜在候选技术已成功通过IMT-2030(6G)推进组组织的原型验证测试。

IMT-2030(6G)推进组可以说是我国6G技术的牵头实施部门,目前其成员单位超过了80家,推进组汇聚了包括企业、高校、科研院所等在内的涵盖软件硬件、网络运营、设备制造等领域的精英力量。

除此之外,推进组还本着开放、兼容并蓄的态度面向全球开放合作,吸引全球研究机构共同推进6G的发展,有意思的是,从它的名字我们似乎可以看出,也许2030年就将成为6G真正商用的元年,届时6G也将全面支撑起全社会数字化转型浪潮的需求。

结语

6G不是在5G基础上的简单升级叠加,而是技术上的全面跨越式提升,一方面全力推进5G的网络部署,将为6G发展奠定良好的基础,另一方面5G在商用化应用场景上的不足,也为6G的研究明确了目标和方向。

虽然目前全球很多企业都在努力推动6G的发展,但我们距离真正进入6G时代仍有相当长的路要走,这其中企业需要持续不断地投入各种研发资源,才能最终形成强大且自主的技术积累及产业链供应能力。



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