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6G：讓智慧政法萬物智聯(lián)成為可能

2024-05-21100

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在未來移動通信、空間通信和探測感知等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景的6G典型技術(shù)太赫茲通信小試牛刀，8月3日，電子科技大學(xué)最新技術(shù)成果——80Gbps太赫茲實時通信系統(tǒng)在成都大運會田徑項目中示范應(yīng)用，首次實現(xiàn)了體育賽事無壓縮8K超高清視頻的超低時延無線傳輸。以國際電信聯(lián)盟（ITU）智慧政法近期發(fā)布的《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標(biāo)建議書》（以下簡稱《建議書》）為標(biāo)志，6G研究方向在全球達(dá)成初步共識，關(guān)鍵技術(shù)逐漸聚焦，業(yè)界圍繞6G的部署探索進(jìn)入實質(zhì)性開拓階段，向著2030年商業(yè)落地這一預(yù)期目標(biāo)進(jìn)發(fā)。

商用4年以來，5G已成為我國新型基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成和推動實體經(jīng)濟(jì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵驅(qū)動，并為6G發(fā)展打下了良好基礎(chǔ)。工業(yè)和信息化部總工程師趙志國近日在國務(wù)院新聞辦公室舉行的新聞發(fā)布會上表示，將大力推動6G技術(shù)研究，開展技術(shù)試驗，深化交流合作，加快6G創(chuàng)新發(fā)展。

全球研發(fā)競賽拉開帷幕

盡管6G仍處于早期研究階段，尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但業(yè)界早已積極行動起來，推進(jìn)6G相關(guān)技術(shù)研發(fā)，搶抓6G競爭先機(jī)。

正如中國聯(lián)通研究院無線技術(shù)研究中心總監(jiān)李福昌所言，6G是5G的下一個階段，與以前的移動通信技術(shù)相比，它擁有更高的速率，更低的時延，更廣的連接，更高的智能，以及通信與感知融合能力。

“如果說5G是物聯(lián)網(wǎng)，那么6G就將是萬物智聯(lián)網(wǎng)。”中興通訊副總裁、無線架構(gòu)總經(jīng)理段向陽介紹，與5G相比，6G將成倍提升系統(tǒng)性能：其用戶帶寬可達(dá)1Gbps，系統(tǒng)帶寬可達(dá)100Gbps，時延低至0.1毫秒，網(wǎng)絡(luò)速率高達(dá)每小時1000公里，可實現(xiàn)亞米級感知定位等功能，并將全方位引入人工智能。

中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院院長張立指出，6G是典型的未來產(chǎn)業(yè)，按照“使用一代，建設(shè)一代，研發(fā)一代”的移動通信發(fā)展節(jié)奏，全球6G競賽已經(jīng)拉開了帷幕。中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院未來產(chǎn)業(yè)研究中心副研究員周鈺哲介紹，美國已聯(lián)合盟友開展技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究，并建立了由美國主導(dǎo)的Next G產(chǎn)業(yè)生態(tài)聯(lián)盟；歐盟整合多個成員國力量，實施了6G旗艦計劃Hexa—X項目，共同推動6G研究；韓國成立了“6G研究小組”推動6G核心技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展，并宣布將率先實現(xiàn)6G商用；日本設(shè)立了由政產(chǎn)學(xué)研各方組成的Beyond5G推廣聯(lián)盟，負(fù)責(zé)6G綜合戰(zhàn)略的推進(jìn)落實和跨部門協(xié)調(diào)。

我國2019年就建立了完善的6G推進(jìn)組織，由工信部牽頭成立了中國IMT—2030（6G）推進(jìn)組，為產(chǎn)業(yè)界、研究機(jī)構(gòu)、基礎(chǔ)運營商等搭建了產(chǎn)學(xué)研用平臺。上述舉措旨在加強(qiáng)國際合作交流和技術(shù)研發(fā)。

作為5G建設(shè)的主力軍，我國三大運營商也都在積極開展針對6G的研究工作。在6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究方面，中國電信牽頭承擔(dān)國家項目“6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)”，提出“三層四面”的數(shù)據(jù)驅(qū)動分布自治的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈開展原型系統(tǒng)的技術(shù)攻關(guān)。在全球最早布局6G研究的中國移動主導(dǎo)了愿景與需求制定，攻關(guān)了多項標(biāo)志性技術(shù)，協(xié)同產(chǎn)業(yè)上下游共建開放的聯(lián)合研發(fā)與試驗環(huán)境，培育和孵化了一系列原創(chuàng)技術(shù)。中國聯(lián)通負(fù)責(zé)搭建6G網(wǎng)絡(luò)仿真平臺，攻關(guān)6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、6G內(nèi)生安全等關(guān)鍵技術(shù)，牽頭成立了毫米波太赫茲聯(lián)合創(chuàng)新中心。

融合技術(shù)構(gòu)建未來網(wǎng)絡(luò)

6G將突破從1G到5G的傳統(tǒng)陸地移動通信系統(tǒng)，通過星間鏈路、測控鏈路、饋電鏈路等實現(xiàn)空天地海一體化有機(jī)全面聯(lián)通。

段向陽介紹，目前業(yè)界公認(rèn)的6G關(guān)鍵技術(shù)主要包括超大規(guī)模MIMO（即多入多出技術(shù)）、智慧政法帶內(nèi)全雙工、智能超表面、通感一體化、分布式自治網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、太赫茲、星地一體融合組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)生安全等。段向陽強(qiáng)調(diào)，要實現(xiàn)6G超前的性能和功能，既要通過演進(jìn)升級，發(fā)揮傳統(tǒng)技術(shù)的潛力，也要引入很多新興技術(shù)到通信技術(shù)領(lǐng)域。

5G已經(jīng)基本完成了信息通信技術(shù)（ICT）的融合。在向6G演進(jìn)的過程中，ICT將進(jìn)一步與大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)融合，呈現(xiàn)ICDT（Information，Communication，big Data Technology）融合的特征，大量新技術(shù)與新功能已成為6G設(shè)計候選方案。

不可否認(rèn)，6G發(fā)展還面臨理論創(chuàng)新有待突破、關(guān)鍵技術(shù)點多面廣、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)存在分化風(fēng)險等諸多挑戰(zhàn)。

中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會理事長聞庫表示，把原來5G的三項全能（增強(qiáng)移動寬帶、海量物聯(lián)網(wǎng)、低時延高可靠），變成現(xiàn)在6G的六項全能（沉浸式通信、超大規(guī)模連接、極高可靠低時延、人工智能與通信的融合、感知與通信的融合、泛在連接），對技術(shù)提出了相當(dāng)大的挑戰(zhàn)，中國業(yè)界包括研究院所、運營企業(yè)、制造企業(yè)，要為實現(xiàn)六項全能下大力氣，爭取將每項指標(biāo)都做到最優(yōu)。

中國聯(lián)通研究院高級工程師王友祥指出，6G的生態(tài)構(gòu)建面臨著更加復(fù)雜的挑戰(zhàn)，通信行業(yè)需要與垂直行業(yè)緊密結(jié)合，共同做深做實6G業(yè)務(wù)需求研究，進(jìn)而凝練6G網(wǎng)絡(luò)特征、指標(biāo)體系、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提升6G賦能垂直行業(yè)的原生能力。

“《建議書》確定的6G發(fā)展目標(biāo)具有標(biāo)志性的意義，它將決定6G移動通信系統(tǒng)愿景及未來的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。”中國工程院院士張平指出，ITU對未來6G的愿景描述綜合考慮了世界上不同國家的意見，是在全球6G標(biāo)準(zhǔn)化共識基礎(chǔ)上得出的符合未來發(fā)展的技術(shù)方向。這對全球移動通信產(chǎn)業(yè)界來說是一個信號，需要大家在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，研制出新的技術(shù)體制逐步完成6G愿景設(shè)置的目標(biāo)。

向“連接任何人與物”愿景躍升

作為6G發(fā)展的綱領(lǐng)性文件，《建議書》描繪了6G的目標(biāo)與趨勢，提出了6G的典型場景及能力指標(biāo)體系，為全球業(yè)界6G的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化給出了基本遵循。

中國移動研究院院長黃宇紅表示，6G框架和總目標(biāo)顯示，6G將超越通信——提供通感算智多維信息服務(wù)，超越平面——支持立體空間沉浸體驗，超越地面——實現(xiàn)無縫的天地一體覆蓋，有望構(gòu)建起普惠、綠色、安全的“智慧泛在，虛實交融”的新世界。

愛立信中國區(qū)技術(shù)部副總經(jīng)理張永濤說：“6G將帶來更具顛覆性的變革。借助6G，人們將能夠創(chuàng)建‘虛擬世界’和‘現(xiàn)實世界’的‘統(tǒng)一體’，在由知覺、行為和體驗組成的‘物理世界’和可編程的‘數(shù)字世界’之間架起一座橋梁。”

在段向陽看來，6G的潛在應(yīng)用場景包括沉浸式云XR、全息通信、感官互聯(lián)、智慧交互、通信感知、普惠智能、數(shù)字孿生、全域覆蓋等。

從《建議書》看，6G應(yīng)用場景分為“增強(qiáng)5G應(yīng)用場景”和“6G全新應(yīng)用場景”兩大類，雖然大部分應(yīng)用場景在5G時代就已經(jīng)存在，但相比于5G，6G將更加深入行業(yè)應(yīng)用。對此，中國信息通信科技集團(tuán)有限公司副總經(jīng)理、總工程師陳山枝強(qiáng)調(diào)，6G除了要解決2030年及其以后的新需求，更要解決5G的行業(yè)應(yīng)用挑戰(zhàn)。

他表示，從5G賦能行業(yè)過程中顯現(xiàn)出的痛點來看，行業(yè)應(yīng)用的分散性決定了5G難以一蹴而就地解決行業(yè)萬物互聯(lián)/智聯(lián)這一難題。可以預(yù)見的是，智慧政法由于技術(shù)能力的全面增強(qiáng)，5G沒有解決的難題將有望在6G時代獲得解決。