5G已經(jīng)來(lái)了，6G還會(huì)遠(yuǎn)嗎？答案是“否”。在5G商用大幕正式開(kāi)啟之時(shí)，業(yè)界對(duì)于6G的預(yù)研也已經(jīng)開(kāi)始。近日，由北京郵電大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室舉辦的，以“6G：人·自然·智慧”為主題的“6G移動(dòng)通信技術(shù)展望學(xué)術(shù)研討會(huì)”在北京郵電大學(xué)召開(kāi)，來(lái)自科技部、高校、科研院所及企業(yè)等的領(lǐng)導(dǎo)專家匯聚一堂，展望未來(lái)移動(dòng)通信演進(jìn)之路，探討6G的定義、應(yīng)用場(chǎng)景和關(guān)鍵技術(shù)等。而這，只是近期我國(guó)6G動(dòng)作的一部分。

移動(dòng)通信具有“使用一代、建設(shè)一代、研發(fā)一代”的特征，業(yè)界預(yù)期2030年6G即將投入商用，因此現(xiàn)在開(kāi)始6G研究并非操之過(guò)急。正如北京郵電大學(xué)副校長(zhǎng)王文博教授所言：“5G即將大規(guī)模商用，業(yè)界非常關(guān)心5G未來(lái)的發(fā)展，所以今天對(duì)于6G的展望和研討非常重要?！?/p>

北京郵電大學(xué)副校長(zhǎng) ?王文博教授（北京郵電大學(xué)新聞中心 范圍 宮新 攝）

如同任何一代移動(dòng)通信技術(shù)剛剛起步時(shí)一樣，目前業(yè)界對(duì)于6G的關(guān)注主要聚焦在基本定義、候選技術(shù)、應(yīng)用場(chǎng)景等方面。

從人機(jī)物連接，到人機(jī)物靈融合

在我國(guó)移動(dòng)通信技術(shù)的研發(fā)過(guò)程中，科技部一直發(fā)揮著積極的科技領(lǐng)導(dǎo)作用，從3G、4G到5G，科技部與工信部、發(fā)改委等部委聯(lián)合推進(jìn)了技術(shù)研發(fā)工作，在6G研發(fā)方面，科技部也將積極籌備。廣泛動(dòng)員產(chǎn)業(yè)界在發(fā)展環(huán)境、潛在需求、業(yè)務(wù)應(yīng)用等方面進(jìn)行研究創(chuàng)新，并積極推動(dòng)國(guó)際合作，以促進(jìn)新一代技術(shù)在世界范圍融合創(chuàng)新。

作為國(guó)內(nèi)通信行業(yè)的“黃埔軍?！?，北郵在今年初就接到了科技部的6G研究需求，這一任務(wù)落在了張平教授牽頭的網(wǎng)絡(luò)與交換技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室上。接到任務(wù)后，張平教授思考的第一個(gè)問(wèn)題是：5G連接人機(jī)物，那么6G連接什么？

北京郵電大學(xué) ?張平教授（北京郵電大學(xué)新聞中心 范圍 宮新 攝）

回顧移動(dòng)通信發(fā)展史，1G到4G主要解決人與人的連接，5G開(kāi)創(chuàng)了由人與人連接的消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)向“人-機(jī)-物”連接的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)軍的過(guò)程。展望未來(lái)，張平認(rèn)為，人是萬(wàn)物之靈，智慧是人區(qū)別于其他生物的根本，但是人的智慧是有限的，需要不斷學(xué)習(xí)，因此，當(dāng)6G來(lái)臨后，“人-機(jī)-物”的連接將向智慧延伸，實(shí)現(xiàn)“人-自然-智慧”的互動(dòng)和連接，即“人機(jī)物靈”融合。而這也是本次研討會(huì)主題確定為“6G：人·自然·智慧”的原因所在。

英雄所見(jiàn)略同，研討會(huì)上，悉尼科技大學(xué)劉仁平教授也認(rèn)為智能將在6G發(fā)揮重要作用；“6G的核心是將智能引入通信，通過(guò)智能提升容量”。中國(guó)移動(dòng)研究院首席專家劉光毅提出，如果說(shuō)4G實(shí)現(xiàn)了溝通泛在，5G實(shí)現(xiàn)了信息泛在，5G+將實(shí)現(xiàn)感官泛在，那么6G則將實(shí)現(xiàn)智能泛在。

悉尼科技大學(xué) ?劉仁平教授（北京郵電大學(xué)新聞中心 范圍 宮新 攝）

在“連接智慧”這一宏觀方向之下，張平對(duì)于6G演進(jìn)還給出了具體描述，讓其看上去更加具象和落地。張平表示，從1G到4G，業(yè)界關(guān)心的只有一個(gè)維度——通信速率，速率也因此成為了不同代際移動(dòng)通信技術(shù)的幾乎唯一指標(biāo)；到了5G時(shí)代，考量的指標(biāo)拓展到了速率、時(shí)延和連接；未來(lái)6G時(shí)代，速率將增加到10Gbit/s-1Tbit/s，通信空間將擴(kuò)展到陸地、海洋和空天，同時(shí)通信智慧將被引入，通信與智能更加密切，通信與人類未來(lái)的相互關(guān)系也將進(jìn)入視野。“如果說(shuō)1G-4G關(guān)注的是線，5G關(guān)注的面，那么6G關(guān)注的就是一個(gè)體?！睆埰奖硎?。

5G并非無(wú)所不能，技術(shù)升級(jí)需求仍存

目前，我們剛剛從4G時(shí)代跨過(guò)5G商用門檻。談到5G前景，業(yè)界常說(shuō)，5G能實(shí)現(xiàn)廣覆蓋、高速率、低延遲、高可靠性，將在4G時(shí)代無(wú)法實(shí)現(xiàn)或者實(shí)現(xiàn)效果不佳的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療、虛擬現(xiàn)實(shí)等變成現(xiàn)實(shí)。人們也因此形成了一種認(rèn)識(shí)：5G無(wú)所不能，將是所有網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題的“終結(jié)者”。因此，當(dāng)6G研究提出后，人們會(huì)暗自疑問(wèn)：5G已經(jīng)無(wú)所不能了，5G之后還能做什么？

研討會(huì)上，悉尼科技大學(xué)劉仁平教授和中國(guó)移動(dòng)研究院首席專家劉光毅紛紛拋出這個(gè)問(wèn)題，代表了業(yè)界對(duì)此問(wèn)題的高關(guān)注度。畢竟，通信技術(shù)的發(fā)展有技術(shù)和需求兩個(gè)動(dòng)力，如果找不到合適的應(yīng)用，無(wú)法刺激用戶的需求，那么6G技術(shù)再完美也只能停留在實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)。

對(duì)于這一問(wèn)題，與會(huì)專家們給出了思考和回答。張平教授就舉了兩個(gè)5G無(wú)法實(shí)現(xiàn)、需要更高網(wǎng)絡(luò)能力的鮮活案例。一個(gè)是VR會(huì)議，如同《復(fù)仇者聯(lián)盟》《黑客帝國(guó)》中場(chǎng)景，VR會(huì)議系統(tǒng)能將不同地方的人用全息圖像的方式，“五味俱全”地進(jìn)行傳輸并召開(kāi)虛擬會(huì)議，相對(duì)而言，5G只能傳輸聲音和圖像；另一個(gè)是異地生日宴會(huì)，一個(gè)老人的子女在不同的地方，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)舉行虛擬的生日宴會(huì)，同步唱響生日快樂(lè)歌。

張平分析，傳輸人的全息視頻需要4.62Tbit/s的速率，而5G網(wǎng)絡(luò)速率為1Gbit/s，不能滿足全息視頻的需求。而要異地同步唱響生日快樂(lè)歌，以及部分苛刻的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)精密制造場(chǎng)景，則需要網(wǎng)絡(luò)時(shí)延降低到微妙級(jí)甚至納秒級(jí)，現(xiàn)有毫秒級(jí)時(shí)延的5G網(wǎng)絡(luò)也無(wú)法勝任?！懊鎸?duì)日益更新的新業(yè)務(wù)及服務(wù)需求，無(wú)線通信革新的腳步不能停歇?！睆埰奖硎尽?/p>

悉尼科技大學(xué)劉仁平教授提出，雖然5G相比4G有了質(zhì)的提升，但是在農(nóng)村和偏遠(yuǎn)地區(qū)，以及航空和海洋運(yùn)輸?shù)葓?chǎng)景，5G網(wǎng)絡(luò)并不能提供有效覆蓋，現(xiàn)在常用的衛(wèi)星通信方式帶寬有限，僅有1G移動(dòng)通信的水平，且昂貴的費(fèi)用只適合特殊場(chǎng)景使用?！?G時(shí)代的空天地海一體化網(wǎng)絡(luò)有望實(shí)現(xiàn)全球低價(jià)無(wú)縫高速通信覆蓋。”劉仁平表示。

通信應(yīng)用新需求層出不窮，通信技術(shù)演進(jìn)永無(wú)止境，因此通信人必須創(chuàng)新無(wú)止境，永遠(yuǎn)在路上。

奇思妙想，看6G繽紛應(yīng)用

要想通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)市場(chǎng)發(fā)展，刺激用戶需求，作為通信標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)者，就需要在技術(shù)研發(fā)階段走在用戶前面，前瞻性地預(yù)測(cè)到各種可能的需求和應(yīng)用，在這一階段，任何天馬行空、奇思妙想都不為過(guò)。

在研討會(huì)上，劉光毅暢想了未來(lái)6G的各種應(yīng)用場(chǎng)景。劉光毅表示，未來(lái)世界將逐步走向數(shù)字孿生，現(xiàn)實(shí)物理世界映射到虛擬數(shù)字世界，數(shù)字世界與物理世界交互結(jié)合，前者對(duì)后者進(jìn)行有效干預(yù)。

中國(guó)移動(dòng)研究院首席專家 ?劉光毅（北京郵電大學(xué)新聞中心 范圍 宮新 攝）

劉光毅列出了以下6G時(shí)代的新應(yīng)用場(chǎng)景：孿生體域網(wǎng)、超能交通、通感互聯(lián)網(wǎng)、全息通信、智慧生產(chǎn)、機(jī)器間的協(xié)同、虛擬助理、情感和觸覺(jué)應(yīng)用、多感官混合現(xiàn)實(shí)、空間通信。

其中，孿生體域網(wǎng)能夠通過(guò)6G和信息通信技術(shù)模擬出虛擬人體，能夠全天候跟蹤，對(duì)病變提前預(yù)測(cè)，也能夠?qū)μ摂M人體進(jìn)行模擬手術(shù)和用藥，預(yù)判效果，從而提升人的生命質(zhì)量。

超能交通是指未來(lái)的交通方式將出現(xiàn)革命性的變化，從主要集中在地面的通信發(fā)展到地空一體化，通過(guò)智慧交通大腦可實(shí)現(xiàn)不同交通工具的智慧互聯(lián)，以及多維度的護(hù)航確保交通安全可信。

通感互聯(lián)網(wǎng)是指6G時(shí)代，觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)將演進(jìn)為通感互聯(lián)網(wǎng)，信息將攜帶觸覺(jué)、味覺(jué)、嗅覺(jué)等更多感官感受，實(shí)現(xiàn)人機(jī)物間的體驗(yàn)交互?！氨热鐧C(jī)器可以直接將動(dòng)作傳感到人的肌肉，指導(dǎo)怎樣更好地鍛煉身體?！眲⒐庖闩e例。

全息通信是一種新的呈現(xiàn)形式，6G時(shí)代，全息影像將從視覺(jué)應(yīng)用擴(kuò)展到可操控應(yīng)用，并通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多人遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)交互，應(yīng)用場(chǎng)景包括協(xié)同辦公、遠(yuǎn)程教育、交互式會(huì)議、社交等。

虛擬助理雖然是機(jī)器助理，但是在未來(lái)將會(huì)比自己更了解自己。

智慧生產(chǎn)將通過(guò)全覆蓋網(wǎng)絡(luò)，引入納米技術(shù)、數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、AI、云計(jì)算和邊緣計(jì)算等，實(shí)現(xiàn)太空農(nóng)業(yè)、水下種植、自驅(qū)生產(chǎn)、智能生產(chǎn)、協(xié)同生產(chǎn)、智控產(chǎn)銷、健康監(jiān)測(cè)、生命周期監(jiān)測(cè)等

“6G時(shí)代，業(yè)務(wù)需求將會(huì)多樣化、網(wǎng)絡(luò)覆蓋立體化，交互形式和內(nèi)容將會(huì)多樣化，業(yè)務(wù)趨于開(kāi)放化和定制化，通信計(jì)算將與AI和安全更深度融合，從目前打補(bǔ)丁的方式演變?yōu)樵募夹g(shù)的方式。”劉光毅展望。

包括太赫茲等候選技術(shù)已提出

移動(dòng)通信代際之間的升級(jí)歸根結(jié)底是由一系列典型技術(shù)構(gòu)成的，比如5G時(shí)代的大規(guī)模MIMO、網(wǎng)絡(luò)切片、SDN/NFV，那么到了6G時(shí)代又可能有哪些關(guān)鍵技術(shù)？

張平教授在演講中表示，目前6G的候選技術(shù)主要包括太赫茲通信技術(shù)、可見(jiàn)光技術(shù)、極化編碼傳輸、多層廣義MIMO技術(shù)、空天地海一體化通信、意圖驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)自進(jìn)化、基于知識(shí)圖譜的服務(wù)組合和演化等。

本次研討會(huì)上，悉尼科技大學(xué)劉仁平教授、北京大學(xué)焦秉立教授、電子科技大學(xué)陳智教授、東南大學(xué)金石教授、上海理工大學(xué)宋波教授、北京郵電大學(xué)牛凱教授、北京郵電大學(xué)喬秀全教授、北京郵電大學(xué)張建華教授、復(fù)旦大學(xué)趙一衡博士，分別就上述技術(shù)問(wèn)題發(fā)表了主題演講。

（北京郵電大學(xué)新聞中心 范圍 宮新 攝）

其中，太赫茲是當(dāng)前最熱門的話題之一。展望6G將實(shí)現(xiàn)1Tbit/s的速率，隨著頻譜資源的日益稀缺，為提高頻譜效率，尋求更寬的頻譜資源，太赫茲進(jìn)入人們視野。陳智教授表示，太赫茲是電子頻譜研究的頻譜空隙，它處于微波電子學(xué)與紅外光子學(xué)的交叉、過(guò)渡區(qū)域，頻率從0.1THz到10THz，頻譜資源極其豐富，是被公認(rèn)為有重要學(xué)術(shù)價(jià)值和巨大應(yīng)用前景的頻率窗口。

6G將使用太赫茲頻段在業(yè)界已達(dá)成共識(shí)。美國(guó)、日本、歐盟已經(jīng)正式布局6G通信技術(shù)，初步定位進(jìn)一步增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶，峰值數(shù)據(jù)速率要大于100Gbit/s，計(jì)劃采用高于0.275THz以上的太赫茲頻段。美國(guó)FCC、NSF及ComSenTer項(xiàng)目擬研究140GHz、220GHz、340GHz頻段，使用超大規(guī)模MIMO技術(shù)提供更大空間復(fù)用增益的方法。2019年的世界無(wú)線電通信大會(huì)（WRC2019）將立項(xiàng)，開(kāi)始研究0.275-0.475THz的太赫茲頻段用于移動(dòng)及固定服務(wù)的可能性。

我國(guó)也已經(jīng)開(kāi)始了太赫茲的布局，科技部2018重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“寬帶通信和新型網(wǎng)絡(luò)”已立項(xiàng)“太赫茲無(wú)線通信技術(shù)與系統(tǒng)”，重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃繼續(xù)支持太赫茲通信技術(shù)研究。此外，“太赫茲核心器件及手法芯片”已列入國(guó)家自然科學(xué)基金委2019年專項(xiàng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題及管件技術(shù)項(xiàng)目指南。

在本次研討會(huì)上，來(lái)自芬蘭VTT的陳濤教授介紹了芬蘭在6G方面的進(jìn)展。此外，有專家介紹，美國(guó)在6G方面也已布局。

5G商用大幕已啟，6G研發(fā)時(shí)不我待?！昂粚?shí)基礎(chǔ)，把握節(jié)奏，抓住機(jī)遇，以6G的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)帶動(dòng)我國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的跳躍式發(fā)展，是移動(dòng)通信演進(jìn)發(fā)展的‘王道’?！睆埰浇淌诳偨Y(jié)。
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