6G——推动数字化转型的新一代移动通信技术

什么是6G？

6G（第六代移动通信技术）是继5G之后的下一代移动通信技术。目前，6G网络技术尚无明确定义，也未获得国际组织的正式认可。然而，世界各国和许多组织已计划投资并研发这项新技术。

插图照片。

未来的6G网络将是一个高度智能化的移动网络，它融合了移动和卫星技术，旨在实现全球范围内的广泛覆盖。6G网络将使用新的频段，特别是频率范围为100 GHz至300 GHz的亚太赫兹（THz）频段和频率范围为300 GHz至3 THz的太赫兹（THz）频段，从而提供高达1 Tbps的极高速度，这比目前的5G网络速度快约100倍；同时，其延迟也将极低，达到微秒级，比5G网络的延迟低约1000倍。

6G网络的目标是克服5G网络的局限性，实现空间、大气、地面和海底的互联互通。目前正在研究的四大连接方向是：智能连接、深度连接、全息连接和普适连接。许多潜在技术，包括量子通信、无人机（UAV）、低轨道卫星（LEO）等未来技术，都正在考虑纳入6G网络。人工智能（AI）、大数据分析等技术也被纳入6G网络的支撑体系，以确保网络服务质量（QoS）目标的实现。

预计6G技术市场将显著提升成像、定位技术和精确定位识别能力。结合人工智能技术，6G计算基础设施将能够确定执行计算的最佳位置，包括数据存储、处理和共享方面的决策。

6G技术的关键特性

如上所述，未来的 6G 网络将利用亚太赫兹和太赫兹频段等高频段无线电频谱运行，为用户提供当前 5G 移动技术无法实现的极高数据速度和全新应用。

因此，6G 服务将有三个重要的新发展趋势，包括将人们融入一个新世界（完全虚拟世界）的趋势，届时人们将几乎不再意识到周围的现实世界（虚拟世界沉浸式趋势）；智能网络和全球覆盖以及商业应用场景，包括基于云的扩展现实（XR）、3D 虚拟通信、感官连接、智能交互式通信、数字副本和全球覆盖。

插图照片。

基于融合趋势的服务可以广泛应用于娱乐、医疗保健、健康和工业制造等领域，以支持行业的数字化转型和升级。

此外，正交频分多址（OFDMA）技术的应用将使6G接入点能够比5G网络同时服务更多移动设备。另外，6G更高的频率将使其采样率远高于5G网络。

文中提到的6G网络的一些特点包括：

- 数据速度：预计 6G 网络的下载速度将不低于每秒 100 吉比特 (Gbps)，比 5G 网络的（理论）下载速度快 10 倍，比当今最先进的 4G 网络的下载速度快 300 倍。

- 使用的频率：预计未来 6G 网络使用的频谱将是 100 GHz 以上的频段，这比 5G 网络使用的频段（主要在 2.6 GHz、3.5 GHz、26 GHz、28 GHz 和 39 GHz 频段）要高得多。

- 延迟：除了数据速度之外，网络延迟也是影响用户体验的重要因素，6G 网络的延迟预计小于 1 毫秒，甚至只有几微秒。

连接密度：物联网 (IoT) 的强度取决于连接的设备和传感器的数量。据德国消费者数据和市场研究公司 Statista 预测，到 2025 年，全球将有 310 亿台物联网设备连接，而目前这一数字约为 120 亿至 130 亿台。随着物联网设备数量的不断增长，连接密度的挑战也日益严峻。而随着 6G 网络的到来，预计每平方公里可连接 1000 万台设备，比当前 5G 网络的连接密度提高 10 倍，从而克服上述挑战。

- 能耗：能源效率是电信行业面临的主要挑战之一。对于 6G 网络，研究人员已设定目标，将其能耗降低到低于 1 纳焦耳/比特，与目前运行的 4G 和 5G 网络相比，这被认为是非常低的能耗。

世界各国6G技术研发现状

美国

为了在未来十年内促进北美和全球在 6G 移动技术领域的领先地位，美国电信行业解决方案联盟 (ATIS) 于 2020 年 10 月提出了 Next G 联盟倡议。Next G 联盟包括 45 家信息和通信技术公司，涵盖基础设施、半导体、设备供应商、移动运营商和其他组织，包括研究领域的组织。

该联盟的创始公司包括苹果、谷歌、思科、AT&T、贝尔加拿大、爱立信、Facebook、微软、诺基亚、高通技术公司、三星、T-Mobile、Verizon、惠普企业、英特尔、LG电子和VMware。Next G联盟的目标是促进6G技术从研发、生产、标准化到商业化的整个技术生命周期的发展。

法国

法国电子与信息技术研究所 (CEA-Leti) 宣布了一项由欧盟发起的名为 RISE-6G 的全新 6G 研究项目，该项目旨在研究下一代移动连接技术。

RISE-6G项目预计持续3年，将由CEA-Leti牵头开展试点。该项目联盟由来自7个国家的13个合作伙伴组成，涵盖学术界、研究界和工业界。部分合作伙伴包括NEC、Orange、意大利电信、Greenerwave、法国国家铁路公司（SNCF）和菲亚特研究中心（Centro Ricerche Fiat）。

美德

德国政府计划到 2025 年为 6G 技术研究提供高达 7 亿欧元的资金，并于 2021 年 4 月启动德国首个 6G 技术研究计划。

该研究项目将涵盖从实验室的研发、搭建和测试阶段到将6G技术快速转化为创新产品的整个过程。第一阶段将建立6G研究中心，旨在加强与科研院所和高校在6G领域的合作。

芬兰

2019 年，印度数字化转型、咨询和企业重组服务及解决方案提供商 Tech Mahindra 与芬兰政府机构 Business Finland 签署了一份谅解备忘录 (MoU)，以开展 5G 和 6G 技术的研究和开发。

根据协议条款，Tech Mahindra 将在芬兰设立一个创新实验室，以促进 5G 和 6G 领域尖端数字产品和服务的开发、试点和部署。

2019 年，芬兰奥卢理工大学也发布了世界上第一份 6G 白皮书，概述了该技术的关键驱动因素、研究需求和挑战。

英国

2022年7月，英国政府宣布将投资高达2500万英镑，用于资助未来5G和6G网络设备的研发。这笔投资将分配给大学、研究中心和企业，以促进英国电信网络的整体发展，特别是5G和6G等新一代移动网络的发展。

韩国

韩国已全面启动6G技术部署。2020年8月，韩国总理丁世均最终确定了政府推进未来移动通信领域研发的战略。为落实该计划，政府将从2021年起五年内投资2000亿韩元（约合1.82亿美元）用于6G技术研发。韩国政府预计6G服务将于2028年至2030年间在韩国实现商用。

韩国领先的电子公司三星也阐述了其对6G移动通信的愿景。三星的6G愿景是将下一代超互联体验带入生活的方方面面。为了加速6G的研究，三星研究院于2019年中期成立了先进通信研究中心。

日本

在日本，关于6G的讨论始于2020年初。为了实现6G技术的研发和商业化目标，日本政府将投资500亿日元（约合4.82亿美元）用于推动这项新技术的研发。日本政府的目标是到2025年开发出6G系统的核心网络技术，并在2030年实现该技术的商业部署。

中国

据中国科技部公告，2019年11月，中国政府成立了国家6G研发工作组和专家组，以促进6G技术的发展。

2020年5月，电信设备供应商中兴通讯股份有限公司与移动运营商中国联通签署了6G战略合作协议。根据该协议，中兴通讯和中国联通将在6G技术和标准创新方面开展合作，并积极推动6G与卫星网络、物联网(IoT)、车联网(IoV)和工业互联网(IIoT)的深度融合。

中国领先的电信设备供应商华为也已启动6G研发，正在研究6G的基本理论，包括新型空口技术、新型网络架构以及可用于6G网络的各种技术。华为正与电信行业的其他公司合作，努力就6G达成共识。

新加坡

新加坡政府已投资 4970 万美元用于未来通信研发计划，以促进包括 6G 在内的未来新技术的研究和测试。因此，2022 年 9 月，新加坡资讯通信媒体发展局 (IMDA) 与新加坡科技设计大学 (SUTD) 合作，在东南亚地区建立了首个 6G 技术研发实验室。

欧洲

为了促进 6G 的研究和开发，欧盟委员会 (EC) 还建立了一个名为 Hexa-X 的项目。该项目被认为是欧盟委员会在 6G 技术整体研究和开发方面的主导项目，由芬兰电信设备供应商诺基亚牵头。

该项目的目标包括创建独特的 6G 用例和场景，开发基础 6G 技术，并为集成 6G 技术元素的智能结构定义新的架构。

Hexa-X项目由欧盟委员会根据欧盟“地平线2020”研究与创新计划提供资金支持。除诺基亚外，该项目还汇集了爱立信、Atos、英特尔、Orange、西门子、TIM和西班牙电信等欧洲领先的科技公司和移动运营商。

2022年1月7日，我国信息通信部部长签署并颁布了第12/QD-BTTTT号决定，成立6G移动信息技术研发指导委员会。该委员会的任务是研究并向主管部门提出相关政策、战略、机制和措施，以营造法律环境，促进越南6G移动信息设备和服务的标准、应用、信息安全、生产和商业化等方面的研发。

该研究为国际组织开展 6G 移动信息技术标准的研究和开发活动做出贡献，其基础是支持和促进越南企业生产 6G 移动信息服务设备并进行商业部署。

监测并综合分析国际组织和世界先进国家在6G移动信息设备和服务标准、生产和商业化方面的研发现状；结合国内外电信市场的研究和发展趋势预测，在此基础上，提出6G设备研发、生产和商业化路线图、6G服务测试和商业化路线图，以及支持越南企业生产和商业化6G设备和服务的解决方案。