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不久前，Oulu大學(xué)6G旗艦研究計劃發(fā)布了全球首個6G白皮書。該白皮書基于70位專家的觀點系統(tǒng)性地介紹了6G技術(shù)趨勢，這些專家們都參加了今年3月舉行的首屆6G無線峰會，非常值得一讀。本文根據(jù)該白皮書提煉整理而成。

6G什么時候來?

從歷史看，大約每十年移動通信就會更新?lián)Q代，如今我們已進(jìn)入5G時代，預(yù)計6G將在2030年左右出現(xiàn)。

6G愿景

6G愿景是：泛在無線智能。泛在，即6G服務(wù)將無縫覆蓋全球用戶;無線，即無線連接是關(guān)鍵基礎(chǔ)架構(gòu)的一部分;智能，即為全人類和萬物提供情景感知的智能服務(wù)和應(yīng)用。

6G驅(qū)動力來自哪里?

5G的驅(qū)動力來源消費者不斷增長的流量需求，以及垂直行業(yè)的生產(chǎn)力需求。也就是說，本質(zhì)上是商業(yè)需求驅(qū)動了5G。

6G與5G不同，6G的驅(qū)動力來源商業(yè)需求和社會需求。

6G的社會驅(qū)動因素包括政治、經(jīng)濟(jì)、社會、技術(shù)、法律和環(huán)境等方面的社會需求，以進(jìn)一步促進(jìn)數(shù)字社會的包容性與公平性，比如，讓全球貧困人口、弱勢群體和偏遠(yuǎn)的農(nóng)村居民都能公平地享受到教育、醫(yī)療保健等服務(wù)。

相比5G，6G具有更廣的包容性和延展性，因此6G將不只是傳統(tǒng)運營商的，而會在傳統(tǒng)運營商之外產(chǎn)生新的生態(tài)系統(tǒng)。比如，由于引入頻段越來也高，網(wǎng)絡(luò)越來越密集，針對垂直市場的本地網(wǎng)絡(luò)將越來越普遍，這些本地網(wǎng)絡(luò)將由不同的利益相關(guān)者部署，從而驅(qū)動“本地運營商”模式，繁衍出新的生態(tài)系統(tǒng)。

6G應(yīng)用和服務(wù)

XR取代智能手機(jī)

盡管今天智能手機(jī)已成為我們生活中不可或缺的一部分，但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、顯示技術(shù)、傳感和成像設(shè)備以及低功耗處理器的飛速發(fā)展，到了6G時代，VR、AR和MR技術(shù)將通過可穿戴顯示器、傳感設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)與人類感官無縫集成，替代今天的智能手機(jī)，成為人類娛樂、生活和工作的主要工具。

遠(yuǎn)程全息

從烽火傳信、飛鴿傳書、電報、電話到視頻聊天，幾個世紀(jì)以來，人類在遠(yuǎn)程通信和交互技術(shù)上不斷進(jìn)步。到了6G時代，隨著高分辨率成像、傳感、可穿戴顯示器、移動機(jī)器人、無人機(jī)、處理器和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，遠(yuǎn)程全息將成為現(xiàn)實。

遠(yuǎn)程全息技術(shù)通過實時捕獲、傳輸和渲染技術(shù)，將身處不同地方的人的3D全息影像傳送到同一位置，使大家如面對面坐在一起一樣交流溝通。

遠(yuǎn)程全息不僅限于人與人之間的情感溝通，它將廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程教育、協(xié)作設(shè)計、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程辦公、遠(yuǎn)程培訓(xùn)等領(lǐng)域，是未來社會重要的生產(chǎn)力工具。

聯(lián)網(wǎng)自動駕駛

2030年及以后，全球數(shù)百萬聯(lián)網(wǎng)的自動駕駛汽車將在6G網(wǎng)絡(luò)下協(xié)同運行，以使運輸和物流盡可能更高效。這些自動駕駛汽車包括公交車、校車、工業(yè)園區(qū)車、私家車、物流貨車和無人機(jī)等。聯(lián)網(wǎng)自動駕駛汽車的好處在于可減少交通擁堵、減少尾氣排放、提升運輸效率，以及提高駕駛安全性。

分布式智能邊緣催生新服務(wù)

5G萬物智聯(lián)將自下而上產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，并推動人工智能空前發(fā)展，但要將海量數(shù)據(jù)傳送到中心云端進(jìn)行訓(xùn)練和推理是不切實際的，這需要云端的計算和智能下沉到邊緣，在本地完成海量數(shù)據(jù)的實時推理。這就將產(chǎn)生廣泛分布的邊緣云。

盡管在5G時代邊緣云已經(jīng)火熱，但相信其在6G時代將空前繁榮，并進(jìn)一步催生海量新服務(wù)。比如，通過廣泛分布的邊緣云，用戶終端的計算和智能可上移到邊緣，從而可釋放終端的計算壓力，使之更加低功耗和更輕便，加速XR等應(yīng)用繁榮。

邊緣云將云端能力下沉到本地，讓云計算能力和應(yīng)用更接近用戶側(cè)，從而減少時延和網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，就像今天的云應(yīng)用繁榮生長一樣，相信未來邊緣云也必將催生海量的本地化即時應(yīng)用和服務(wù)。

高精度定位催生新應(yīng)用

隨著5G發(fā)展，未來的移動通信網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)入各行各業(yè)，大部分的垂直行業(yè)都需要定位服務(wù)，比如資產(chǎn)跟蹤、精準(zhǔn)營銷、運輸和物流、AR、醫(yī)療保健等應(yīng)用，但傳統(tǒng)衛(wèi)星定位和蜂窩小區(qū)多邊定位方法在城市和室內(nèi)場景中并不精準(zhǔn)，6G時代的3D波束賦形技術(shù)可實現(xiàn)厘米級的精準(zhǔn)定位，其與不斷發(fā)展的感應(yīng)、成像等技術(shù)集成，將催生海量新應(yīng)用。

6G網(wǎng)絡(luò)特征

關(guān)鍵指標(biāo)

移動通信網(wǎng)絡(luò)每一代升級后，其性能都將提升10-100倍，6G性能當(dāng)然也將在5G基礎(chǔ)上提升10-100倍。

單用戶最高傳輸速率達(dá)1Tbps

5G由小于6GHz擴(kuò)展到毫米波頻段，6G將邁進(jìn)太赫茲(THz)時代，網(wǎng)絡(luò)容量將大幅提升。

網(wǎng)絡(luò)時延達(dá)0.1ms(極端工業(yè)控制場景)

定位精準(zhǔn)度達(dá)厘米級

設(shè)備同步時延在1μs內(nèi)

連接設(shè)備密度達(dá)每立方米數(shù)百個

超安全和超可靠

到2030年，數(shù)字世界和物理世界將融合在一起，我們的生活將取決于網(wǎng)絡(luò)的可靠運行。如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或遭到惡意攻擊，將給社會帶來不可估量的損失。因此，6G網(wǎng)絡(luò)必須絕對安全可靠，需將普遍存在的信任模型嵌入網(wǎng)絡(luò)。

在可靠性方面，眾所周知，互聯(lián)網(wǎng)是“盡力而為”交付的網(wǎng)絡(luò)，為了滿足各行各業(yè)穩(wěn)定可靠的、差異化的服務(wù)質(zhì)量需求，5G時代引入了網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)。6G將進(jìn)一步完善和擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)切片能力，比如通過智能流量管理、邊緣計算、用戶按需流量編排策略等多種技術(shù)手段最大化提升切片SLA。

數(shù)據(jù)隱私保護(hù)

萬物智聯(lián)時代將產(chǎn)生海量前所未有的數(shù)據(jù)信息，隨著數(shù)據(jù)越來越多，其價值將變得比石油還珍貴，相信在6G時代將創(chuàng)造廣闊的數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)交易市場。

但這些數(shù)據(jù)涉及到個人或企業(yè)隱私，比如，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將產(chǎn)生大量業(yè)務(wù)敏感數(shù)據(jù)，智慧健康將產(chǎn)生海量個人隱私信息，如果未來的數(shù)據(jù)訪問權(quán)和所有權(quán)問題得不到規(guī)范和重視，6G可能難以被社會接受，比如如今一些公司已經(jīng)證明這些個人隱私信息有利可圖，甚至已經(jīng)侵犯了人們的利益，因此，數(shù)據(jù)隱私保護(hù)是未來推動6G服務(wù)和應(yīng)用的關(guān)鍵推動力。

天地一體網(wǎng)絡(luò)

盡管5G定義了eMBB、URLLC和mMTC三大場景，但仍然無法滿足所有垂直應(yīng)用需求，未來需根據(jù)不同的用例情況重新定義或系統(tǒng)優(yōu)化不同用例與網(wǎng)絡(luò)能力之間的適配性，因此，6G時代需進(jìn)一步研究物理層和無線系統(tǒng)。

考慮未來需要無所不在全覆蓋網(wǎng)絡(luò)，縮小乃至消除數(shù)字鴻溝，除了地面網(wǎng)絡(luò)，6G還需要基于衛(wèi)星和無人飛行器的基礎(chǔ)設(shè)施來滿足覆蓋和容量需求，形成天地一體的立體網(wǎng)絡(luò)。

人工智能與無線網(wǎng)絡(luò)融合

未來的網(wǎng)絡(luò)越來越復(fù)雜，應(yīng)用越來越多樣化，無線收發(fā)器處理和終端應(yīng)用也越來越復(fù)雜，能耗的挑戰(zhàn)也越來越大。因此，人工智能將在6G無線空口和系統(tǒng)級解決方案中扮演重要角色。

比如，人工智能與無線電感測、定位等技術(shù)結(jié)合，可實時了解無線環(huán)境，主動預(yù)測無線鏈路丟失和最佳切換目標(biāo)，以及主動分配最優(yōu)無線資源等;甚至，還可根據(jù)特定環(huán)境和業(yè)務(wù)需求，通過AI快速設(shè)計最佳無線空口。