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4G改变生活 5G改变社会 6G将改变什么?

截至今年4月底,我国5G基站总数刚刚突破273万个,5G手机用户数达6.34亿户,相关技术带动工业、制造业等产业转型初见成效。

在刚刚结束的2023上海世界移动通信大会上,“6G”成为高频关键词;在6月初,工信部部长金壮龙在第31届中国国际信息通信展览会开幕论坛上表示,要前瞻布局下一代互联网等前沿领域,全面推进6G技术研发,抢占未来发展新优势。

在此背景下,我国为何急于抢占6G赛道?对比5G,6G的优势到底在哪里?

特点:更快更安全,将带来真正的星地融合

在北京交通大学教授艾渤看来,6G是通感融合的网络——既是通信网络,也是感知网络。对比5G,它拥有更深度、更广泛的感知能力,可以对电波传播环境及其中的目标物体进行无线感知,从而得到位置、速度、方向等信息,甚至还能感知触觉、味觉乃至“意念”。

北京邮电大学信息与通信工程学院院长彭木根曾举例道∶“5G移动网络下,人们可以用3秒下载一部高清电影;但到了6G时代,只需1秒就可以下载上百部。”如果用交通工具来类比,那2G是牛车,3G是自行车,4G是汽车,5G是高铁,6G则是飞机。

更“快”的同时,6G还拥有比5G更高的可靠性。有专家分析,通过网络行为分析、网络安全攻击预测、网络异常检测和网络访问控制等技术,6G将为用户提供更安全可信的服务。

更重要的是,它还能实现更广泛的覆盖。

中国工程院院士、紫金山实验室主任刘韵洁曾指出∶“尽管全球大量建设5G基站,但是离全球覆盖的目标仍然很远。”这背后的主要原因,是5G地面基站对地理环境的要求较高,导致荒漠、深山,抑或远海等非陆地区域,长期以来成了通信信号的建设“盲区”。

“5G难以覆盖全部陆地,况且陆地在地球上只占了29%,其余区域需要靠6G卫星通信来补充。”中国科学院院士、中国工程院院士李德仁指出。

刘韵洁表示,与5G不同,6G的目标和特点是“空天地海一体化覆盖”。“随着6G进入太赫兹这样一个高频应用的频谱,未来广域覆盖可以走向空中,经由卫星往下覆盖。”简单来说,就是通信信号将一改过往“从地面发射”的模式,经由卫星等“从天而降”,这将彻底解决山区、海洋、草原、荒漠等偏远地区的网络覆盖问题,实现全球高速网“无死角”。

“6G会带来真正的星地融合。”中国信息通信科技集团有限公司总工程师陈山枝认为,在6G时代,陆地移动通信跟高、中、低轨卫星的有机融合,将实现任何人、任何物在任何地点、任何空间及任何时间无缝全球接入和漫游切换。

延伸:解决5G的不足,为智能应用发展铺路

业内普遍认为,6G网络是5G的延伸。

5G向6G发展,是从万物互联走向“万物智联,数字孪生”的过程。

以曾被誉为“5G杀手级应用”的AR/VR(增强现实/虚拟现实)为例。有分析认为,其之所以未在5G高速发展的今天大放异彩,核心原因就是5G的能力还不够。5G网络时延无法低于1毫秒,现有带宽也不足以支撑巨量数据的实时上云,这就导致用户通过眼镜看到的虚拟画面容易出现卡顿、色彩失真等情况,其体验感远达不到“深度沉浸”的地步。

“但6G会让这一切迎刃而解。”彭木根指出,6G不仅能将时延从毫秒级降到微秒级,还能实现实时交互、巨容量、全要素感知等,“这更容易让用户‘身临其境’。”

而在自动驾驶领域,中国工程院院士邬贺铨也曾表示,在车联网场景中,车载终端对更大功率、更宽信道、更低时延、高精定位、高安全性等的需求,都需要6G来进一步实现。

他还指出∶“6G会在很大程度上应用在工业领域。”据中国信通院预测,到2040年,面向智能生活和面向工业生产的物联网终端设备将呈现爆发式增长,总体连接规模高达1187亿;6G各类终端连接数相比2022年增长超过30倍,月均流量增长超过130倍,最终为6G带来“千亿级终端连接数,万亿级GB月均流量”的广阔发展空间。

不仅如此,6G信号“无处不在”的特性,还有利于提升各行业的管理和决策效率,降低人力成本。电信行业分析师项立刚表示∶“智能交互和空天地海一体化将是两个重要的突破方向。前者基于超越人类神经反应速度的6G通信速度,有望实现瞬间传递触觉等感觉,实现广泛的共享和人机交互;后者通过高、中、低轨道卫星的组合,实现空天地海一体化全覆盖,能完成像远洋养殖中的远程巡查和管理能力、偏远山地塌方的多点位全面监测等任务。”

“6G能让网络更为智能。”项立刚预测,6G将把社会管理、社会运营、生产制造等各领域的场景结合起来,建立更加强大的服务平台和体系。以智慧城市建设为例,未来6G有望把交通、水务、电力、政务等各个系统全面打通,实现高速智能网络全域覆盖、通感一体、智慧交互,最终让城市变得更加“聪明”。

落地:预计2030年左右,面临生态成本功耗三大挑战

通过4年的建设和规模商用,我国5G实现了从无到有、从有到优的高质量发展。那么,6G的发展,又会经历哪些波折呢?据多位业内人士预计,未来6G技术从研发到落地,主要将面临生态、成本、功耗三大挑战。

其一是生态。据邬贺铨介绍,对6G而言,不仅在于要像前几代技术那样追求峰值速率的提升,更在于效率的提升,以及应用场景的全域覆盖。我国应在加强关键技术研究等的基础上,联合产业链上下游加强生态建设,“没有大众刚需,支撑不了6G产业。”

而从技术落地的角度出发,如何平衡成本与效益,推动网络的100%覆盖,也是摆在决策者面前的一道难题。根据设想,6G网络信号今后将在空、天、地、海立体化覆盖。即,在平流层高空平台、低轨卫星等上部署通信基站,其建网成本将是5G的成百上千倍。

功耗方面亦有挑战。据邬贺铨等专家表示,5G基站的功耗比4G基站高一倍。而6G的频段更高、蜂窝更密,能耗比5G更大,如何“减碳”将成为6G研究的重点。

除此之外,陈山枝分析,卫星通信的标准“五花八门”,每个发射卫星的运营商都有一套自己的技术体制且相互不兼容,也可能会带来卫星移动通信规模经济不够、成本升高等问题。

中国移动首席科学家王晓云指出,如果将新一代移动通信技术分为框架及总体目标发布(M1)、标准启动(M2)、标准冻结(M3)、网络试验(M4)、商用落地(M5)五个阶段,当前6G技术介于M1与M2之间,预计标准启动阶段将在2023年至2025年,6G网络实现商业落地将在2030年左右。 

作者: 许隽 姚翀 王诗堃  来源: 《南方日报》