來(lái)源：紫金山科技

作者 | 顧以東

近日，一份外媒的6G專利報(bào)道，在元宇宙、區(qū)塊鏈、量子的輿論硝煙中，再次把6G拉回到人們的視線里。

該報(bào)道顯示，面向全新的6G通信，國(guó)際上3個(gè)國(guó)家已經(jīng)在專利領(lǐng)域上展開(kāi)了激烈的競(jìng)爭(zhēng)。其中在6G核心技術(shù)專利的申請(qǐng)數(shù)量上，中國(guó)占比在40％左右，處于領(lǐng)先于全球的地位，美國(guó)在35％左右，而日本接近10％。同時(shí)，該媒體也提到了一個(gè)事實(shí)：在6G的時(shí)代中掌握越多的相關(guān)專利，在話語(yǔ)權(quán)上的優(yōu)勢(shì)也就更高。

這是大眾熱衷討論的科技博弈。

但引起ICT產(chǎn)學(xué)研興奮的卻是關(guān)于6G的另一個(gè)消息：隨著一份網(wǎng)絡(luò)白皮書(shū)的發(fā)布，中國(guó)在6G研發(fā)上邁入了技術(shù)遴選窗口期，八大業(yè)務(wù)場(chǎng)景、12大潛在技術(shù)，都被正式提上了6G日程。

01 6G脈絡(luò)首次明晰

2020年底，太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征六號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射了一顆命名為“電子科技大學(xué)號(hào)”的試驗(yàn)衛(wèi)星。從四川媒體到全國(guó)媒體，都不約而同地以“全球首顆6G試驗(yàn)衛(wèi)星”報(bào)道了該新聞。從媒體到大眾，紛紛對(duì)“未來(lái)我國(guó)有望在6G市場(chǎng)保持技術(shù)領(lǐng)先地位”給予了超乎5G當(dāng)年的期望。

2021年，在中國(guó)大規(guī)模地建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)之時(shí)，很多國(guó)際企業(yè)、運(yùn)營(yíng)商也開(kāi)始把研究?jī)?nèi)容向6G傾斜。

在9月16日的IMT-2030（6G）推進(jìn)組6G研討會(huì)上， 中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)，同時(shí)也是6G推進(jìn)組咨詢委員會(huì)委員的聞庫(kù)直言，從產(chǎn)業(yè)技術(shù)培育來(lái)看，世界各國(guó)都已把太赫茲作為6G重要技術(shù)演進(jìn)方向。

“但太赫茲要想真正發(fā)揮應(yīng)用價(jià)值，至少需要1GB以上的帶寬，才能實(shí)現(xiàn)大通量的模數(shù)轉(zhuǎn)換信號(hào)處理能力，但毫米波頻段的類似問(wèn)題還沒(méi)有完美解決，所以發(fā)展太赫茲技術(shù)的前提是把毫米波培養(yǎng)成熟，不然就像小孩還沒(méi)有走穩(wěn)就開(kāi)始跑。 ”

通俗一點(diǎn)說(shuō)，如果把現(xiàn)有5G的中低頻、毫米波頻段，比喻為無(wú)線電頻段上“人人可見(jiàn)的樓梯甚至高層電梯”，那么太赫茲波起點(diǎn)就是100GHz（0.1THz），幾乎就是高聳入云的“天梯”。

這種超高頻段的太赫茲波穿透性強(qiáng)且能量很小，與微波技術(shù)相比看東西更清楚，與可見(jiàn)光比更“透視”，與紅外光“嗅覺(jué)”更靈敏，相較之X光更安全，不會(huì)破壞生物組織……所以在醫(yī)療診斷、天文、物體成像、工業(yè)探傷、寬帶移動(dòng)通信、雷達(dá)探測(cè)等眾多領(lǐng)域，太赫茲波都顯示出了非凡的科學(xué)價(jià)值及實(shí)用前景。

也因此，在6G進(jìn)入技術(shù)遴選期的當(dāng)下，該技術(shù)也被視作最關(guān)鍵的6G技術(shù)之一。不過(guò)聞庫(kù)也說(shuō)，全球6G發(fā)展尚處于早期階段，關(guān)鍵6G是什么、用來(lái)干什么、采用什么技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，目前業(yè)界尚未形成共識(shí)。

“在技術(shù)預(yù)研中多種樹(shù)，切勿操之過(guò)急開(kāi)始砍樹(shù)，不宜對(duì)6G技術(shù)路線過(guò)早蓋棺定論，避免影響6G創(chuàng)新發(fā)展。”

據(jù)IMT-2030（6G）推進(jìn)組組長(zhǎng)王志勤稱，現(xiàn)在整個(gè)6G研究還處在“非常初始的初期階段”，目前聚焦了四大領(lǐng)域、超過(guò)十個(gè)技術(shù)方向，太赫茲通信是6G大家提到最多的技術(shù)方向，隨著毫米波的不斷應(yīng)用，朝著更高的頻譜發(fā)展也是業(yè)界共識(shí)。

“雖然頻率的豐富帶來(lái)了更多的應(yīng)用場(chǎng)景，包括感知定位的能力進(jìn)一步加強(qiáng)，但也對(duì)很多器件、實(shí)踐和處理能力帶來(lái)了更多的挑戰(zhàn)。針對(duì)太赫茲通信，我們一方面分析更多新的應(yīng)用場(chǎng)景，另一方面對(duì)太赫茲信道建模也進(jìn)行了一些基礎(chǔ)性的研究，關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域也有大量和其它技術(shù)的結(jié)合以及算法的研究，最終太赫茲真正的商用和6G的使用很大程度上取決于器件和產(chǎn)業(yè)的成熟性，以及業(yè)務(wù)需求的迫切性和場(chǎng)景。”

王志勤和中國(guó)移動(dòng)研究院副院長(zhǎng)黃宇紅，也都特別提到了近期大火的元宇宙。

“5G是人人、人物互聯(lián)，6G逐漸增加更多的智能體，同時(shí)從萬(wàn)物互聯(lián)實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物智聯(lián)，更多地實(shí)現(xiàn)物理世界和虛擬世界的共生發(fā)展過(guò)程。”王志勤說(shuō)，“最近大家提到元宇宙概念比較多，其實(shí)也是虛擬世界和物理世界更多的交互和未來(lái)的共存共生過(guò)程。”

“未來(lái)我們不僅會(huì)有物理世界，也將有數(shù)字世界，一方面是對(duì)物理世界的孿生世界，另一方面也會(huì)演變成所謂的元宇宙和平行世界。提及元宇宙，黃宇紅說(shuō)，“可能這個(gè)元宇宙不僅是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的模擬和仿真，更重要的是自身也已經(jīng)有很多的變化，也是和物理世界、虛擬世界交互發(fā)展，這對(duì)6G的發(fā)展有非常大的驅(qū)動(dòng)力。”

9月15日當(dāng)天，6G推進(jìn)組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組正式發(fā)布了一份《6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)愿景與關(guān)鍵技術(shù)展望》白皮書(shū)，并與產(chǎn)業(yè)界合作伙伴共同發(fā)起“DOICT融合的6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)”發(fā)展倡議。

從業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)、DOICT融合驅(qū)動(dòng)、IP新技術(shù)驅(qū)動(dòng)三方面，這份白皮書(shū)闡述了6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)的驅(qū)動(dòng)力，提出6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)原則包括“2個(gè)堅(jiān)持”和“4個(gè)轉(zhuǎn)變”，即“堅(jiān)持網(wǎng)絡(luò)兼容”“堅(jiān)持智簡(jiǎn)設(shè)計(jì)”，以及“集中向分布轉(zhuǎn)變、增量向一體轉(zhuǎn)變、外掛向內(nèi)生轉(zhuǎn)變、地面向泛在轉(zhuǎn)變”。

白皮書(shū)還重點(diǎn)闡述了分布式自治的6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)愿景，并對(duì)6G網(wǎng)絡(luò)的12個(gè)潛在關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹，包括算力網(wǎng)絡(luò)（CFN）、空天地一體化組網(wǎng)等。

可以說(shuō)，一個(gè)明確了驅(qū)動(dòng)力、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)方向、潛在關(guān)鍵技術(shù)的6G圖譜，已經(jīng)正式浮出水面。

02 終端廠商眼里的6G

研討會(huì)上，vivo通信研究院秦飛的一段演講勾起不少人的想象。

vivo曾對(duì)新入職的八百多名應(yīng)屆生以“數(shù)字生活2030+”為題出了個(gè)命題作文，寫(xiě)出他們自己的創(chuàng)意和想象的世界，意外的是，一個(gè)出自文科生的《數(shù)字生活2030+》，給很多人留下深刻印象。

在這個(gè)想象中的2030年，女主角展開(kāi)一場(chǎng)畢業(yè)旅行，采用的是Follow Me的快遞模式，一個(gè)無(wú)人機(jī)就把高科技的泳衣送到海灘，女主角穿上高科技的泳衣，戴上AI眼鏡，游泳時(shí)可以知道自己的泳姿和標(biāo)準(zhǔn)的泳姿差異是什么，應(yīng)該往哪個(gè)方向調(diào)整，AI眼鏡甚至能讀懂情緒，還讓女主角收獲了一份愛(ài)情。

在這個(gè)未來(lái)世界，人們每一件衣服可以是定制的，基于智能連接和數(shù)字化之后的敏捷工廠可以讓每個(gè)人都能夠量身定制自己的衣服，并且不是大家想像中那么貴。

在家里，一個(gè)機(jī)器人可以完成80%以上的家務(wù)。在社區(qū)，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)和很多方式讓鄰里之間的關(guān)系變得更加融洽，不再像從前一樣鄰居如同路人。

而在出門(mén)時(shí)，一輛輛無(wú)人駕駛車(chē)，基于智能化的連接可以實(shí)現(xiàn)未來(lái)交通模式的巨大變化，各個(gè)部門(mén)把數(shù)據(jù)打通以后共享專車(chē)和車(chē)位，也不再有停車(chē)難、打車(chē)難的煩惱。

那時(shí)候的孩子，所有的學(xué)習(xí)過(guò)程都是被記錄的，再加上對(duì)人腦認(rèn)知的提升，教育過(guò)程都是個(gè)性化的，作業(yè)也是個(gè)性的，并且教育評(píng)估也是數(shù)字化的，可以不再有考試和測(cè)驗(yàn)。孩子甚至可以在森林公園上生物課，戴著VR眼鏡找到很多生物，中午坐在一起邊吃午餐邊通過(guò)虛擬全息方式投影自己做出的作業(yè)結(jié)果。

這樣的暢想也讓終端企業(yè)開(kāi)始思索如何應(yīng)對(duì)6G的各種可能性。

“我們針對(duì)連接神經(jīng)末梢提出了幾個(gè)挑戰(zhàn)：大連接、多形態(tài)、成本體積功耗優(yōu)化和泛在覆蓋。作為交互的媒介，顯然未來(lái)的終端需要應(yīng)對(duì)用戶之間身臨其境地交互，這對(duì)帶寬、延時(shí)和流量都有巨大的要求，也會(huì)對(duì)可靠性和魯棒性要求進(jìn)一步提高，包括接口和控制的功能也會(huì)更加豐富。”

作為數(shù)字和物理世界和服務(wù)的入口，終端也面臨著按需服務(wù)的挑戰(zhàn)。

OPPO研究院標(biāo)準(zhǔn)研究部部長(zhǎng)楊寧，對(duì)零功耗看得更為長(zhǎng)遠(yuǎn)。

“未來(lái)實(shí)現(xiàn)零功耗可以基于兩項(xiàng)技術(shù)，一是把供給中的無(wú)線能量收集起來(lái)為終端做服務(wù)，二是反向散射通信，利用空間內(nèi)的無(wú)線信號(hào)把有用的IoT信號(hào)附加上去，這種方式的好處是能夠非常好地支持未來(lái)智能網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集的作用。大家都知道碳中和的概念，零功耗也將變得比以往更為必要。因?yàn)檫@是不需要電池的，可以極大地減少我們對(duì)IoT終端的維護(hù)成本。”

楊寧也提出了一個(gè)問(wèn)題，未來(lái)太赫茲和可見(jiàn)光覆蓋范圍有限，如果還要服務(wù)智能體這類新型終端的話，連接的狀況和業(yè)務(wù)的需求如何進(jìn)行匹配？事實(shí)上是需要系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)做這件事情，需要網(wǎng)絡(luò)和終端一起形成協(xié)同。

從網(wǎng)絡(luò)到終端，運(yùn)營(yíng)商和產(chǎn)業(yè)鏈也不禁發(fā)出自問(wèn)：6G到底是繼承性的一代還是顛覆性的一代？到底是顛覆還是繼承？

或許在6G業(yè)務(wù)場(chǎng)景浮出水面后，這類問(wèn)題才能得到答案。