6G：下一代無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信是什么樣？

近幾年，在國(guó)內(nèi)無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信系統(tǒng)中，5G 通信的應(yīng)用場(chǎng)景日益增多。雖然5G 的表現(xiàn)目前存在一些爭(zhēng)議，但它的推廣使用仍在逐步展開(kāi)。正如十年前4G 逐漸取代3G，以及21 世紀(jì)初3G 開(kāi)始取代2G并迅速發(fā)展一樣，相信不久之后，實(shí)用化的6G 通信技術(shù)也將投入使用。

6G，即第六代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，也被稱(chēng)為第六代移動(dòng)通信技術(shù)，其相關(guān)概念最早是在2018 年前后提出的。雖然具體標(biāo)準(zhǔn)和形態(tài)尚不確定，但普遍認(rèn)為，其最終形態(tài)必須全部或者部分地滿(mǎn)足2030 年代的信息技術(shù)需求。屆時(shí)，可能的需求包括了以下這些部分：

智能連接 隨著AI 技術(shù)的發(fā)展，6G 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需要考慮AI 發(fā)展的需求，甚至在一定程度上基于A(yíng)I 而設(shè)計(jì)。最終實(shí)現(xiàn)大量聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的普遍智能化，甚至讓整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)AI 來(lái)進(jìn)行智能化管理。

深度連接 基于4G、5G 通信技術(shù)，6G 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)當(dāng)做到連接對(duì)象活動(dòng)空間的深度擴(kuò)展，增強(qiáng)感知交互，深入挖掘物理網(wǎng)絡(luò)世界的數(shù)據(jù)，乃至實(shí)現(xiàn)與人類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)的深入交互 （人機(jī)接口）。

全息連接和泛在連接 前者指對(duì)VR/AR 技術(shù)（虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)/ 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)）的廣泛應(yīng)用，后者指?！憽铡祀S時(shí)隨地的連接和一體化通信，最終目標(biāo)是打造一個(gè)無(wú)縫融合、延遲僅為毫秒級(jí)的智能互聯(lián)世界。

到目前為止，6G 的各項(xiàng)相關(guān)概念還處于較為初步的狀態(tài)，但用于建立6G 體系的基礎(chǔ)技術(shù)已經(jīng)完善。

例如，目前隨著以星鏈系統(tǒng)為代表的軌道通信衛(wèi)星的大量發(fā)射入軌，以及相應(yīng)的接收設(shè)備和通信算法的發(fā)展，海—陸—空—天一體化通信已經(jīng)初見(jiàn)雛形。在2021 年開(kāi)始的“元宇宙”熱潮中，現(xiàn)有的VR/AR 技術(shù)在軟件和硬件方面均已經(jīng)有了一定的突破，并已開(kāi)始在部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)實(shí)用化。人機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展水平雖然還處于相對(duì)初步的階段，但也已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展。而近年來(lái)，AI 技術(shù)的發(fā)展也處于相對(duì)的“快車(chē)道”中，智能化設(shè)備的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)同樣取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。

在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，如果要實(shí)現(xiàn)目前的6G 相關(guān)設(shè)想，幾個(gè)必要的技術(shù)難關(guān)是必須攻克的：首先是網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步提速，需要從目前的GB/ 秒級(jí)別提升到TB/秒（萬(wàn)億字節(jié)每秒）水平，亦即進(jìn)入太比特時(shí)代，以實(shí)現(xiàn)必要的高速率、低時(shí)延。否則，前文提到的各項(xiàng)技術(shù)都會(huì)因?yàn)樾畔鬏斔俣炔蛔愣鵁o(wú)法展開(kāi)。而相應(yīng)的，遍布人類(lèi)生活的大量網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要盡快降低能耗、提高能效，讓每比特信息傳輸?shù)哪芰肯谋M可能地低，以應(yīng)對(duì)能耗負(fù)擔(dān)。除此之外，為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，在太赫茲通信理論、可見(jiàn)光通信技術(shù)、新頻譜通信技術(shù)、信號(hào)采樣機(jī)制、信道編碼與調(diào)和機(jī)制等方面，都必須取得相應(yīng)的發(fā)展和突破。

最后，6G 技術(shù)愿景的實(shí)現(xiàn)，還需要應(yīng)對(duì)許多非技術(shù)因素的挑戰(zhàn)。比如，與各種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域結(jié)合過(guò)程中可能遇到的行業(yè)壁壘、頻譜的分配、用戶(hù)習(xí)慣和法律規(guī)定問(wèn)題等。只有在解決這些問(wèn)題的過(guò)程中，6G 技術(shù)才能逐步推進(jìn)和落實(shí)。