飛象原創(chuàng)（孫迎新/文）不得不承認(rèn)，很多時候科學(xué)家非常具有政治敏感性。比如當(dāng)美國商務(wù)部剛剛對華為展開制裁的時候，中國工程院院士鄔賀銓就表示，從6G開始，美國已經(jīng)另搞一套標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟，試圖形成自己的6G標(biāo)準(zhǔn)并先入為主。
顯然鄔院士已經(jīng)看到，美國在5G技術(shù)上落后了，是干不過華為的，只有寄希望于6G。而下一代移動通信技術(shù)，也就是6G，不僅僅是未來科技的制高點、智能時代的技術(shù)底座，更有可能成為中美在科技博弈中的里程碑與分水嶺。
那么，6G技術(shù)究竟擁有怎樣的魔力？中國在6G領(lǐng)域又取得哪些前沿的研究成果？
中國移動在3GPP的6G提案：引領(lǐng)全球通信新紀(jì)元
所幸中國在6G領(lǐng)域的研究是超前的，也是具有引領(lǐng)性的。
2024年9月12日，在澳大利亞墨爾本召開的3GPP業(yè)務(wù)與系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范組第105次全會上，中國移動提出了關(guān)于6G場景用例與需求研究的項目提案。這一提案得到了全球超過90家公司的支持，標(biāo)志著全球6G標(biāo)準(zhǔn)化工作正式進入實質(zhì)階段。中國移動在這一項目中擔(dān)任主報告人角色，這不僅展示了其在全球通信標(biāo)準(zhǔn)制定中的領(lǐng)導(dǎo)地位，也反映了其在推動新一代移動通信技術(shù)發(fā)展方面的積極努力。
中國移動的提案旨在探討和定義6G未來可能的應(yīng)用場景和需求，為后續(xù)的技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)制定提供基礎(chǔ)性的指導(dǎo)和參考。這一提案的通過，意味著中國移動在全球6G研究中扮演著引領(lǐng)者的角色，將協(xié)調(diào)管理6G標(biāo)準(zhǔn)制定的節(jié)奏，牽引技術(shù)討論的方向，主導(dǎo)形成有效的結(jié)論。
在提案中，中國移動強調(diào)了6G技術(shù)與應(yīng)用的深度融合。6G不僅僅是速度的提升，更是在時延、連接密度、頻譜效率等方面的全面突破。這些技術(shù)的進步將為智能制造、自動駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療、虛擬現(xiàn)實等應(yīng)用場景提供強大的支持，推動社會進入一個全面數(shù)字化、智能化的新時代。中國移動同時認(rèn)為，移動通信與算力及AI的融合、通信和感知的融合、空天地一體化的組網(wǎng)、沉浸式通信將成為6G代表性的新能力。
接下來，讓我們跟隨中國移動的腳步，一起走近6G研究的最前沿。
6G的未來圖景：探索無限可能的應(yīng)用場景和需求
6G將支持一系列創(chuàng)新應(yīng)用，包括但不限于智能制造、全功能自動駕駛、精準(zhǔn)醫(yī)療、全息通信、智慧城市和數(shù)字孿生城市。這些應(yīng)用將推動社會經(jīng)濟的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提高生產(chǎn)效率和生活質(zhì)量。中國移動認(rèn)為，6G技術(shù)預(yù)計將在2030年左右商用，它將帶來一系列革命性的應(yīng)用場景和需求，極大地改變我們的生活和工作方式。
首先，6G技術(shù)將顯著提升機器人協(xié)作、無人機群以及各種人機實時交互操作的效率和可靠性。在智能制造領(lǐng)域，通過6G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)更精準(zhǔn)的控制和數(shù)據(jù)傳輸，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。這不僅能夠減少人為錯誤，還能實現(xiàn)更加靈活和個性化的生產(chǎn)流程。
其次，6G將支持車輛之間的低時延高可靠通信，使自動駕駛汽車能夠更好地感知周圍環(huán)境并做出快速反應(yīng)。此外，6G還將促進天地一體全域物流網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，提高物流系統(tǒng)的智能化水平。這將為智能交通系統(tǒng)帶來新的變革，減少交通事故，提高道路使用效率。
第三，在精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域，6G將推動個性化“數(shù)字人”及遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)的發(fā)展。通過高速率和低延遲的通信能力，醫(yī)生可以在遠(yuǎn)程地點進行高精度的手術(shù)操作，并實時獲取患者的生命體征信息。這將使得優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源得以更廣泛地分配，提高醫(yī)療服務(wù)的可及性和質(zhì)量。
第四，6G將實現(xiàn)空天地海全覆蓋，催生出新的全息通信應(yīng)用場景。這包括文化、教育、醫(yī)療等領(lǐng)域的沉浸式體驗，用戶可以通過全息顯示技術(shù)獲得身臨其境的感覺。此外，6G還將支持虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）技術(shù)的發(fā)展，提供更加豐富的互動體驗。
第五，6G將驅(qū)動智慧城市和數(shù)字孿生城市的建設(shè)。通過泛在互聯(lián)和普惠智能，6G能夠?qū)崿F(xiàn)城市基礎(chǔ)設(shè)施的智能化管理和優(yōu)化，提升城市管理和服務(wù)水平。這將有助于解決城市化過程中的諸多挑戰(zhàn)，如交通擁堵、環(huán)境污染、能源消耗等問題。
第六，6G將進一步擴展物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍，支持更多的設(shè)備連接和數(shù)據(jù)傳輸。這將有助于實現(xiàn)萬物互聯(lián)的目標(biāo)，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和綠色發(fā)展。例如，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，6G可以支持精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，通過實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量。
6G時代：移動通信與算力及AI的深度融合
6G時代不僅僅是通信技術(shù)的一次簡單升級，更是移動通信、算力和人工智能（AI）深度融合的開始。6G時代將見證通信技術(shù)、信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和控制技術(shù)的深度融合。這種融合將推動通信與感知、計算、控制的深度耦合，為用戶帶來更加智能和便捷的服務(wù)。6G網(wǎng)絡(luò)將采用原生AI架構(gòu)，將AI計算、數(shù)據(jù)、算法和網(wǎng)絡(luò)連接在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)層面進行深度整合，提供有QoS保證的AI服務(wù)。
首先，6G時代的到來，預(yù)示著通信技術(shù)、信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和控制技術(shù)的深度融合。這種融合不僅打破了傳統(tǒng)學(xué)科的界限，還推動了跨領(lǐng)域的創(chuàng)新。在這一過程中，通過整合內(nèi)部資源和外部合作，不斷探索通信技術(shù)與算力、AI的結(jié)合點，將有助于實現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)處理和更智能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
其次，在6G網(wǎng)絡(luò)中，通信不再僅僅是信息的傳遞，更是感知、計算和控制的深度耦合。中國移動在6G研究中，特別強調(diào)了這一點。通過引入先進的感知技術(shù)，6G網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崟r收集和處理大量數(shù)據(jù)，結(jié)合AI的智能分析能力，為用戶帶來更加個性化和智能化的服務(wù)體驗。
第三，6G的重點發(fā)展之一是移動通信與算力、AI的融合，以及空天地一體化網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和沉浸式通信等新能力的構(gòu)建。在這一領(lǐng)域，我們將不僅僅關(guān)注于提升網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)，更應(yīng)該著眼于如何通過融合算力和AI，構(gòu)建一個更加智能和自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
第四，6G將進一步深化AI在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用范圍，探索如大模型服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等新模式。中國移動在6G研究中，正致力于將AI技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的各個層面，從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、優(yōu)化到故障預(yù)測和處理，全面提升網(wǎng)絡(luò)的智能化水平。
第五，6G網(wǎng)絡(luò)將協(xié)調(diào)邊緣和云端的計算資源，以滿足各種AI服務(wù)的計算性能要求。通過在網(wǎng)絡(luò)邊緣部署計算資源，可以顯著降低延遲，提高服務(wù)的響應(yīng)速度。此外，6G將采用原生AI架構(gòu)，將AI計算、數(shù)據(jù)、算法和網(wǎng)絡(luò)連接在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)層面進行深度整合，旨在通過原生AI架構(gòu)，提供有QoS保證的AI服務(wù)，確保用戶能夠享受到穩(wěn)定、高效的智能服務(wù)。
通信與感知的融合新紀(jì)元：6G的創(chuàng)新路徑
在通信技術(shù)的發(fā)展歷程中，每一次的革新都不僅僅是速度的提升，更是對人類生活方式的一次深刻變革。隨著6G時代的到來，我們正站在一個全新的起點上，見證著通信與感知技術(shù)的深度融合。6G將實現(xiàn)通信、感知和計算功能的一體化，這種一體化技術(shù)能夠同時完成高數(shù)據(jù)速率傳輸和目標(biāo)定位、測距、跟蹤、成像等感知功能。AI技術(shù)的應(yīng)用將增強通信系統(tǒng)的感知能力，例如，AI-Agent服務(wù)可以在通信的同時提供無線感知服務(wù)。
首先，6G時代的通信與感知融合，開始將體現(xiàn)在通感算一體化技術(shù)上的突破。這種技術(shù)將通信、感知和計算功能高度集成，使得網(wǎng)絡(luò)不僅能夠進行高速數(shù)據(jù)傳輸，還能實現(xiàn)目標(biāo)定位、測距、跟蹤、成像等感知功能。中國移動在這一領(lǐng)域的研究，正推動著通信網(wǎng)絡(luò)向一個更加智能和多功能的方向發(fā)展。
其次，在6G網(wǎng)絡(luò)中，多源信息的高效處理是實現(xiàn)通信與感知融合的關(guān)鍵。中國移動正致力于開發(fā)先進的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，以應(yīng)對來自不同傳感器和設(shè)備的海量數(shù)據(jù)。通過智能化的數(shù)據(jù)處理和資源管理，6G網(wǎng)絡(luò)將能夠支持更加復(fù)雜的應(yīng)用場景，如智能交通系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測等。
第三，為了實現(xiàn)通信和感知的融合，6G網(wǎng)絡(luò)需要對無線空口以及整個系統(tǒng)架構(gòu)進行全面的創(chuàng)新。這一領(lǐng)域的研究包括新的波形設(shè)計、硬件平臺搭建等，都是為了提高網(wǎng)絡(luò)的頻譜利用率和數(shù)據(jù)傳輸速度，為通信和感知的融合提供基礎(chǔ)保障。
第四，AI技術(shù)在6G中的應(yīng)用，是實現(xiàn)通信與感知融合的另一個重要方面。中國移動正探索如何將AI技術(shù)應(yīng)用于通信網(wǎng)絡(luò)，以提高網(wǎng)絡(luò)的智能化水平和感知能力。例如，通過AI技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測和響應(yīng)用戶需求，提供更加個性化的服務(wù)。
第五，6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計強調(diào)物理世界與數(shù)字世界的虛實映射和交互，構(gòu)建平行的物理和數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，形成虛實融合的管理手段。中國移動在數(shù)字孿生技術(shù)的研究中，正致力于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的虛擬化和智能化，以支持更加復(fù)雜和動態(tài)的應(yīng)用場景。
第六，6G時代的通信與感知融合，還需要一個更加靈活和高效的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。通過構(gòu)建分布式自治網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以支持更靈活的網(wǎng)絡(luò)管理和控制。這種架構(gòu)能夠根據(jù)實際需求動態(tài)調(diào)整資源和服務(wù)，提高網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)速度和服務(wù)質(zhì)量。此外，高頻譜利用與大規(guī)模天線系統(tǒng)（Massive MIMO）也是6G技術(shù)的重要組成部分。這些技術(shù)提高了頻譜的再利用率和數(shù)據(jù)傳輸速度，為通信和感知的融合提供了基礎(chǔ)保障。
6G時代的空中交響樂：空天地一體化組網(wǎng)的實現(xiàn)
6G時代，空天地一體化組網(wǎng)將成為最新潮流，將天空、地面、海洋的通信網(wǎng)絡(luò)無縫融合，構(gòu)建一個全球覆蓋、無所不在的智能網(wǎng)絡(luò)。6G網(wǎng)絡(luò)將地面移動通信、衛(wèi)星通信和空中飛行器等多種設(shè)備深度融合，構(gòu)建統(tǒng)一的服務(wù)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的無縫覆蓋。通過低地球軌道（LEO）超密集地面衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，6G將優(yōu)化星座配置，提高效率，實現(xiàn)更廣泛的覆蓋和更高效的通信。
首先，空天地一體化組網(wǎng)的核心愿景是實現(xiàn)全球無縫覆蓋，無論用戶身處何方，都能享受到高速、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。中國移動在6G研究中，正通過整合地面網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和空中網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建一個立體化的通信網(wǎng)絡(luò)，確保信息在全球范圍內(nèi)自由流動。
其次，為了實現(xiàn)空天地一體化，中國移動正積極探索低軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)（LEO）的建設(shè)。通過部署大量低軌道衛(wèi)星，構(gòu)建一個超密集的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，可以顯著提高網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和通信質(zhì)量。這種網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，將使得偏遠(yuǎn)地區(qū)、海洋和空中的通信成為可能，真正實現(xiàn)全球無死角的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。
第三，空天地一體化組網(wǎng)需要一個統(tǒng)一的空口機制，以確保不同網(wǎng)絡(luò)之間的無縫切換和高效協(xié)同。中國移動在6G研究中，正致力于定義統(tǒng)一的空口機制，包括波形設(shè)計、調(diào)制解調(diào)技術(shù)、多址接入技術(shù)等，以支持星間鏈路和星地協(xié)作傳輸，提升接入性能和立體覆蓋水平。
第四，在空天地一體化的網(wǎng)絡(luò)中，資源管理是一個巨大的挑戰(zhàn)。中國移動正利用人工智能技術(shù)，實現(xiàn)跨域異構(gòu)資源的智能管理和彈性高效動態(tài)路由。通過AI技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)實時數(shù)據(jù)和用戶需求，動態(tài)調(diào)整資源分配，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，提高用戶體驗。
第五，空天地一體化組網(wǎng)不僅是技術(shù)問題，更是全球合作的問題。中國移動正積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定，推動全球統(tǒng)一的6G標(biāo)準(zhǔn)。通過與全球合作伙伴的共同努力，中國移動希望構(gòu)建一個開放、合作、共贏的全球6G生態(tài)系統(tǒng)。
第六，空天地一體化組網(wǎng)將為各種應(yīng)用場景提供強大的支持。無論是智能交通、遠(yuǎn)程醫(yī)療、災(zāi)害救援，還是海洋探索、航空通信，6G網(wǎng)絡(luò)都能夠提供所需的高速、低延遲、高可靠性的通信服務(wù)。這將極大地拓展通信技術(shù)的應(yīng)用范圍，推動社會經(jīng)濟的全面發(fā)展。
6G時代的沉浸式通信：開啟感知新紀(jì)元
6G時代，沉浸式通信將成為代表性的新能力，它將徹底改變我們與世界的互動方式。6G將結(jié)合VR、AR和MR等多種技術(shù)，提供身臨其境的體驗。這種多維互動場景不僅能夠豐富用戶的感官體驗，還能通過高性能傳輸和多模式交互技術(shù)，使用戶獲得更真實的互動效果。沉浸式通信將在娛樂、教育、醫(yī)療等多個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，提供高質(zhì)量的顯示場景和高互動度的體驗，增強觀影和學(xué)習(xí)體驗。
首先，沉浸式通信的實現(xiàn)，依賴于技術(shù)的深度融合與擴展。6G技術(shù)將結(jié)合虛擬現(xiàn)實（VR）、增強現(xiàn)實（AR）和混合現(xiàn)實（MR）等多種技術(shù)，提供身臨其境的體驗。這種多維互動場景不僅能夠豐富用戶的感官體驗，還能通過高性能傳輸和多模式交互技術(shù)，使用戶獲得更真實的互動效果。
其次，隨著高分辨率3D顯示終端設(shè)備的發(fā)展，在6G通信網(wǎng)絡(luò)的支持下，“數(shù)字孿生+AI+全息顯示”的全息通信將成為可能。這將廣泛應(yīng)用于文化、教育、醫(yī)療等領(lǐng)域，打破時空限制，實現(xiàn)具身交互和遠(yuǎn)程面對面交流，從而提升生產(chǎn)生活效率。
第三，6G將支持完全沉浸式交互場景，滿足人類在多重感官甚至情感和意識層面的聯(lián)通交互需求。這意味著不僅傳統(tǒng)通信能力得到提升，還助力實現(xiàn)物理實體的數(shù)字化和智能化。這種精確的空間互動，將使得遠(yuǎn)程協(xié)作、在線教育、虛擬旅游等應(yīng)用場景變得更加真實和可行。
第四，6G的目標(biāo)關(guān)鍵性能指標(biāo)包括每個設(shè)備1百萬兆比特/秒的峰值數(shù)據(jù)速率、1毫秒的端到端延遲和1千萬兆赫的最高頻率范圍。這些高性能指標(biāo)為沉浸式通信提供了堅實的基礎(chǔ)，確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚俾屎偷脱舆t，滿足沉浸式體驗對網(wǎng)絡(luò)的苛刻要求。
第五，沉浸式通信將在娛樂、教育、醫(yī)療等多個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。例如，家庭XR娛樂可以通過高質(zhì)量和高互動度的顯示場景，提供豐富的娛樂項目，并通過多個渠道與設(shè)備進行交互，增強觀影體驗。在教育領(lǐng)域，沉浸式通信可以提供更加生動的教學(xué)環(huán)境，提高學(xué)習(xí)效率和興趣。
第六，新型XR終端需要滿足輕質(zhì)、高分辨率/高刷新率顯示、高保真/3D定位音頻及真實觸感反饋等要求。這些終端設(shè)備的進步將進一步推動沉浸式通信的發(fā)展，使得用戶能夠更加自然和舒適地沉浸在虛擬世界中。
中國工程院院士鄔賀銓指出，隨著人工智能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的加速，6G將催生多個萬億元規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。他同時提到，6G的應(yīng)用場景不僅限于地面，還將擴展到衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)和低空無人機等領(lǐng)域，未來可以服務(wù)于更多實體經(jīng)濟，推動數(shù)字孿生、智能機器人等技術(shù)的發(fā)展。
我們可以看到，在6G世界里，通信技術(shù)將不再局限于人與人之間的連接，而是擴展到人與物、物與物之間更為廣闊的無縫溝通。6G將支持更廣泛的應(yīng)用場景，如全息通信、遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)、自動駕駛等，這些應(yīng)用將極大地改變我們的生活方式和工作模式。
在性能上，6G將實現(xiàn)比5G更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、更低的延遲和更廣泛的連接能力。這些性能的提升將為虛擬現(xiàn)實（VR）、增強現(xiàn)實（AR）和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）等各種新興技術(shù)提供支持，成為未來智能時代最堅實的技術(shù)底座。
我們相信，6G技術(shù)的發(fā)展將帶來一個全新的世界，一個充滿無限可能的未來。
