下一代移動通信技術(shù)——6G，正漸行漸近。

　　日前，在國務(wù)院新聞辦公室舉行的發(fā)布會上，工信部新聞發(fā)言人表示，要大力推動6G技術(shù)研究，加快6G創(chuàng)新發(fā)展。就在不久前，工信部發(fā)布了新版《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》，率先在全球?qū)?425-7125MHz頻段劃分用于5G/6G系統(tǒng)，布局6G研發(fā)。

　　6G將給普通人的生活帶來哪些變化？我國6G研發(fā)在國際上處于怎樣的位置？記者采訪了北京郵電大學(xué)信息與通信工程學(xué)院院長彭木根。

　　6G將為數(shù)字化發(fā)展帶來無限想象

　　記者：5G產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)尚在推進，為什么要研發(fā)6G？

　　彭木根：早在2016年，習(xí)近平總書記就指出：“互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)是我們最大的‘命門’，核心技術(shù)受制于人是我們最大的隱患。”當前，信息技術(shù)迭代迅速，日益成為重塑世界競爭格局的重要力量。發(fā)展機遇稍縱即逝，實現(xiàn)核心技術(shù)自主創(chuàng)新是建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強國道路上的重要基石。習(xí)近平總書記深刻指出：“核心技術(shù)是國之重器。要下定決心、保持恒心、找準重心，加速推動信息領(lǐng)域核心技術(shù)突破。”

　　移動通信是創(chuàng)新最活躍、滲透最廣泛、帶動最顯著的高技術(shù)領(lǐng)域，對材料、芯片、器件、儀表等領(lǐng)域帶動作用十分明顯。我國移動通信從無到有、由弱到強，不斷突破關(guān)鍵核心技術(shù)，實現(xiàn)1G空白、2G跟隨、3G突破、4G同步、5G領(lǐng)跑的重大跨越。目前，我國已建成全球規(guī)模最大、性能最先進的5G網(wǎng)絡(luò)，截至今年6月底，我國5G基站累計達到293.7萬個，成為全球首個基于獨立組網(wǎng)模式規(guī)模建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)的國家。5G創(chuàng)新應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，涵蓋交通、醫(yī)療、教育、文旅等諸多領(lǐng)域。

　　移動通信具有顯著的代際特征，“使用一代，建設(shè)一代，研發(fā)一代”是通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的普遍規(guī)律。5G商用時代的到來，意味著6G基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)研究開始啟動。移動通信每一代都會進行向下兼容和向上創(chuàng)新，6G不僅是5G的延伸，更是顛覆性的演進，引入了通信感知計算融合、智慧內(nèi)生、安全內(nèi)生、空天地海一體化等新理論和技術(shù)，為數(shù)字化發(fā)展帶來無限想象。我國在5G網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)、應(yīng)用等方面走在全球前列，6G時代更不能掉隊。

　　記者：6G將如何對普通人的生活產(chǎn)生影響？

　　彭木根：業(yè)內(nèi)有一句話：3G改變習(xí)慣，4G改變生活，5G改變社會，6G改變世界。這句話說明了大家對6G的極高期望，也表明了6G的先進和強大。

　　從技術(shù)層面來看，6G比5G最直觀的提升在于更高的傳輸速率、更低的通信時延。有報告顯示，6G的傳輸速度至少會比5G快100倍，峰值網(wǎng)速最高可達100Gbps；網(wǎng)絡(luò)延遲也可能從“毫秒”級降到“微秒”級。這意味著到了6G時代，人們可能只需1秒就可以下載上百部高清電影。如果用交通工具來類比，2G是牛車，3G是自行車，4G是汽車，5G是高鐵，6G則是飛機。此外，6G提供的0.1毫秒的超低延遲和厘米級的定位精度，將讓無人駕駛、沉浸式通信、各種專用機器人進入普通人的工作生活中。6G手機直連衛(wèi)星的技術(shù)，還能夠讓人們在邊遠地區(qū)、海洋、極地，甚至空中和太空也能夠使用移動電話。

　　6G在傳輸速率、時延、可靠性、連接數(shù)、安全等性能方面有顯著提升

　　記者：6G與5G相比有哪些區(qū)別？

　　彭木根：相較于5G，6G理論上將在傳輸速率、時延、可靠性、連接數(shù)、安全等性能方面有顯著提升。隨著車聯(lián)網(wǎng)、混合現(xiàn)實、元宇宙、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興應(yīng)用落地，6G的三大特征越來越顯著，也越來越聚焦和清晰：

　　一是由面向人與人的通信演進為人—機—物的智慧互聯(lián)。原先在5G中提及的高清視頻傳輸、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用，在6G中將進一步完善，全息通信、智慧車聯(lián)網(wǎng)、智慧工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)將逐漸成熟并進入商用，全面推進垂直行業(yè)的信息化和智能化發(fā)展。以自動駕駛領(lǐng)域為例，目前智能汽車的感知能力主要依靠本地多種傳感器，包括攝像頭、毫米波雷達、GPS、激光雷達等。雖然綜合精度達到厘米級甚至毫米級，但仍然無法滿足自動駕駛需求。而通過6G網(wǎng)絡(luò)，能解決自動駕駛傳感器感知范圍受限、感知精度不足、信息傳輸有延遲等問題，提升車輛應(yīng)對突發(fā)事件的響應(yīng)能力。

　　二是真實物理世界與虛擬數(shù)字世界間的界限越來越模糊。以AR/VR（增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實）為例，人們目前感知虛擬世界，依賴著攝像頭、光電二極管和手柄等，顯示設(shè)備主要靠頭戴式顯示器或者全息眼鏡。然而，5G網(wǎng)絡(luò)時延無法低于1毫秒，現(xiàn)有傳輸速率也不足以支撐巨量數(shù)據(jù)的實時“上云”，這就導(dǎo)致用戶通過眼鏡看到的虛擬畫面容易出現(xiàn)卡頓、色彩失真等情況，體驗感遠達不到“深度沉浸”的狀態(tài)。6G的出現(xiàn)，不僅能將時延從毫秒級降到微秒級，還能實現(xiàn)實時交互、巨容量、全要素感知等，更容易讓用戶“身臨其境”。6G時代中，元宇宙、混合現(xiàn)實、腦機接口等應(yīng)用，將深刻改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鳎矊⒅厮軅鹘y(tǒng)制造業(yè)及其產(chǎn)業(yè)生態(tài)，推進數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展。

　　三是從陸地通信演進為空天地海一體化通信?；诘蛙壭l(wèi)星、無人機、浮空平臺的空地通信，成為6G的重要組成，從而邁入全域無縫寬帶無線通信時代。此前，盡管全球大量建設(shè)5G基站，但是離全球覆蓋的目標仍然很遠。這是由于5G地面基站對地理環(huán)境的要求較高，導(dǎo)致荒漠、深山、遠海等區(qū)域長期成為通信信號的建設(shè)“盲區(qū)”。有統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前，地面移動通信系統(tǒng)只覆蓋了約20%的陸地面積，僅占地球表面積約6%。與5G不同，6G的目標和特點是空天地海一體化覆蓋，未來廣域覆蓋可以走向空中，經(jīng)由衛(wèi)星往下覆蓋。這將解決山區(qū)、海洋、草原、荒漠等偏遠地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題，實現(xiàn)全球高速網(wǎng)“無死角”。

　　與5G相比，6G在網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)、基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)等方面有顯著差異。通過深度交叉融合，5G沒有很好完成的預(yù)期任務(wù)和性能目標，在6G時代都能夠很好地達到，從而實現(xiàn)萬物智聯(lián)、融合智簡的美好愿景。

　　我國在6G關(guān)鍵技術(shù)方面取得了重要進展

　　記者：我國的6G研發(fā)在國際上處于怎樣的位置？

　　彭木根：當前全球正處在6G技術(shù)的早期研究階段。2020年2月，國際電信聯(lián)盟在瑞士日內(nèi)瓦召開會議，宣布啟動面向2030年及未來的6G研究工作，標志著6G正式納入國際標準化組織研究計劃。今年6月，國際電信聯(lián)盟完成《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標建議書》，提出了6G的典型場景及能力指標體系。

　　我國高度重視6G技術(shù)發(fā)展?！?ldquo;十四五”規(guī)劃綱要》和《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》明確提出要前瞻布局6G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)儲備，要求加大6G技術(shù)研發(fā)支持力度，積極參與推動6G國際標準化工作。2019年6月，工信部會同國家發(fā)展改革委、科技部指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)界成立了IMT-2030（6G）推進組，積極推進6G愿景需求研究、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、標準研制及國際合作交流等各項工作。今年6月，工信部部長金壯龍在第31屆中國國際信息通信展覽會上宣布，我國將全面推進6G技術(shù)研發(fā)。

　　目前，我國在6G超大規(guī)模多輸入多輸出（MIMO）、太赫茲通信、通感一體、內(nèi)生AI通信、確定性網(wǎng)絡(luò)、星地一體化網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵技術(shù)方面均取得了重要的進展。在6G專利持有方面，我國擁有約40.3%的份額，超過美國和其他國家，成為6G的中堅力量。雖然在低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)方面還有待加強，但我國在這一領(lǐng)域也呈現(xiàn)出積極的發(fā)展態(tài)勢。今年7月，我國成功發(fā)射衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)試驗衛(wèi)星，表明我國已經(jīng)開始嘗試低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

　　我國延續(xù)5G的標準、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，在6G理論和技術(shù)研究、標準化研究、硬件原型平臺研發(fā)等方面處于國際領(lǐng)先水平。

　　記者：6G帶來的市場空間巨大，具體體現(xiàn)在哪些方面？

　　彭木根：6G是數(shù)字經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展的核心技術(shù)，對新一輪技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革至關(guān)重要，甚至被視為移動產(chǎn)業(yè)的“萬億美元機遇”。這主要是由于6G具備的兩個主要特性：通感算融合、空天地海一體化。

　　通感算融合，意味著6G將走向“大通信”，和人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、邊緣計算、霧計算、感知、探測、成像等深度融合，催生龐大的數(shù)字化轉(zhuǎn)型市場，顯著提升我國各行業(yè)的數(shù)字化、信息化、智能化水平，高效支撐虛擬現(xiàn)實。6G通感算融合將改變?nèi)祟惻c物理世界及數(shù)字世界的交互方式，推進智能制造、無人駕駛、元宇宙、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、智慧醫(yī)療、智慧交通等領(lǐng)域加速落地，成為促進國家經(jīng)濟建設(shè)、社會發(fā)展、科學(xué)進步的重要推動力量，市場空間巨大。

　　空天地海一體化，能夠?qū)崿F(xiàn)全球無縫覆蓋，包括地面、空中、海洋和太空等各種環(huán)境，手機直連低軌衛(wèi)星將讓用戶不受地理位置限制，享受寬帶無線應(yīng)用，這使得信息通信產(chǎn)業(yè)由陸地走向空中，甚至太空?？仗斓睾Ｒ惑w化將把傳統(tǒng)的信息通信產(chǎn)業(yè)和航空航天航海緊密聯(lián)系在一起，科技產(chǎn)業(yè)的馬太效應(yīng)進一步增強，其產(chǎn)業(yè)鏈將不僅僅包括設(shè)備商、軟件開發(fā)商、運營商等，還將包括航空航天產(chǎn)業(yè)等，屬于更廣泛的信息科技生態(tài)范疇，從而催生龐大的數(shù)字化轉(zhuǎn)型市場。

　　正因為6G屬于“大通信”和廣泛的信息科技生態(tài)范疇，對數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能制造至關(guān)重要，多個國家都在積極研究和探索6G技術(shù)的發(fā)展，以便在未來的科技競爭中搶占制高點。

　　6G技術(shù)仍存多重挑戰(zhàn)，相關(guān)基礎(chǔ)理論亟待突破

　　記者：6G技術(shù)仍待進一步突破，主要面臨哪些挑戰(zhàn)？

　　彭木根：6G目前處于理論和技術(shù)研究階段，標準化工作尚未啟動，存在基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)、標準應(yīng)用等一系列挑戰(zhàn)。

　　在基礎(chǔ)理論挑戰(zhàn)方面，6G通感算融合和空天地海一體化的理論基礎(chǔ)還不成熟。移動通信發(fā)展到現(xiàn)在，一直是在香農(nóng)信息論的指引下不斷提升容量?，F(xiàn)在，香農(nóng)信息論已經(jīng)逼近理論極限，而6G不僅僅追求容量，還要追求低成本、低時延、低能耗、高可靠性等，相關(guān)的基礎(chǔ)理論研究還存在空白。

　　在關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)方面，當前6G相關(guān)的核心技術(shù)相對薄弱，包括毫米波、太赫茲、可見光和紫外光等更高頻段的通感一體化傳輸技術(shù)和組網(wǎng)技術(shù)亟待突破。此外，還需要突破無線算力技術(shù)、空天地海一體化的無線信號處理與智簡組網(wǎng)技術(shù)等。

　　在標準應(yīng)用挑戰(zhàn)方面，我們還必須提前謀劃好6G核心基礎(chǔ)性專利，打造好國內(nèi)6G標準化工作，提升我國6G在國際標準制定方面的影響力和領(lǐng)導(dǎo)力。

　　記者：我國的6G研發(fā)亟須做好哪些工作？

　　彭木根：作為一名移動通信科技工作者和教育工作者，我經(jīng)歷了3G突破、4G同步、5G領(lǐng)跑的跨越式發(fā)展，期待我國在6G實現(xiàn)全面引領(lǐng)。這需要我們做好基礎(chǔ)理論研究，掌握鏈路級和系統(tǒng)級關(guān)鍵技術(shù)，突破硬件試驗和測試瓶頸，做好標準工作和典型場景的應(yīng)用等。為此，我認為還需要做好如下工作：

　　第一，做好6G理論、技術(shù)和應(yīng)用的整體規(guī)劃和組織安排，有序推進6G在垂直行業(yè)，特別是應(yīng)急和國防領(lǐng)域的應(yīng)用，破解制約這些行業(yè)的“卡脖子”問題。

　　第二，學(xué)術(shù)界應(yīng)加快6G基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)的突破，以問題和目標為導(dǎo)向，將論文寫在祖國大地上，研究真問題，解決制約6G發(fā)展的關(guān)鍵問題，為6G產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供堅實的理論基礎(chǔ)。

　　第三，產(chǎn)業(yè)界應(yīng)加快6G標準研究和產(chǎn)品研發(fā)，著眼“大通信”，實現(xiàn)完整產(chǎn)業(yè)鏈的突破，在標準化工作和產(chǎn)品研發(fā)方面實現(xiàn)國際引領(lǐng)。

　　第四，打破垂直行業(yè)的壁壘和專業(yè)人才培養(yǎng)的壁壘，著力培養(yǎng)通信、計算、感知交叉融合的復(fù)合型人才，更好支撐通信和垂直行業(yè)深入精準的交叉融合，為我國數(shù)字經(jīng)濟戰(zhàn)略插上騰飛的翅膀。（本報記者 李云舒）