自120年前人類進入無線電時代以來，通信技術快速迭代。人們總是在一代通信技術進入大規模應用之際，便馬不停蹄地啟動下一代通信技術研究。比如，2013年4G在我國開始商用，5G的技術支柱也是在那時基本就緒。業內預測，2030年是6G通信商用元年。根據這個時間表，8年后，6G將來到你我身邊。

 何為6G？隨著全球多份6G白皮書發布，這一先導性基礎技術的“面貌”逐步從科幻走向現實。6G將實現人、物理世界和數字世界的智慧聯接，實現多空間深度融合。同時，6G將加速垂直行業的全面數字化轉型。未來，自動化的柔性制造將提供精準定位和確定性通信能力，機器人之間能在復雜環境下實時交互。

一、放眼全球，6G競賽早已悄然拉開了帷幕

 工信部的數據顯示，截至9月末，國內5G基站總數為222萬個，占國內移動基站總數的20.7%，5G移動電話用戶為5.1億戶，占國內移動電話用戶總數的30.3%，我國在5G建設上，已經是遙遙領先于其他國家，5G基站和用戶數均占全球的三分之二以上。

 正當5G建設如火如荼之時，全球圍繞6G的研發工作早已緊鑼密鼓地展開了，在5G應用方面，我們處于領跑的位置，取得了令全球矚目的成績，但通信技術的競賽永遠沒有終點和盡頭，而且移動通信技術和其他科技一樣，都是應用一代、研發一代。

 從上世紀80年代第一代移動通信技術誕生開始，從1G到5G，移動通信基本上是遵循每10年升級一代的規律，當一代移動通信技術開始商用之時，就是新一代移動通信技術研究啟動之際。

 在5G的商業化應用開始以后，我們為確保領先優勢，繼續進行下一代通信技術的研究，從技術發展的角度來看，這也是一件順理成章、水到渠成的事，并且5G的成功商用也能為6G的順利發展打下良好的基礎。

 放眼全球，6G的爭奪戰早已經悄然拉開了帷幕，成為世界各國科技與通信行業關注與研究的熱點領域，而各國在通信技術領域展開的競爭，本質上也是要爭取在通信技術國際標準制定方面的話語權。

 從1G到5G，每一次通信技術的進步都伴隨著技術標準之爭，專利申請量越多的國家，在最后制定行業標準時往往更有發言權，目前我國在6G技術的研究推進方面處于全球第一梯隊，MRFR的數據顯示，全球有50%以上的專利申請來自我國，其中有九成都屬于核心技術，這為未來我國參與6G行業標準的制定打下了很好的基礎。

 今年11月初，浙江烏鎮舉辦了2022年世界互聯網大會烏鎮峰會，會上發布了15項年度國際領先科技成果，其中的EAGLE 6G技術，它可以為研發6G關鍵技術提供相匹配的測試與評估環境。

 6G研發首先應加快關鍵及基礎技術的儲備，圍繞算力、智能、感知等方向加強基礎理論和基礎技術的研究，其次是要加快跨行業跨領域的融合創新，盡量吸收各行各業的頭部企業參與6G的技術研發及標準制定，最后應進一步加強國際合作，推動建立取長補短、互利共贏、開放合作的6G全球標準及相應的產業生態。

二、6G的需求與價值驅動力

為了支撐未來元宇宙時代，需要明晰6G的需求與價值驅動力。

分析下來，6G需求方面，有三大關鍵維度。

 一是容量與吞吐量。預計6G時代將有20倍的業務增長，最大的峰值速率需要達到100 Gbps，并需要實現泛在1 Gbps的體驗速率。

 二是可靠性與時延。可靠性需要達到高達99.99999%的水平，時延0.1毫秒-1毫秒，此外要實現納秒級的同步精度。

 三是規模與靈活性。6G要能實現全球覆蓋，每平方公里1000萬設備的連接密度，并需要實現平臺化與服務化。

 當然，在未來具體的6G應用場景中，上述所有需求未必需要同時滿足，極致的性能指標可能僅僅適用于專用的子網。

 此外，與前幾代移動通信系統大不相同的是，除了上述的關鍵性能指標，6G系統還需要新增關鍵價值指標。

6G在技術的設計原則方面，應該有三大方面的要求，也就是6G的價值驅動力所在。

 一是可持續性。主要在于提升能源效率，最大限度地降低碳排放。比如從系統設計角度來看， 從芯片、器件的能源消耗方面，以及從網絡架構設計、基帶算法設計方面，來降低能源消耗。還可利用基于人工智能的概念，根據不同的應用場景，對硬件系統的能源消耗進行人為的干預（比如打開或關斷天線或其他系統），以達到能源使用優化的目的。還可考慮使用清潔能源，比如說風能，太陽能等等，達到降低碳排放的目的。

 二是數字包容性。6G需要力保實現全覆蓋，使得全人類都能夠享受到未來6G技術帶來的數字紅利。這個目標僅依靠現有傳統的陸地通信系統是無法完成的，需要有機整合各個層面的通信系統，包括地面、空中、太空甚至水上通信系統，從而保證6G信號能夠覆蓋到地球的每一個角落，真正實現科學技術為全人類服務的目的。

 三是安全與隱私。展望未來的6G系統可以預見到，大量的設備接入、人工智能技術的廣泛應用、各種開放的接口等，都給潛在的數據攔截提供了機會；此外，各種混合云的存在、各種開源、各種來自很多廠商的設備等，都會帶來潛在的安全隱患。從而，確保安全與保障隱私對于6G系統來說顯得尤為重要。

三、創新6G網絡架構和關鍵使能技術

明晰了6G的需求與價值驅動力，6G網絡架構和關鍵使能技術的方向就有了指導。

 對于6G網絡架構創新，6G網絡架構演進的中心是“人工智能和機器學習技術的結合”，以實現真正的認知網絡，適應各種動態變化的場景，并且為6G網絡的自動化和優化提供助力。同時將通過開放服務的接口，以便更加快捷、更加方便地集成來自不同供應商的微服務和各種功能。

 由此，需要把未來的6G系統打造成一個高度認知，自動化、專業和和定制化的網絡。那么如何實現？整個網絡架構可從以下3層來考慮。

 第一層是基礎設施層。對于6G，“在云平臺上實現各種網絡功能”這一理念將延續并且會得到加強。將從專門的電信云平臺發展到通用的公有云、私有云或混合云（這些云可以分布在任何地方），以滿足不同的需求。此外將利用諸如無服務器等先進技術、網絡虛擬化技術等等來實現對各種云的管理。預計“硬件加速”將是硬件平臺一個重要組成部分，其對支持人工智能和深度學習技術以及在各種云中實現無線接入網物理層功能至關重要。

 第二層是網絡功能層。根據不同應用場景的不同需求，提供不同的網絡能力，滿足各種應用的關鍵性能指標需求（包括傳輸時延和可靠性等）。需要繼續推進無線網與核心網的融合以便進一步簡化網絡架構，消除冗余架構/模塊，從而進一步降低成本，尤其是“子網”這種新的網絡架構。

 那么何為“子網”？按照通常的認知，無線數據的傳輸需要經過終端、基站、核心網、應用層等眾多環節。但是存在很多的應用場景比如人體檢測、車域網、工廠安全系統、飛機發動機檢測和控制系統等，對數據傳輸的時延與可靠性等有很高的要求，并且數據本身只會在周圍的設備之間進行交互，因此完全沒有必要走傳統的數據傳輸路徑，而是由相關設備之間組成一個網絡，從而提升網絡處理實效性，降低數據傳輸時延，并且一定程度地提升能效。

 第三層是應用層。6G網絡的應用層將會面向各種業務的需求，在管理與編排功能的安排下，基于網絡功能層和基礎設施層，來實現相應的數據傳輸和處理任務。此處的管理與編排功能，將可根據不同的應用的關鍵性能指標需求，高效地管理和利用各項基礎設施以及各項網絡功能，完成相應的數據傳輸。

 此外，6G系統需要眾多關鍵使能技術予以支撐，通過6大關鍵技術創新來解決6G面臨的挑戰，包括新頻譜技術、人工智能原生的空口技術、通感一體化技術、極致網絡以及保證網絡安全可靠的技術等。尤其是在7-20 GHz的“黃金”頻段，鼓勵業界在這個頻段上多做研究，努力挖掘其潛力，推動其在6G時代的潛在應用。

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