5G輕量化技術(shù)研發(fā)不斷推進(jìn)、5G-A商用部署持續(xù)加快、5G賦能低空經(jīng)濟(jì)蓄勢(shì)待發(fā)……在5G商用5周年之際，回首過(guò)去5年，中國(guó)的5G發(fā)展速度、創(chuàng)新速度、覆蓋廣度、應(yīng)用深度不斷突破。與此同時(shí)，下一代通信技術(shù)呼之欲出。
2023全球6G發(fā)展大會(huì)上披露，我國(guó)將加快推進(jìn)6G技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新，2030年左右實(shí)現(xiàn)商用。在5G邁向6G的過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)、應(yīng)用等方面存在著哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn)？如何推動(dòng)下一代通信技術(shù)的全面發(fā)展？
5G闊步急行，6G漸行漸近
從1G的“大哥大”、2G實(shí)現(xiàn)全球漫游、3G能夠同時(shí)傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，到4G讓移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)成為生活必需。如今的5G，高速率、低延時(shí)等特征，讓網(wǎng)絡(luò)全面融入日常生活。
截止目前，我國(guó)已建成全球規(guī)模最大的5G網(wǎng)絡(luò)，5G移動(dòng)電話(huà)用戶(hù)達(dá)8.89億，在全球5G用戶(hù)數(shù)占比超52%，5G應(yīng)用創(chuàng)新案例超過(guò)9.4萬(wàn)個(gè)，應(yīng)用已融入到97個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)大類(lèi)中的74個(gè)。
在2024移動(dòng)通信高質(zhì)量發(fā)展論壇上，工業(yè)和信息化部總工程師趙志國(guó)表示，自2019年6月6日正式發(fā)放5G商用牌照以來(lái)，我國(guó)堅(jiān)持“適度超前、以建促用”，扎實(shí)推進(jìn)5G“建、用、研”協(xié)同發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施全球領(lǐng)先、關(guān)鍵核心技術(shù)不斷突破、數(shù)實(shí)融合應(yīng)用成效凸顯、安全保障體系持續(xù)完善。據(jù)測(cè)算，5G商用五年來(lái)，5G直接帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)出約5.6萬(wàn)億元，間接帶動(dòng)總產(chǎn)出約14萬(wàn)億元，有力促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。
5G走深向?qū)嵉耐瑫r(shí)，6G也提上了日程�！耙话闱闆r下，移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展十年一個(gè)代際，5G已經(jīng)商用5周年，研究下一代移動(dòng)通信技術(shù)順理成章�！敝袊�(guó)通信企業(yè)協(xié)會(huì)虛擬運(yùn)營(yíng)分會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)、通信世界全媒體總編輯劉啟誠(chéng)說(shuō)。
6G是新一代智能化綜合性數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施。在中國(guó)移動(dòng)研究院未來(lái)研究院副院長(zhǎng)王啟星看來(lái)，相比5G，6G將超越傳統(tǒng)移動(dòng)通信的范疇，實(shí)現(xiàn)通信性能量級(jí)提升，如6G在5G基礎(chǔ)上全面支持世界數(shù)字化，其傳輸速率較5G將大幅提升10倍～100倍，空口時(shí)延降低到0.1毫秒，是5G技術(shù)的十分之一，網(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)延相比5G成倍降低。
劉啟誠(chéng)介紹，產(chǎn)業(yè)界對(duì)6G的研究早已開(kāi)始，世界主要經(jīng)濟(jì)體正加快推動(dòng)6G研發(fā)，各國(guó)政府、企業(yè)紛紛投入巨資開(kāi)展6G技術(shù)研究。
據(jù)了解，美國(guó)較早成立Next G聯(lián)盟，三星美國(guó)研究中心已成功申請(qǐng)6G試驗(yàn)頻率；芬蘭通過(guò)6G旗艦項(xiàng)目推進(jìn)6G研究和國(guó)際合作，啟動(dòng)了為期8年的6Genesis項(xiàng)目，并發(fā)布系列6G白皮書(shū)；歐洲以技術(shù)創(chuàng)新為引領(lǐng)，加大研發(fā)投資規(guī)模，啟動(dòng)了歐盟6G伙伴合作項(xiàng)目、歐洲地平線(xiàn)項(xiàng)目、6G旗艦研究項(xiàng)目等。
“我國(guó)與全球同步啟動(dòng)6G研究，目前位于全球第一梯隊(duì)�！蓖鯁⑿墙榻B，我國(guó)在NGMN、ITU等行業(yè)組織中主導(dǎo)6G愿景與需求制定工作，設(shè)立國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、重大專(zhuān)項(xiàng)等，加強(qiáng)6G關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和系統(tǒng)布局，總體進(jìn)展與國(guó)際保持同步。與此同時(shí)，我國(guó)成立了IMT-2030（6G）推進(jìn)組，統(tǒng)籌產(chǎn)學(xué)研各方力量，推動(dòng)開(kāi)發(fā)全球統(tǒng)一的6G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并組織開(kāi)展6G技術(shù)試驗(yàn)加快6G技術(shù)的可行性驗(yàn)證。
中國(guó)從2022年開(kāi)始進(jìn)行6G技術(shù)試驗(yàn)工作，2023年陸續(xù)開(kāi)展了關(guān)于6G系統(tǒng)架構(gòu)和技術(shù)方案等方面的研究。2023年12月5日，中國(guó)6G推進(jìn)組首次對(duì)外發(fā)布了6G核心方案，預(yù)計(jì)2030年左右實(shí)現(xiàn)商用。根據(jù)全球6G技術(shù)專(zhuān)利布局研究報(bào)告顯示，在全球6G專(zhuān)利排行方面，中國(guó)以40.3%的6G專(zhuān)利申請(qǐng)量占比高居榜首。
“6G作為基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性未來(lái)產(chǎn)業(yè)，具有前瞻性、創(chuàng)新性、顛覆性、融合性等特點(diǎn)，是堅(jiān)定貫徹落實(shí)‘網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)’、‘?dāng)?shù)字中國(guó)’戰(zhàn)略，發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要戰(zhàn)略支撐。”王啟星這樣說(shuō)。
“5.5G”是5G網(wǎng)絡(luò)下一步升級(jí)演進(jìn)的必由之路
近日，日本科技媒體INTERNET Watch報(bào)道，日本多家電信公司聯(lián)合宣布，開(kāi)發(fā)出世界上首個(gè)高速6G無(wú)線(xiàn)設(shè)備。其數(shù)據(jù)傳輸速度令人矚目——高達(dá)每秒100Gbps，不僅遠(yuǎn)超當(dāng)前5G的峰值速度，性能也提高了20倍。相關(guān)研發(fā)從2021年開(kāi)始，旨在實(shí)現(xiàn)大容量無(wú)線(xiàn)通信。
“這個(gè)成果更像是個(gè)‘噱頭’！”在中國(guó)通信行業(yè)觀(guān)察家、智能互聯(lián)網(wǎng)研究專(zhuān)家項(xiàng)立剛看來(lái)，目前行業(yè)已經(jīng)有了公認(rèn)的6G發(fā)展方向、愿景等，這個(gè)成果以及背后的技術(shù)有點(diǎn)“跑調(diào)”。他認(rèn)為，中國(guó)在終端、設(shè)備、業(yè)務(wù)發(fā)展等方面，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢(shì)，這都有助于在未來(lái)6G建設(shè)方面保持領(lǐng)先。
6G建設(shè)朝著哪個(gè)方向？這不得不提當(dāng)前行業(yè)較為關(guān)注的“5G-A”（5.5G）。5G-A是5G的演進(jìn)和增強(qiáng)，是介于5G和6G之間過(guò)渡階段的移動(dòng)通信技術(shù)，能夠在容量、速率、時(shí)延、定位等方面實(shí)現(xiàn)大幅提升，將更好地匹配人聯(lián)、物聯(lián)、感知、高端制造等場(chǎng)景。中國(guó)工程院院士鄔賀銓表示，5G-A將對(duì)部分6G關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行提前驗(yàn)證，并為6G標(biāo)準(zhǔn)制定和技術(shù)落地積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。
今年3月，中國(guó)移動(dòng)在杭州全球首發(fā)5G-A商用部署，公布首批100個(gè)5G-A網(wǎng)絡(luò)商用城市名單，計(jì)劃于年內(nèi)擴(kuò)展至全國(guó)超300個(gè)城市，建成最大規(guī)模的5G-A商用網(wǎng)絡(luò)。中國(guó)移動(dòng)市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)部總經(jīng)理邱寶華表示，2024年，中國(guó)移動(dòng)在全球范圍內(nèi)率先開(kāi)展5G-A商用部署，推動(dòng)5G發(fā)展邁入新階段。
“中國(guó)要充分利用當(dāng)前5G發(fā)展建設(shè)中積累的經(jīng)驗(yàn)，為6G的建設(shè)做好準(zhǔn)備。”全球通信與IT行業(yè)研究機(jī)構(gòu)Omdia首席分析師楊光建議，中國(guó)可以利用5.5G的窗口，來(lái)為6G建設(shè)，尤其是商業(yè)模式方面做更多的探索。如果能在6G商用開(kāi)始之前，探索出基于5.5G的成功商業(yè)模式，并將其應(yīng)用到6G，那么對(duì)于6G時(shí)代保持領(lǐng)先，甚至擴(kuò)大領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)都會(huì)有非常大的幫助。
劉啟誠(chéng)認(rèn)為，目前6G還處于早期研究階段，5.5G是5G網(wǎng)絡(luò)下一步升級(jí)演進(jìn)的必由之路，空地一體等技術(shù)也正在穩(wěn)步實(shí)踐。同時(shí)，在5G向6G演進(jìn)的過(guò)程中，需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)力。
6G理論創(chuàng)新、商業(yè)模式尚待突破
近日，國(guó)務(wù)院國(guó)資委在第四屆國(guó)有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型論壇上發(fā)布了十大“國(guó)有企業(yè)數(shù)字技術(shù)成果”，中國(guó)移動(dòng)研究院“6G通感算智融合技術(shù)平臺(tái)”入選。該成果在增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)通信能力的同時(shí)，全面支撐通信感知、無(wú)線(xiàn)AI等新技術(shù)的試驗(yàn)驗(yàn)證，為孵化原創(chuàng)技術(shù)及6G工程化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等提供系統(tǒng)性的原型平臺(tái)。
“在取得豐碩成果的同時(shí)，我國(guó)的6G研發(fā)還存在一些不足。”王啟星介紹，一是基礎(chǔ)理論創(chuàng)新尚需突破，現(xiàn)有通信技術(shù)已逼近“香農(nóng)定理”和“摩爾定律”極限，6G需要更多源頭技術(shù)創(chuàng)新。二是產(chǎn)業(yè)模式存在不確定性，“水平整合”和“垂直整合”的產(chǎn)業(yè)組織模式孰優(yōu)孰劣有待驗(yàn)證，關(guān)鍵核心芯片、器件、操作系統(tǒng)等產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)仍然薄弱。三是生態(tài)構(gòu)建難度進(jìn)一步加大，與5G相比，6G將拓展更多場(chǎng)景、融合更多領(lǐng)域、賦能更多行業(yè)，對(duì)商業(yè)模式、產(chǎn)業(yè)生態(tài)的要求更高。
關(guān)于6G時(shí)代的商業(yè)模式，楊光認(rèn)為，當(dāng)前階段，整個(gè)行業(yè)都面臨著一個(gè)剪刀差的問(wèn)題——流量不斷增長(zhǎng)，但實(shí)際運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)收入不增長(zhǎng)，或增長(zhǎng)非常微弱。新一代通訊技術(shù)，需要大規(guī)模的投入，如何平衡投入產(chǎn)出的關(guān)系，是個(gè)非常重要的課題�！斑@個(gè)問(wèn)題對(duì)于6G建設(shè)來(lái)說(shuō)，可能比技術(shù)本身的突破還要重要�！�
目前，6G研究正處于需求定義和關(guān)鍵技術(shù)突破的關(guān)鍵窗口期。王啟星表示，為達(dá)成這一目標(biāo)，需要協(xié)同產(chǎn)學(xué)研各方，在ITU（國(guó)際電信聯(lián)盟）定義的6G場(chǎng)景和需求的基本框架下，依托3GPP行業(yè)組織分階段開(kāi)展業(yè)務(wù)場(chǎng)景和需求研究、技術(shù)可行性研究、以及標(biāo)準(zhǔn)制定，最終提交ITU候選技術(shù)評(píng)估。在這個(gè)過(guò)程中，需要上下游產(chǎn)業(yè)鏈的緊密協(xié)同和共同努力，才能推動(dòng)形成全球統(tǒng)一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
6G時(shí)代會(huì)有多“6”
去年，智能手機(jī)直連衛(wèi)星，為6G天地協(xié)同提供了大眾用戶(hù)能接受的應(yīng)用前景。今年以來(lái)，低空經(jīng)濟(jì)熱度驟增，并被寫(xiě)入《政府工作報(bào)告》，多地出臺(tái)支持政策加快低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展。6G作為支持空天地一體泛在連接的信息通信基礎(chǔ)設(shè)施，被視為推動(dòng)低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基石。
2G是牛車(chē)，3G是自行車(chē)，4G是汽車(chē)，5G是高鐵，6G是飛機(jī)。傳統(tǒng)上，通信行業(yè)追求“更高、更快、更強(qiáng)”，即更好的體驗(yàn)和更高的速度，下一代比上一代提升10倍。在楊光看來(lái)，現(xiàn)在可能需要轉(zhuǎn)變觀(guān)念，因?yàn)?G已經(jīng)非常逼近信道容量的“香農(nóng)極限”，再往上提升難度很大。未來(lái)6G的發(fā)展應(yīng)該朝著兩個(gè)方面，即“提升效率”和“擴(kuò)展應(yīng)用場(chǎng)景”。
王啟星也提到，與5G相比，6G將拓展更多場(chǎng)景、融合更多領(lǐng)域、賦能更多行業(yè)，支撐實(shí)現(xiàn)“數(shù)字孿生、智慧泛在”的未來(lái)世界。6G將解鎖更多全新的應(yīng)用場(chǎng)景，如數(shù)字孿生世界、通感互聯(lián)網(wǎng)等，推動(dòng)整個(gè)社會(huì)走向數(shù)字孿生和深度智慧化，帶動(dòng)社會(huì)形態(tài)發(fā)生深刻變化。6G技術(shù)也將對(duì)各行各業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，在智能交通領(lǐng)域，6G技術(shù)將支持低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使無(wú)人機(jī)等低空設(shè)備實(shí)現(xiàn)超視距控制和高效數(shù)據(jù)傳輸，提升端到端業(yè)務(wù)質(zhì)量。在工業(yè)制造領(lǐng)域，6G將使工廠(chǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)更加智能化地生產(chǎn)和管理。
“核心的基本盤(pán)還是消費(fèi)者業(yè)務(wù)，還是要服務(wù)消費(fèi)者，如3G末期出現(xiàn)的以iPhone為代表的智能手機(jī)。”楊光認(rèn)為，從5G開(kāi)始，大家也一直都在尋找能促進(jìn)消費(fèi)者業(yè)務(wù)再上一個(gè)臺(tái)階的新應(yīng)用或新設(shè)備。盡管尚未找到像智能手機(jī)那樣推動(dòng)消費(fèi)者業(yè)務(wù)發(fā)展的新應(yīng)用或新設(shè)備，但消費(fèi)者業(yè)務(wù)仍然是整個(gè)行業(yè)的基礎(chǔ)。此外，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)、智能物流、應(yīng)急救援等對(duì)網(wǎng)絡(luò)有較高需求的場(chǎng)景，也會(huì)因?yàn)?G而受益。
鄔賀銓表示，6G不僅是各行各業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速器，也將為廣大平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)和終端企業(yè)創(chuàng)造比5G更豐富的創(chuàng)新和商業(yè)機(jī)會(huì)。在發(fā)展6G時(shí)，要更加強(qiáng)調(diào)應(yīng)用生態(tài)，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同。同時(shí)，6G技術(shù)的高挑戰(zhàn)性對(duì)高水平標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際統(tǒng)一期望更迫切，需要集思廣益，為6G國(guó)際合作創(chuàng)造更好的開(kāi)放生態(tài)。
