下一代移動信息產(chǎn)業(yè)——6G

第一代移動通信技術(shù)誕生于1981年，是一種和有線通信一樣基于模擬信號的通信方式，代表終端為摩托羅拉的手提電話。第二代移動通信技術(shù)誕生于1992年，就是手機(jī)的第一個無線系統(tǒng)——GSM。GSM全稱叫做全球移動通信系統(tǒng)，是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織ETSI制訂的一個數(shù)字移動通信標(biāo)準(zhǔn)。和第一代移動通信技術(shù)相比，第二代移動通信技術(shù)的最大突破在于從模擬傳輸變成數(shù)字傳輸，是通信技術(shù)的一次數(shù)字化革命。

第三代移動通信技術(shù)誕生于2001年，當(dāng)時在全球擁有三個通信標(biāo)準(zhǔn)，分別是歐洲的WCDMA、北美的CDMA2000和中國的TD-SCDMA?！『偷诙苿油ㄐ偶夹g(shù)相比，第三代移動通信技術(shù)具有更快的通信速率，達(dá)到了14.4Mbps，可以滿足基本的多媒體業(yè)務(wù)需求。第三代移動通信技術(shù)還成就了一家公司的崛起——蘋果公司，其智能手機(jī)iPhone 3G于2008年6月10日面世，在世界移動通信領(lǐng)域產(chǎn)生了顛覆性的影響。

第四代移動通信技術(shù)誕生于2011年，其使用全球統(tǒng)一的3GPP組織推出的LTE/LTE-Advanced通信標(biāo)準(zhǔn)，是一種與第三代移動通信技術(shù)完全不同的技術(shù)，使通信速率從10Mbps數(shù)量級提高到100Mbps數(shù)量級。第四代移動通信技術(shù)基本滿足了人們所有的互聯(lián)網(wǎng)需求，包括使用移動終端進(jìn)行在線游戲、觀看視頻、觀看直播等，實現(xiàn)了和無線網(wǎng)絡(luò)相似的體驗，也催生出了更先進(jìn)的智能手機(jī)。

第五代移動通信技術(shù)誕生于2020年，相關(guān)的技術(shù)革新主要表現(xiàn)在三個方面：1. 提升第四代移動通信體驗；2. 支持虛擬現(xiàn)實、自動駕駛等超前技術(shù)；3. 使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)趨于成熟。第五代移動通信技術(shù)擁有1000Mbps數(shù)量級的通信速率，使其產(chǎn)生的影響已經(jīng)超越了個人應(yīng)用的范疇，成為國家基礎(chǔ)設(shè)施的一個重要組成部分。

從1G到5G的發(fā)展進(jìn)程可以看出，移動通信技術(shù)的迭代頻率類似于摩爾定律，大約為每10年更新一次。事實上，半導(dǎo)體行業(yè)在摩爾定律推動下的發(fā)展，從某種程度上造就了移動通信技術(shù)穩(wěn)定的迭代速度。此外，通信技術(shù)的革新還存在著一種“單數(shù)規(guī)律”，簡單來說就是每個單數(shù)代的移動通信技術(shù)較前一代都是顛覆性的革新，而每個偶數(shù)代的移動通信技術(shù)都是對前一代技術(shù)的補(bǔ)充完善。按照這種規(guī)律，在2030年左右，第六代移動通信技術(shù)——6G將會出現(xiàn)。

第六代移動通信技術(shù)將是第五代移動通信技術(shù)的延伸，其關(guān)鍵技術(shù)稱為太赫茲傳輸。太赫茲頻段的傳輸能力可以使6G的通信速率比5G提升100倍，使網(wǎng)絡(luò)延遲從毫秒級降到微秒級，還能克服當(dāng)前通過提高基站密度、提升芯片容量等依靠硬件水平提高通信能力的局限性。太赫茲擁有波長短、穿透性強(qiáng)的特點，可以使6G定位技術(shù)的室內(nèi)精確度達(dá)到10厘米數(shù)量級、室外精確度達(dá)到100厘米數(shù)量級，可以滿足密集城區(qū)覆蓋和特殊場景下的各種通信需求。第六代移動通信技術(shù)可同時接入數(shù)百至數(shù)千個無線連接，網(wǎng)絡(luò)容量預(yù)期可達(dá)5G基站的1000倍。

第六代移動通信技術(shù)可以將地面通信、衛(wèi)星通信和海洋通信連接成一個整體，有望實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)對全球每個角落的覆蓋，像沙漠、海洋、無人區(qū)等通信盲區(qū)也會被信號覆蓋。除此之外，第六代移動通信技術(shù)還將催生出通用全息影像、智能交互、觸覺互聯(lián)網(wǎng)、多感官混合現(xiàn)實、機(jī)器間協(xié)同等新興產(chǎn)業(yè)。

國際通信組織3GPP計劃在2023年啟動6G的標(biāo)準(zhǔn)化研究工作，計劃到2028年初步實現(xiàn)6G的商業(yè)化運營。不過，各國關(guān)于6G技術(shù)的研究其實早已開啟。2018年1月，美國國防高級研究計劃局與SRC公司、紐約大學(xué)坦登工程學(xué)院等組織聯(lián)合開展了“大學(xué)聯(lián)合微電子學(xué)項目”，啟動了對太赫茲與感知融合技術(shù)的研究工作。同年，芬蘭開始了6G相關(guān)技術(shù)的研究，并在2019年3月底舉行了關(guān)于第六代移動通信技術(shù)的國際高級會議。2020年11月16日，北美電信組織ATIS成立了“下一代通信技術(shù)聯(lián)盟”，將于2021年正式啟動對第六代移動通信技術(shù)的研發(fā)。韓國也計劃在2025年之前投資2200億韓元研發(fā)6G技術(shù)，并預(yù)計在2028年實現(xiàn)6G網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)運用。企業(yè)方面，LG預(yù)計在2029年開始商業(yè)運用6G技術(shù)，三星預(yù)計在2028年開始商業(yè)運用6G技術(shù)。

我國對6G的研發(fā)也開始于2018年。2019年，我國教育部、工信部、中科院等多個部門召開相關(guān)會議，宣布成立了“國家6G技術(shù)研發(fā)推進(jìn)工作組”和“國家6G技術(shù)研發(fā)總體專家組”。2020年11月，我國成功發(fā)射了全球第一顆6G試驗衛(wèi)星，并在太空中開展了一系列的試驗。2021年6月，我國發(fā)布了《6G總體愿景與潛在關(guān)鍵技術(shù)》，深度剖析了6G的應(yīng)用場景，為我國6G技術(shù)的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。業(yè)內(nèi)企業(yè)也對6G時代的到來充滿信心，華為輪值董事長徐直軍表示，華為預(yù)計在2030年將6G技術(shù)投向市場。

第六代移動通信技術(shù)將通過萬物智聯(lián)的方式影響很多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，其中比較有代表性的產(chǎn)業(yè)和業(yè)務(wù)主要包括：

虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)：第六代移動通信技術(shù)將催生沉浸式云擴(kuò)展現(xiàn)實技術(shù)，通過云內(nèi)容、云渲染、云空間計算等方式降低擴(kuò)展現(xiàn)實終端的計算負(fù)荷和能耗，擺脫了線纜的束縛，使擴(kuò)展現(xiàn)實終端變得更輕便、更沉浸、更智能，更利于元宇宙的開發(fā)建設(shè)。

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)：第六代移動通信技術(shù)將使越來越多的個人和家用設(shè)備、城市基礎(chǔ)設(shè)施、交通工具、機(jī)器人等機(jī)械物品成為智能終端，可以高效、精準(zhǔn)地利用資源，實現(xiàn)高效控制與高精度定位，實現(xiàn)萬物智聯(lián)，創(chuàng)造智慧型人工智能系統(tǒng)。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)：第六代移動通信技術(shù)可以將使機(jī)器、產(chǎn)品、人員和系統(tǒng)智慧化相連，衍生出自動化水平較高的智能工廠。智能工廠的表現(xiàn)形式主要為機(jī)器人在工廠車間自主移動并進(jìn)行生產(chǎn)輔助工作；產(chǎn)品與機(jī)器產(chǎn)生“交流”，并自行發(fā)起生產(chǎn)環(huán)節(jié)；當(dāng)設(shè)備發(fā)現(xiàn)自身需要維修時，會自動通知維護(hù)團(tuán)隊等等。通過智能工廠，企業(yè)將能夠更高效、更靈活并以更低的成本進(jìn)行生產(chǎn)活動。

汽車電子產(chǎn)業(yè)：第六代移動通信技術(shù)是自動駕駛汽車在全場景、全工況下落地上路的關(guān)鍵技術(shù)。6G技術(shù)可以實現(xiàn)幾乎沒有時延的車聯(lián)網(wǎng)通信，車輛可以通過配備的傳感器判斷周邊環(huán)境、生物體等的狀態(tài)，避免碰撞或人員受傷。此外，車路協(xié)同技術(shù)也將得到很大程度的發(fā)展，可以通過實時路況與云計算融合的方式，實現(xiàn)智慧交通的構(gòu)建。

信息通信產(chǎn)業(yè)：第六代移動通信技術(shù)將為信息通信產(chǎn)業(yè)帶來全息通信、感官互聯(lián)、通信感知等創(chuàng)新技術(shù)。長久以來，視覺和聽覺一直是信息傳遞與接收的主要方式。第六代移動通信技術(shù)將推動信息的三維動態(tài)交互式傳遞，打破虛擬場景與現(xiàn)實場景之間的界限，滿足人們更高的溝通需求。同時，第六代移動通信技術(shù)還將促使觸覺、嗅覺和味覺參與到通信環(huán)節(jié)中，讓信息傳遞在健康醫(yī)療、應(yīng)用學(xué)習(xí)、生活娛樂、生產(chǎn)辦公和情感交流等方面更加真實有效。

6G時代將描繪一種星地一體融合的網(wǎng)絡(luò)模式，實現(xiàn)空天地一體化的全球信號無縫覆蓋，隨時隨地滿足安全可靠的“人機(jī)物”無限連接需求。有關(guān)6G時代的更多壯麗景象，未來可以在元宇宙里面尋找答案。