6G 研究是指對(duì)第六代無(wú)線通信系統(tǒng)所依賴的技術(shù)進(jìn)行探索、開(kāi)發(fā)和測(cè)試。它是 6G 網(wǎng)絡(luò)的前身，預(yù)計(jì)將取代 5G，性能、速度和連接性均有大幅提升。全球各地的研究人員和工程師正致力于創(chuàng)建支持移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)下一次飛躍的基礎(chǔ)設(shè)施和協(xié)議，重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)太比特級(jí)的數(shù)據(jù)速率、接近零延遲和前所未有的可靠性。

6G 研究涉及多學(xué)科方法，包括人工智能(AI)、機(jī)器學(xué)習(xí)、高級(jí)信號(hào)處理、頻譜利用和新硬件創(chuàng)新方面的進(jìn)步。雖然 5G 為物聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)駕駛汽車等應(yīng)用帶來(lái)了帶寬和低延遲方面的革命性改進(jìn)，但 6G 旨在實(shí)現(xiàn)全息通信、高級(jí)機(jī)器人技術(shù)和行業(yè)數(shù)字孿生等突破。研究不僅限于電信，還延伸到 6G 如何造福醫(yī)療保健、智慧城市和環(huán)境可持續(xù)性等領(lǐng)域。

6G發(fā)展時(shí)間表

6G 網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)發(fā)已經(jīng)在進(jìn)行中，預(yù)計(jì)將從早期研究到商業(yè)部署取得以下關(guān)鍵里程碑：

2019-2020：早期研究開(kāi)始

全球開(kāi)始研究 6G 技術(shù)。研究重點(diǎn)集中在太赫茲頻率和超低延遲通信上。

2021-2023：成立聯(lián)盟和標(biāo)準(zhǔn)研究

國(guó)際聯(lián)盟，例如 Next G 聯(lián)盟和 Hexa-X 項(xiàng)目，以協(xié)調(diào) 6G 工作。提出了用例和要求的初稿。

2024-2025 年：原型設(shè)計(jì)和測(cè)試

6G 硬件和網(wǎng)絡(luò)的早期原型已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)，測(cè)試了人工智能驅(qū)動(dòng)的優(yōu)化和亞太赫茲集成等先進(jìn)的無(wú)線技術(shù)。

2026-2027 年：標(biāo)準(zhǔn)化階段

包括第三代合作伙伴計(jì)劃 (3GPP) 和國(guó)際電信聯(lián)盟 (ITU) 在內(nèi)的機(jī)構(gòu)將最終確定 6G 標(biāo)準(zhǔn)，定義性能指標(biāo)、頻譜分配和互操作性指南。

2028-2029：預(yù)商用部署

6G 預(yù)商用部署將實(shí)現(xiàn)真實(shí)世界的測(cè)試。醫(yī)療保健、制造業(yè)和自動(dòng)化系統(tǒng)等行業(yè)可能會(huì)率先采用。

2030 年及以后：商業(yè)發(fā)布

預(yù)計(jì)到 2030 年實(shí)現(xiàn)全面的 6G 網(wǎng)絡(luò)，提供 TB 級(jí)的速度、智能系統(tǒng)和大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)集成。

推動(dòng)6G研究的關(guān)鍵技術(shù)

6G 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展在很大程度上依賴于一系列旨在突破無(wú)線通信界限的先進(jìn)技術(shù)。其中之一就是太赫茲 (THz) 頻率的使用，與當(dāng)前 5G 的頻譜使用相比，該頻率可提供更大的帶寬。這些頻率可實(shí)現(xiàn)每秒太比特范圍的數(shù)據(jù)傳輸速率，為超高速應(yīng)用鋪平了道路。然而，太赫茲通信面臨著信號(hào)衰減高等挑戰(zhàn)，需要在信號(hào)傳播和硬件設(shè)計(jì)方面進(jìn)行創(chuàng)新，才能使其廣泛使用。

人工智能 (AI) 和機(jī)器學(xué)習(xí) (ML) 也是 6G 研究的核心，特別是在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和動(dòng)態(tài)管理資源方面。人工智能驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)將使系統(tǒng)能夠自我優(yōu)化，減少延遲并實(shí)時(shí)提高效率。

其他關(guān)鍵技術(shù)包括增強(qiáng)安全性的量子通信、用于處理更高數(shù)據(jù)量的大規(guī)模 MIMO（多輸入多輸出）等先進(jìn)天線設(shè)計(jì)，以及在電力需求不斷增長(zhǎng)的情況下確?？沙掷m(xù)性的節(jié)能硬件。這些技術(shù)共同構(gòu)成了 6G 創(chuàng)新的支柱。

6G 的潛在用例

6G 網(wǎng)絡(luò)有望解鎖大量革命性用例，改變行業(yè)并重新定義人與技術(shù)的互動(dòng)。最有前景的應(yīng)用之一是沉浸式體驗(yàn)，包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR)、虛擬現(xiàn)實(shí) (VR) 和全息通信。

憑借 6G 的高數(shù)據(jù)速率和超低延遲，這些技術(shù)將實(shí)現(xiàn)無(wú)縫、實(shí)時(shí)交互，從而實(shí)現(xiàn)逼真的 3D 環(huán)境中的虛擬會(huì)議和沉浸式娛樂(lè)體驗(yàn)等應(yīng)用。此外，6G 將為數(shù)字孿生提供支持，即虛擬鏡像現(xiàn)實(shí)世界中的物體或系統(tǒng)，為制造業(yè)和城市規(guī)劃等行業(yè)提供寶貴的見(jiàn)解。

預(yù)計(jì)醫(yī)療保健行業(yè)也將從 6G 技術(shù)中受益匪淺。隨著 6G 網(wǎng)絡(luò)功能的增強(qiáng)，先進(jìn)的機(jī)器人、遠(yuǎn)程手術(shù)和可穿戴健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將變得更加高效和可靠。除了醫(yī)療保健之外，6G 還將在實(shí)現(xiàn)智慧城市方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，實(shí)現(xiàn)數(shù)十億聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的實(shí)時(shí)通信。這些網(wǎng)絡(luò)將支持可持續(xù)能源網(wǎng)、智能交通系統(tǒng)和大規(guī)模環(huán)境監(jiān)測(cè)，為更高效、更環(huán)保的未來(lái)鋪平道路。

障礙和潛在限制

雖然 6G 潛力巨大，但一些挑戰(zhàn)可能會(huì)減緩其發(fā)展和普及。太赫茲 (THz) 頻率是 6G 的基石，但它面臨著重大限制，例如信號(hào)衰減、距離短和易受環(huán)境因素影響。解決這些問(wèn)題需要在信號(hào)傳播和網(wǎng)絡(luò)密集化方面進(jìn)行創(chuàng)新，這可能會(huì)增加成本并使部署復(fù)雜化。

此外，6G 基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備的高能耗需求引發(fā)了可持續(xù)性問(wèn)題，因此需要開(kāi)發(fā)節(jié)能技術(shù)來(lái)管理太比特級(jí)數(shù)據(jù)速率。由于研究、基礎(chǔ)設(shè)施和實(shí)施成本高昂，經(jīng)濟(jì)障礙（尤其是發(fā)展中地區(qū)的經(jīng)濟(jì)障礙）可能會(huì)擴(kuò)大數(shù)字鴻溝。網(wǎng)絡(luò)安全和隱私風(fēng)險(xiǎn)也迫在眉睫，因?yàn)槿斯ぶ悄茯?qū)動(dòng)和互聯(lián)系統(tǒng)的復(fù)雜性增加了網(wǎng)絡(luò)攻擊的脆弱性。最后，全球標(biāo)準(zhǔn)化可能會(huì)因相互競(jìng)爭(zhēng)的國(guó)家優(yōu)先事項(xiàng)和監(jiān)管挑戰(zhàn)而被推遲，從而有可能減緩 6G 網(wǎng)絡(luò)的廣泛采用。

常見(jiàn)問(wèn)題解答

哪些國(guó)家在 6G 研究方面處于領(lǐng)先地位？

中國(guó)、韓國(guó)、美國(guó)、日本和歐盟成員國(guó)等國(guó)家處于 6G 研究的最前沿。北美的 Next G Alliance 和歐洲的 Hexa-X 等計(jì)劃是創(chuàng)新的主要驅(qū)動(dòng)力。

6G的基本概念是什么？

6G被設(shè)想為下一代無(wú)線通信，專注于太赫茲頻率、超低延遲和人工智能驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)全息通信、數(shù)字孿生和先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)等革命性應(yīng)用。

哪些行業(yè)將從 6G 技術(shù)中受益最多？

醫(yī)療保健、制造業(yè)、自動(dòng)駕駛交通和智慧城市等行業(yè)預(yù)計(jì)將受益匪淺。6G 將推動(dòng)從遠(yuǎn)程手術(shù)到智能機(jī)器人的進(jìn)步，以及實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)和無(wú)縫物聯(lián)網(wǎng)集成。

6G 與 5G 有何不同？

5G 專注于高速連接和低延遲，而 6G 將通過(guò)引入太赫茲頻率、接近零延遲和 AI 驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)一步提升這些功能。它還將實(shí)現(xiàn)全新的用例，例如全息通信和大規(guī)模數(shù)字孿生。