随着科技的飞速发展,通信技术也在不断迭代升级。回顾十年前,国际电信联盟(ITU)首次描绘了5G技术标准的宏伟蓝图,并明确了其三大核心应用场景:增强型移动宽带(eMBB)、超可靠低时延通信(URLLC)以及海量机器类通信(mMTC)。时至今日,中国已全面实现“县县通5G”,截至2024年底,5G移动电话用户数高达9.27亿,占据了全球5G用户总数的半壁江山。
5G网络给人们带来的最直观感受,无疑是网速的显著提升。理论上,5G网络的下行速率较4G提升了20倍,尽管实际体验与理论峰值存在一定差距,但腾讯云的报告显示,全球5G网络的平均室外下载速度仍达到了210.05Mbps,室内则为182.46Mbps。这样的网速,足以让人在短短一分钟多一点的时间内,下载一部高清电影。
然而,在日常生活中,我们仍会遇到5G网络“慢如蜗牛”的时刻,尤其是在人群密集的火车站、地铁车厢或大型展会现场,发送一条简单的文字信息都可能变得困难重重。因此,在速率满足基本需求的前提下,如何进一步提升网络质量,成为了未来通信技术发展的一个重要方向。5G-A网络乃至未来的6G网络,或许正是解决这一痛点的关键。
谈及6G技术,人们最为关心的莫过于“速率”。相较于现有的通信技术,6G网络将采用更高频段,如毫米波更高端和太赫兹(THz)频段,以获得更宽的可用频谱资源。超高频率带来的巨大带宽,将支撑起Tb级的数据率传输。6G还将引入大规模天线阵列(mMIMO)、智能波束成形技术以及可能的全双工通信等手段,进一步提升频谱利用率和吞吐量,预计单用户峰值速率可达100Gbps,理论上较5G提升数十倍以上。
换算成更直观的计量单位,100Gbps的带宽相当于每秒传输12.5GB的数据。这意味着,现阶段的高清电影,6G网络只需1秒钟就能下载四五部。即便以智能手机最大的存储容量1TB来计算,6G网络也只需一分多钟就能将其填满,其下行速度之惊人可见一斑。
然而,更高频段也伴随着挑战。太赫兹波段信号衰减强、传播距离短、对遮挡物敏感,这对天线设计、功放功耗和中继技术提出了更高要求。尽管如此,6G网络仍将在速度、时延以及连接密度等方面实现全面升级。
在时延方面,6G网络的目标级别在0.1毫秒左右,较5G时延水平缩短了一个数量级。对于游戏玩家而言,时延的重要性不言而喻,但在B端应用上,极低时延的潜力可能更大,如远程操控、工业自动化等领域,这些业务对时延极为敏感。
6G网络还将解决高密度场景下的网络体验问题。预计每平方公里可连接的设备数量将从5G的百万级提升至千万级,是5G的10倍左右。这意味着,不仅是手机、平板、PC等设备,就连无处不在的传感器、可穿戴设备、车辆终端等都能同时连入网络,真正实现“万物智联”。
在6G网络的高速、低延迟加持下,许多目前无法实现或体验不佳的应用场景都将得到显著改善。例如,6G将使得远程全息呈现和沉浸式交互成为可能。通过高速率、低时延网络实时捕获、传输和渲染逼真的三维影像,身处不同地点的人或物能以3D全息影像的方式呈现到同一虚拟空间。在6G支持的全息视频会议中,与会者将能看到彼此的立体投影,获得如同面对面交流的真实临场感。
AI技术将成为6G网络的“原生基因”和“潜力场景”。6G网络能够支持大规模分布式协作的机器学习,推动各行各业的智能化发展。同时,通过融合原生AI能力,6G网络将实现自动化运维和优化,进一步提升网络性能和用户体验。
在技术层面,6G网络除了内置AI能力外,还将具备网络感知能力,提供高分辨率的感知和定位服务。星地融合技术将通过低轨卫星补充地面网络覆盖,实现全球无缝连接。而内生可信技术则将设计端到端可信架构,以保护数据隐私和安全。
早在2021年,华为就发布了《6G:无线通信新征程》一书,对6G网络的关键技术、应用场景等进行了详细介绍和总结。华为指出,6G网络将通过增强型移动宽带(eMBB+)使虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和混合现实(MR)等沉浸式体验变得更加流畅和真实。同时,超高可靠性超低时延通信(URLLC+)将加速各行各业的数字化转型,特别是在工业自动化、自动驾驶等领域。
随着国际电信联盟(ITU)无线电通信部门(ITU-R)完成IMT-2030(6G)的框架建议书,全球6G发展的新阶段正式开启。ITU-R为6G网络的标准制定提出了明确的时间表,预计到2030年,6G技术将实现商用。
在6G通信的新技术方面,IMT-2030(6G)也提到了原生AI、通信感知一体化、地面网络与非地面网络互连等创新点。亚太赫兹传输、可重构智能表面(RIS)、基于分布式账本和量子技术的可信增强等技术也将成为6G网络的重要组成部分。
高通作为行业领军企业,也在积极布局6G技术。其推出的跃龙品牌主要面向企业、行业端应用,涵盖了工业及嵌入式物联网、网络和蜂窝基础设施解决方案等多个领域。同时,高通关于6G技术的介绍网站也已正式上线,展示了其对6G技术的深刻理解和前瞻布局。