2G、3G、4G、5G已唱罢,6G何时登场?

OFweek光通讯网 中字

“十年一代!”

5G无线通信网络的演进从未停歇,更新迭代的周期基本保持在十年。2008年,4G的标准基本完成,3年后,于2011年全球开始正式商用4G,从2011年到2021年,刚好十年过去。而随着5G基站的大规模部署以及用户终端的普及,人们开始憧憬下一代通信技术能带来哪些新的应用和体验。

2G、3G、4G、5G方唱罢,6G登场

2021年3月31日,于南京举行的IEEE WCNC 2021(无线通信和网络学术大会)上,中兴通讯副总裁、无线标准与工业关系负责人王欣晖发表主题为“Next to Rel-17: 5G-Advanced or 6G?”的演讲。

王欣晖表示,“从标准和产业化的角度来看,第一个可商用的6G版本预计会在2029~2030年左右出现。”

“10年”似乎应是6G到来之大限。

2019 年中兴年度股东大会上,中兴通讯总裁徐子阳表示,「6G 商业模式将在 2030 年出现,尽管中间还有十年时间,但中兴会默默耕耘」。

2019 年10月,任正非在接受日本共同社采访时说,6G商用或许不需要 10 年。再次验证了6G商用的这个时间。

在此期间,任正非还举了一个例子说, 一些光纤通信非常发达的国家,如日本,若其6G只作为一个接入系统,而不作为一个无线的移动通信市场,6G更可能会提前得到使用

“怎么可能!”

你低头看了看手机,屏幕上那个正在转动的圈圈,十余秒了,还无法看到你想看的画面,抬头,空中也还看不到5G网络的痕迹。

迷茫......

想想看,在信息通信的舞台上,2、3G刚刚谢幕,4G 逐渐退场,5G却连妆都还没化就要被赶上台?

如果严格从一代通信技术的更迭就需要一个10年来看,从2G时代的生活到6G时代生活的亲历,足足需要等上半个世纪。这半个世纪来,通信世界领域是翻天覆地的变化。对于手机用户来说,5G仅是未大规模面向C端而已。

那,在我们还看不到的领域,5G又是如何个芳华绝代?

5G建设大刀阔斧之进程 与 刚刚起步的商用

2019年是5G商用元年,2020年,遇上新基建及再撞上新冠疫情,5G的商用如同脚踏风火轮,直上云霄。

在国家新基建战略推动下,中国的5G商用走在世界的前列。

一年来,我国已建成全球最大的 5G 网络,累计已建成 5G 基站 71.8 万个,覆盖的城市由 2019 年的十余个,到现在的 300 多个,实现全国所有地级以上城市覆盖。三大运营商的定制终端已基本实现了 5G 消息 UP2.4 版本的全面覆盖。

高通中国区董事长孟樸在MWC上海现场接受媒体采访时表示,2020年中国 5G 新增连接数超过 2亿,占全球 5G 连接数的 87%,中国已经成为5G应用的全球领导者。

5G 建设呈现出欣欣向荣之景象,但 5G 的诞生,并非十分顺利。

从 2015 年 6 月,国际电信联盟(ITU)确立了 5G 的技术学名,并规定了 20Gbps 作为 5G 网络的期望带宽指标,到 2018 年 3GPP 正式发布第一份可用的 5G 标准 3 GPP Rel-15,中间足足花了三年多的时间,一点也不短于 4G 标准的诞生所历经的光阴时长。

然而,时任华为轮值董事长郭平在讲述5G应用情况时明确指出,过去一年里,5G的工业应用只用到了5G的eMBB(增强型移动宽带)这一种应用场景。并未充分发挥其全部潜力,mMTC(海量机器连接)和URLLC(高可靠低延迟)才是真正为物联网、为工业机器人、为自动驾驶等等领域而来的技术。

2018年的第一版5G标准(Rel-15)也在后来被指出是个相当仓促的产物。提出这个观点的人是3GPP SA2工作组副主席孙滔。面对媒体,孙滔指出:Rel-15不仅没能实现ITU规定的20Gbps带宽,甚至就连本文开头所说的“5G三大应用场景”都没能完全支持。

这无异于被告知:花了3年去孕育的胎儿,一朝分娩却是早产儿。

被炒得火热5G标准,像极了造车界各路神仙走上讲台开始“PPT 造车的 "拿在手里的PPT,噱头大于实用。仅推进了5G在公众中的认知度而已,在5G网络成本、传输的速度及工业领域的结合点都未能给予再多的想象。

挖的坑太大了反而难填,后面甚至还出现工业5G设备无法支持工业专用5G技术,反而用上手机领域相关技术,以至于应用场景严重受限的结果。

告别PPT,5G商用迎来黄金期

一直延续至2020年7月,网络信号强度、成本控制、可用频段等方面得到了全面规划的3GPP Rel-16标准正式宣布才改变了前面所说的局面。


此时,5G“三大应用场景”也终于得到全面的支持。随后迎来的是5G商用的黄金期。

智能制造、医疗、新能源创新发展战略在这个时候得到深入实施,“5g+工业互联网”512工程建设甚嚣尘上,矿山、港口等大型应用模式日益明。网络、平台、安全三大体系规模化发展让实体经济数字化转型得到有力支撑。

在基础电信企业“以建促用、以用促建”发展模式,完善产业生态,推动创新应用下,5G建设的规模持续扩大。

新冠肺炎疫情的爆发催生了5G的应用场景,如同酝酿已久的锅炉开了盖,在线办公、在线教育、远程医疗等新业态横空出世。

形态各异,功能不同的智能机器人纷纷出现在各种场景里,融合应用的大生态加速形成,数字经济成为经济发展的主动脉。

政策红利也释放得恰是时候。工信部《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》,提出支持工业企业建设5G全连接工厂,推动5G应用从边缘向核心的渗透,引导企业突破核心技术,加快典型场景推广,加强技术领域国际合作。

目前,华为、中兴、OPPO、vivo、小米、三星、魅族、海信、联想、菊风、蜂动等终端企业正在推动5G消息全国商用。

安卓智能手机的主流品牌版本已升级,华为 EMUI 8.1 及以上及 小米 MIUI10.1 及以上皆全线支持,OPPO 与 vivo 也频频有新动作。

2020年中国电信与产业界进行大量合作,成立联合试验室,此外,中兴、华为等各大终端手机供应商业成立各自的实验室。

去年9月,中国联通江苏大区5G消息项目启动,依托强大的研发实力和丰富的商用经验,中兴助力江苏联通5G消息平台的快速建设,探索基于5G消息的行业应用,推动企业数字化转型,全力构建5G消息新生态,并在5G消息运营、业务演示等方面表现优异。

值得一提的是,中国电信提出的云网融合战略能为工业互联网提供更可靠的云网融合基础设施。

此外,在2021 MWC 第五届5G切片产业峰会上,华为、中国联通、中国移动、中国电信、数字王国、体奥动力、格力、鼎桥通信、亚信科技等5G切片产业联盟成员单位联合宣布成立产业界首个5G切片开放创新实验室——5G切片产业联盟轩辕实验室。

该实验室的问世聚合了切片产业力量,为产业伙伴长期提供技术创新验证,促进切片产业成熟,打通切片产业的技术断点。

最近,华为又联合中国煤科·煤科院在京正式发布“F5G智能化煤矿应用方案”和《煤矿F5G应用技术白皮书》,宣布“智能矿山联合实验室”,开启了5G在煤矿的规模化应用。

该应用方案将F5G光网作为新一代矿业网络基础设施,将为煤矿智能化建设提供一条信息高速公路,进一步加强煤矿多源信息实时感知,远程操控采煤机、掘进机、水泵、压风机、开关等设备,安全监控、精确定位,实现了网络架构、协议和工艺领域的进一步创新,促使煤炭行业智能化升级。

“以行业需求为牵引,让解决方案更贴近行业的需求。”的理念的提出,5G与工业互联网的融合正从试验走向正式商用的阶段。

5G场景催生下的市场及产业链也一片繁荣,据业界统计,2019年至2027年的芯片市场,5G芯片组市场复合年增长率将达到两位数,在未来几年将成为一个数十亿美元的市场。2025年,5G产业链市场规模将达到3.3万亿元人民币,5G生态圈及5G赋能产业规模将达到6.3万亿元人民币。

据工信部赛迪智库发布的《5G发展2021展望白皮书》预计,2021年我国四大电信运营商将持续加大5G网络投资力度,预计将是2020年的1.5-2倍。

2022年5G基站建设将会达到高潮。部分省市明确部署2020-2022年5G建设计划,相关资金支持也持续发力。

由此,我国5G商用将进入新一轮黄金时期,5G商用进程的提速和深化还将拉动相关行业产出增长的动力转换。

彼岸风景美,6G的商用却是短腿跋涉深海

5G商用已到,6G商用还有多远?

得益于5G技术发展经验,在5G刚开始规模商用的时候,业界已经对6G的研究和探索提上了日程。全球各企业、研究机构、高校已经启动了6G愿景需求和潜在技术的研究。

据韩媒报道,美国电信行业协会已经发起了6G联盟,并确立了6G战略路线图的建立、6G相关政策及预算的制定、6G快速标准化和商业完成化后向全球扩散等一些战略任务。

2019年,我国科技部会同发展改革委、教育部、工业和信息化部、中科院、自然科学基金委在北京组织召开6G技术研发工作启动会。

在6G研究队伍里头,中兴亦是头牵头羊,据透露,中兴通讯早些年已经从 5G 团队中特别分拨出专业人员组建 6G 团队,开始就6G 关键技术等进行研究。

vivo在6G的领地也来个捷足登先。2016年,vivo成立了5G研发中心, 全面参与5G核心技术与标准化研究,逐渐成为全球5G标准的重要贡献者。截至2020年底,vivo累计申请5G发明专利2000多项,向3GPP标准化组织提交5G提案超过4000篇。

vivo通信研究院院长秦飞在接受媒体采访时给出了清晰的6G商用时间轴:

●2023年,确定6G的指标和方向,深入研发、探讨,甚至开发一些原理性样机;

2025年启动6G标准的制定;

2028年第一个标准版本成形,端到端原型机得到测试验证;

2030年,5G正式商用。

相比 5G 蜂窝移动通信系统,下一代6G移动通信系统提供更强的通信、计算、存储、数据等基础能力,支持更多的业务和服务,覆盖更广的物理空间。

6G 通信系统在满足性能、架构和 可信度 三个维度的需求外,在 5G 定义的 eMBB、URLLC、mMTC 等特性的基础上,将融入更加先进的传感、成像、显示和AI等技术,提供超连接体验,如 XR、全息影像、数字镜像等。

6G将构建一个泛在的数字世界,并自由连接物理世界和数字世界,实现二者相互作用和高度融合。在这个背景下,6G的终端功能和型态将更加丰富,终端将成为连接物理世界与数字世界的桥梁。

纵然6G移动通信能融入如此多的接入技术,「前景一片光明」是大众对 6G 的一致认知。但,终端的泛在化、智能化、轻量化、多样化等特征,会为 6G 的服务维度,带来一系列问题和挑战。

首先是6G的技术问题:太赫兹频段( THz )

据悉,与 5G NR所用的 52.6 GHz 以上的频段来工作所不同,6G时代移动通信使用的是太赫兹THz频段。故此,也增多了许多5G时代不咋需要考虑的问题。

如:基于太赫兹之下的路径损耗急剧增加需要超大规模的天线阵列来补偿路径损耗,其次需要为波束赋形。

此外还需针对室内和室外的场景建立适合THz的多径信道模型,让基于InP、GaAs、SiGe、甚至CMOS技术的芯片和射频器件能满足高效率、低能耗和低成本需求。

同时,发掘更多的备选波形以降低PAPR,开发合适的信号、信道和协议满足THz的硬件限制来实现各种操作也被证实是个技术难题。

然而,这个6G商用的擂台上,鼓声未起,世界几大派选手早已拉开阵势,摩拳擦掌,跃跃欲试。

●芬兰信息技术走在世界前列,奥卢大学计划在8年内为6G项目投入2540万美元,已经启动6G Flagship研究计划, 并于当年 6G 峰会各国专家的观点率先发布了全球芬兰首份6G 白皮书,对于6G愿景和应用进行了展望。

诺基亚公司、奥卢大学与芬兰国家技术研究中心合作开展了"6G无线智能社会与生态系统”项目,将在未来8年投入超过2.5亿欧元的资金。

2019年11月3日,中国成立6G技术研发推进工作组和总体专家组,标志着中国6G研发中国 正式启动。另外,华为公司早就已经开始着手研发6G技术,在加拿大渥太华成立了6G研发实验室。

日本制定了2030年实现“后5G" (6G)的综合战略,日本经济产业计划投日本 入2200亿日元的预算,用于启动 6G 研发。

作为全球第一个实现5G商用的国家,韩国同样是最早开展6G研发的国家之一,韩国领先的通信企业已经组建了一批企业6G研究中心。韩国 LG 在 2019 年 1 月份宣布设立 6G实韩国验室。

去年6月份,韩国最大的移动运营商SK宣布与爱立信和诺基亚建立战略合作伙伴关系,共同研发 6G 技术。

三星电子也设立了 6G 研究中心,计划与 SK 合作开发 6G 核心技术并探索6G商业模式,将把区块链、6G、AI作为未来发力方向。

美国总统特朗普表示,在6G方面,美国要加快行动,并通过赞助高美国校开展相关研究项目。

看着如此之阵势,得益于6G在连接、通信、计算、智能和数据基础能力的巨大提升,相信人们很快就构建出一个完整的数字化孪生世界。

早起的鸟儿被饿死

我却不忍心告诉你,一直活在风涛浪尖的华为在 6G 部署里,说了句令人无可忽视的话 。

在接受外界采访时,任正非曾说,其实对于华为来说,我们现在很担心5G这么大的带宽都用不完,还要谋求更大的带宽,是否会更用不完?还是要根据5G在社会的真实使用情况,才能判断人们对带宽的需求到底有多大。

任正非认为,随着社会发展,人们的需求会增加,新技术一定是人们有需求才能得到应用,超前人们需求的技术没有人用,很容易被饿死。

没错,在这点上,贾跃亭就是很好的例证。

前不久,小米正式宣布造车,全国乃至全球都沸腾。而贾跃亭当年提出这个观念时被喝倒彩。

贾跃亭当时提出了他想建立一个“平台+内容+终端+应用”完整生态系统,被业界侃称为“乐视模式”。

再说说最近风靡的新能源汽车。2015年,贾跃亭提出新能源汽车概念,要全部连接乐视生态链,形成闭环。无一不是现在互联网企业被奉为新一代改革的圭臬。

雷军所受人歌颂的点上,却是贾跃亭备受嘲讽之处。

为何?

——未做足够的准备,起得太早,市场需求量不足......

如任正非所说的,新技术一定是人们有需求才能得到应用,超前人们需求的技术没有人用,很容易被饿死。

嗯,是呢!早起的鸟儿被饿死。登台太早,未必有观众买票。

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