(Daily Issue)避免5G后续青黄不接 6G技术、标准、应用场景研拟中

尽管目前5G还远称不上成熟技术、甚至还在持续演进中，但已有不少公司、组织以及学者专家开始针对未来接棒的6G技术展开讨论、研究甚至实验测试，试图提前解决预期未来5G容量和移动网络数据需求间脱节的问题。

Viavi Solutions射频和无线架构负责人Ian Wong认为，未来的6G系统必须着重在更多新应用，如延展实境（XR）等诸多垂直应用领域，而不仅仅是增加或扩充4G、5G的网络容量，重点应放在有更重大影响的服务和应用上。

是德科技（Keysight Technologies）6G技术行销总监Sarah LaSelva则表示，尽管目前6G才刚刚起步、对其了解仍相当有限，但已可基本预期其技术趋势和可能性，除了增加网络传输容量外，也已开始研究其频谱标准，预期可将频谱进一步推升至Sub-THz（次太赫兹，亦称次万亿赫兹）或THz（太赫兹）以上。

罗德史瓦兹（Rohdr Schwartz）技术长Andreas Roessler也基本认同，6G的关键技术之一会是支持THz通讯，因可提供比毫米波（mmWave）更大的带宽容量、理论上超过Tbps的传输速率；不过，众所周知，当频率越高、其传输距离会更短、障碍穿透力更差，如何解决相关问题将是一大挑战。此外，THz的高频率也将考验着既有半导体技术在天线和射频系统方面的设计能力，设法提供充裕的输出功率和波束成形信号，以克服高频率在传输中的信号流失。

日本富士通（Fujitsu）6G基础设施集团、未来社会和科技单位（6G Infrastructure Group, Future Society and Technology Unit）负责人佐藤弘明（Sato Hiroaki）认为，移动网络数据需求持续增加，将需要更多对应的无线容量、网络拓朴审查以及流量控制。他认为必须借由毫米波甚至THz的高频谱来扩大其传输容量，同时必须在服务场域导入边缘运算，同时透过实现IT应用和内容缓存，降低网际网络等骨干网络的流量。

Qualcomm Technologies行销总监Danny Tseng则指出，容量是任何网络的基础面之一，并将随着更多使用案例、装置和部署的解锁而扩大需求；为增加任何网络的容量，可借由提高频谱效率或可用频谱数量。Tseng举例指出，开放更多频谱的方法之一就是使用更高频率频谱，如THz就是。他强调，尽管6G仍在研究初期，且目前还难以评断将需要满足多少的容量，但相信6G将会进一步改良5G技术。

简言之，在6G技术发展上，应首重基础理论和基础技术的研究，特别是围绕运算力、智能、传感等关键领域；其次则是应加快跨产业、跨领域融合创新，促进产官学共同参与6G技术研发与标准制定。

业界普遍认为6G技术不仅融合了人工智能（AI）、大数据（Big data）、区块链（Blockchain）等技术，且将进一步修正5G技术的缺陷与不足处，特别是在解决网络涵盖与性能提升之间的平衡问题。

研究机构纷投入6G标准研拟

除技术发展方向外，无论学术界、国际标准组织或是企业机构等，也纷纷投入可能是未来6G标准的研拟工作。如LaSelva表示，相关工作包括5G技术完整研究、如何进一步改良5G、与先进科技技术相融合、创建导入原生AI的网络等。为此，上述等研究机构纷纷建置起试验平台、建造最新先进的数码分身（Digital twin），因为便于重新编码、更具灵活性。

Wong也指出，学术界如今多已投入下一代移动通讯技术的研究上，从北美、欧洲到亚洲有多个组织和研究团队都积极尝试解决6G技术的可能挑战和问题。

Roessler也表示，例如芬兰、德国、日本、韩国以及国内政府均主动资助6G相关研究计划，这些项目往往都在3年以上，研究和试验结果或在6G技术标准化进程中做出重要贡献，而这些进程多费时12~24个月；因此若以2022年为起始，则6G标准化最快也可能要等到2026年后。

事实上，已有部分国家、企业和学术机构相继发布6G白皮书，除探讨技术发展方向外，也开始探索可能的应用场景和使用案例，尽管进入标准化还需要几年时间。

推进通讯技术标准化，隶属联合国（UN）的国际电信联盟无线电通讯部（International Telecommunication Union Radio Communication Sector；ITU-R）必须首先定义6G愿景和技术性能要求；随后则是由3GPP这类国际组织根据相关要求制定技术标准的工作。而ITU-R的6G愿景将为技术、服务、频谱和商业化提供一致性的发展蓝图。

Samsung Research先进通讯研究中心负责人崔成铉（Sunghyun Choi）预期，ITU-R的6G愿景团队将在2023年中左右开始定义出包括服务和性能在内的6G愿景；而3GPP针对6G技术相关规范则预期将于2025年拟定，旨在2028年发布第一版6G技术标准。

6G愿景多元 应用场景广

就技术来看，无论是毫米波或是频率更高的THz，因波长较短而可有效缩短天线尺寸，让装置和设备设计以及空间多样性（Spatial diversity）有更多变化和可能性。空间多样性已用于5G网络，利用多输入多输出系统（MIMO）、波束成形架构来传输多个窄波束，每个波束都同步传输着不同数据给不同的使用者，让带宽能够最有效率的被利用。

6G潜在规格中的创新功能之一应是整合传感。Sub-THz频谱意谓着6G将需要MIMO／波束成形来达到可接受的涵盖范围，这也意谓着整体基站部署需要更为密集，且6G无线电界面部署必须包括类似于无线电传感的机制。这样的机制可称为联合通讯与传感（Joint Communication and Sensing；JCAS），已在业界引起相当大的讨论与兴趣。对网络服务供应商来说，能够传感潜在阻碍波束物件、同时自动寻找最佳传播途径的能力，将可大幅提升网络效率。

分析认为，传感功能可进一步提升6G通讯技术的高性价比；此外，在工业场景、特别是机器人相关技术中，将通讯和传感技术整合导入整个硬件中，可带来可观的成本效益。

有监于上述新技术发展方向，可预期6G将可大幅改善包括自驾车的使用案例。自驾技术需要消耗大量带宽，并需要在边缘云方面取得重大进展，才能够将运算力应用到道路上，而推估5G在这方面的能力仍有所限制，因而推动对6G频谱的需求。

除提供更高的带宽和更低的延迟外，6G的被动式传感能力将很大幅度改善车辆侦测非联网物件的能力，例如出现在路口的自行车等。6G更强的传感技术可提高系统识别和物体分类、精准定位的整体能力；且这样增强的传感能力更随着网络密度提高而增加，因此对于网络密度更高、交通系统更复杂的都会区更为有利。

但借由分析发射器和接收器间透过基站反射而产生各种传播途径的新技术，可使用更少的基站而达到相同的效果；Sub-THz信号利用载波信号多个反射途径的传输特性，意谓着6G网络即使是单一基站也能实现精准定位。

总结来看，密度更高的6G网络基站，结合更高带宽的新频谱，可透过传感和定位实现网络与环境意识的融合。而这样的6G功能将可为强化汽车安全性和新的自驾服务开辟更多新机会。

市场普遍预期6G将于2030年前后启动商用，以高端5G功能在社会、消费端和工业使用案例的落实，进一步实现技术突破；预计6G将融合数码和物理世界，为更智能、永续性和高效率的社会做出贡献，同时也将有助于实现更多新使用案例，包括多感官延展实境、精准医疗、智能农业、协作机器人和智能自动化系统等。

据MDPI引述Sensors报告指出，6G技术关键潜在应用与服务领域包括无人机应用、全像（Holographic）应用、延展实境、自动化车辆、工业5.0、智能电网2.0、数码医疗、数码分身、脑机界面（BCI）等。

研究机构Market Research Future预估到2040年时，全球6G市场规模将超过3,400亿美元，2031年~2040年期间的年均复合成长率（CAGR）将达58.1%。