次时代移动通讯技术轮廓渐明 6G成功关键仍是「杀手级应用」

尽管目前5G移动通讯技术都还没发挥其理论潜能，即便业界还在探索5G的「杀手级应用」，甚至诸多开发中或落后国家目前才刚开始要启动5G部署，但各界、各国都已开始为次时代移动通讯技术6G做准备，从学术理论、硬件设备到潜在服务应用等，纷纷投入资源研发中。

虽然目前还没有统一的定义或是标准，但6G技术的轮廓已愈来愈清晰，包括其特性、频谱、部署乃至潜在应用等，都已渐渐成形。

随着数据流量和低延迟需求愈来愈高，电信通讯网络也需要持续升级以处理更大的带宽、更高的网速，同时改善连接的范围和取得性；而6G技术预期将提供更高的网速，也将提供更可靠、超低延迟和可负担的解决方案。

一如4G因应内容消费与对高速网络需求增加而生，逐渐淘汰掉2G/3G网络，5G未来也势必随着需求进一步成长而逐渐被6G而取代。届时，预期主要应用领域将包括线上无人工厂、自动驾驶车辆、甚至由人类感官直接操控的智能装置等。

6G早期概念：高频谱、大带宽

尽管目前尚未有明确定义，但产学界已普遍共识，认为6G将迎来比5G更高的频谱、更大的带宽容量，以满足超高速、超低延迟和大传输容量等需求。如是德科技（Keysight Technologies）便预期，6G将把频谱由5G的毫米波（mmWaves）推升至次太赫兹（sub-THz）或太赫兹（THz）以上，传输速率将超过Tbps。不过，鉴于无线电波频率越高，其传输距离更短、穿透力更差，这将是业界必须解决的主要问题之一。

一旦导入THz频谱，预期6G传输峰值将可达到100Gbps~1Tbps，远优于5G的10~20Gbps。此外，产学界相信6G不仅仅是增加或扩充5G网络容量或速率，更将进一步支持更多垂直应用领域，届时预期将全面支持如卫星整合、人工智能（AI）、自驾车、延展实境（XR）、触感通讯等。

此外，预期6G可很大程度实现、改善边缘运算，让数据处理、运算和分析都可就近完成，无须往返传输数据中心来做处理。

就过去经验来看，在6G网络开始部署前约2~3年，技术定义和标准将陆续制定完成，且相关硬件装置也将在6G正式商转前陆续发布，以抢占市场先机。

根据InsightAce Analytic最新发布的「全球6G市场规模、分布暨趋势分析报告」预估，全球6G市场规模在2030年时将为74.7亿美元，并预测到2035年时将增至1,595.4亿美元，期间年均复合成长率（CAGR）为84.5%。

5G、6G傻傻分不清？ 除速率外还差在云端融合

除前述5G与6G的基本速率、延迟、容量差别外，爱立信研究（Ericsson Research）6G项目经理总监Patrik Persson认为，更根本的差别在于云端的融合。

一如5G最初与4G间差异相当模糊，因是将5G无线电覆盖于既有4G网络基础设施上，但如今各国开始部署的5G独立组网（SA），已不再依赖4G LTE技术，两者间差距将更明显。

Persson认为，尽管5G已开始利用、强化云端技术能力，但相信在6G架构基础上，移动和云端产业的融合将获得更好促进。尽管5G SA在新原生云功能架构已有重大转变，但6G无论在性能、吞吐量、无缝融合容量以及大规模互动服务，都要比5G SA架构来得更快、更好。

另在射频端，从5G到6G的大跃进包括太赫兹、整合式传感、定位与通讯、全像MIMO式新通讯技术等。而在系统方面，差别则包括将AI技术更多的应用于网络、整合地面和非地面通讯、强化安全性等。

6G何时来? 30年代或更早些

在技术定义和业界标准都还在研拟阶段时，要谈6G何时实现仍嫌早了些，但产学界就过去几代通讯技术更迭推估，10年一代应该不离谱，甚至有可能在各界积极推动下，比预期更快的实现。

Persson表示，预期首项6G商用部署项目将落在2030年；为此，3GPP必须自2024年启动要件输入，并在2028年时制定出首批3GPP规范。尽管新系统在设计时都会向下兼容，同时为新一代技术使用案例提供充裕的性能，但系统发展必须要建立在3GPP的创新驱动上，并由Open RAN联盟（O-RAN Alliance）的特定界面补足缺口。

InterDigital无线实验室副总裁Milind Kulkarni则指出，虽然像国际电信联盟（ITU）等通讯标准组织正在拟定6G愿景，并推进相关工作，但预期6G技术规范最快也要到2028年才会完成、2030年开始商用部署；且将会有数年时间与5G并存，就如4G迄今仍与5G共存般。

不过另有分析指出，受到大流行疫情影响，3GPP许多议程都被迫延后，现推估5G Release 17可能要等到2024~2025年，几乎与Release 18重叠，甚至Release 19、Release 20都因此后延。据3GPP规划，做为6G规范第一版本的Release 21将于2027年完成，如今却可能至少延后24个月。

但与此同时，因近年经济环境恶化，加上5G部署的资本支出都尚未能回本，或许到了2030年时，运营商们都仍无力、无新资源展开6G商用部署。

6G应用或与元宇宙概念密不可分

目前普遍预期，5G主要专注于物联网（IoT）和工业自动化技术，而6G则将专注在整合数码、物理以及人类世界，即类似所谓的元宇宙概念。芬兰通讯设备供应商诺基亚（Nokia）指出，6G将被用于改善基于AI和机器学习（machine learning）解决方案、包括低于微秒（microsecond）级的极端连接需求、打造更安全可靠的技术等。另外，据印度政府的6G展望文件显示，6G将有助于向偏远农村地区提供可负担的联网服务，以覆盖过去无法满足的联网缺口。

虽然目前6G还在理论定义阶段，但预期将对未来包括智能家居和智能车等高度成熟的IoT场景起到更大的作用。就全球范围来看，到2030年6G实现时，将可望改善连接，让大数据分析和全像显示成为常态。

在消费端，6G可望提供比5G快上100倍的速率，大幅提升观看串流视讯或是在线游戏的品质体验；此外，随着智能手机研发突破，6G也将驱动这些装置的先进功能，来提升使用者体验。

而在工业端，6G则预期将用于推进工业4.0、工业5.0。透过超低延迟和超高网速，6G将促进机器对机器、人与人互动，涉及包括增实境（AR）／虚拟实境（VR）、移动边缘运算等应用。此外，6G也可望用于解决落后国家在交通、水资源、电网和再生能源等关键垂直领域的问题。

尽管列出诸多潜在应用与场景，但看来都说不上是所谓的「杀手级应用」，甚至很多应用只要5G、或是目前的4G亦足矣。事实上，就连5G目前都还说不上什麽杀手级应用，VerizonCEOHans Vestberg不久前表示，硬要算的话，目前仅固定无线接入（Fixed Wireless Access；FWA）可算是其中之一，该公司在2023年第1季已新增40万FWA用户。

除FWA外，对运营商来说，消费端移动服务、企业专网服务也是贡献营收的两大支柱，更重要的是，这三大业务都可建立在相同的基础设施上，这也是Verizon的发展战略。Vestberg基本上将5G划分为三大阶段，为期约10年，前3~5年为早期网络部署，接着进入到创新期，而最后3~4年则达到成熟期。

但在6G，FWA预期重要性不再，因为将进入到万物联网时代，所有事物、装置都可随时随地进行通讯。在6G，人们可望以真实和虚拟化身的身份，在数码虚拟空间，和有感知、动作和体验的物理世界间任意转换。举例来说，尽管线上与亲友数码互动，但仍可传递真实感官体验，就像本人亲临般。而AI技术也将在数码和真实世界连接互动中扮演重要角色。

Omdia分析指出，就像AI将助力6G应用，反过来6G也将驱动AI和自动化技术繁荣，预期6G将由5G驱动的数码经济，进一步拓展至全自动化和智能化的经济状态，提供「一切皆服务」（everything as a service；XaaS）和全沉浸体验。6G将为高度复杂的机器提供可靠、稳定连接，如线上手术场景等，让人类专注于其他工作。

另一个6G潜在应用则包括全自动化无线工厂，需要超高可靠性、超低延迟、超高精准定位和高精确设备同步等先进通讯技术。其他6G潜在应用还包括高解析影像和传感、精确定位、穿戴式显示、移动机器人和无人机、专用处理器、次时代无线网络等。

综上，高通（Qualcomm）在其6G愿景白皮书内总结认为，6G将支持的增强服务和新使用案例预期有六大项，分别为：次时代宽频（Next Generation Broadband）、沉浸式平台与服务（Immersive Platform and Sevices）、实时控制（Real-Time Control）、空间感知（Spatial Perception）、普及接入（Pervasive Access）、社会永续性（Societal Sustainability）。

6G部署挑战不少

要部署一整套移动网络所费不赀，这从运营商们部署5G叫苦连天、争取政府补助可知，相信要部署6G也同样如此，更何况5G资本支出都还未回本。

不过除了资本支出外，6G部署还将面临其他挑战，其中也涉及到元宇宙部分。分析指出，元宇宙被视为6G的潜在应用场景之一，将需要用到6G带来的网速、人机互动性，但元宇宙带来的多元平行网络和网域，称之为多元网（Multinet）的全新多元宇宙，将重新制定由谁、如何和何时让人类与机器可在跨Multinet网域互动的规范和政策，这将打破自1990年代以来的有限TCP/IP网络架构，并强制采用更强大的架构范例。

6G部署的另一个早期挑战则是频谱配置，一如5G初期面临的问题一般。另外则是前述的太赫兹频谱无线电传输距离短、穿透力差等特性，如何克服将会是设备供应商和运营商们的一大考验。