什么是 6G 研究？
6G 研究是指对支撑第六代无线通信系统的技术进行探索、开发和测试。它是 6G 网络的前身，预计将接替 5G 网络，在性能、速度和连接性方面都有大幅提升。世界各地的研究人员和工程师正在努力创建支持移动网络下一次飞跃的基础设施和协议，重点是实现太比特范围的数据传输速率、近乎零的延迟和前所未有的可靠性。
6G 研究涉及多学科方法，包括人工智能(AI)、机器学习、高级信号处理、频谱利用和新硬件创新方面的进步。5G为物联网和自动驾驶汽车等应用带来了带宽和低延迟方面的革命性改进，而 6G 则旨在为各行业实现全息通信、先进机器人技术和数字双胞胎等突破。研究不仅限于电信领域，还扩展到 6G 如何造福医疗保健、智能城市和环境可持续发展等领域。
6G 发展时间表
6G 网络的开发已经开始，预计将经历从早期研究到商业部署的关键里程碑：
- 2019-2020:早期研究开始
全球开始研究 6G 技术。研究重点是太赫兹频率和ultra通信。 - 2021-2023:建立联盟和标准研究
建立国际联盟，如 Next G 联盟和 Hexa-X 项目，以协调 6G 工作。提出了用例和要求的初稿。 - 2024-2025:原型开发和测试
开发了 6G 硬件和网络的早期原型，测试人工智能驱动的优化和亚太赫兹集成等先进无线技术。 - 2026-2027：标准化阶段
第三代合作伙伴项目（3GPP）和国际电信联盟（ITU）等机构将最终确定 6G 标准，定义性能指标、频谱分配和互操作性指南。 - 2028-2029：预商用部署
6G 预商用部署将实现真实世界测试。医疗保健、制造和自主系统等行业可能会率先采用。 - 2030 年及以后：
预计到 2030 年将实现全面的 6G 网络，提供 TB 级速度、智能系统和大规模物联网集成。
推动 6G 研究的关键技术
6G 网络的发展在很大程度上依赖于一系列旨在推动无线通信发展的先进技术。其中包括太赫兹（THz）频率的使用，与 5G 目前使用的频谱相比，太赫兹频率可提供更大的带宽。这些频率可实现每秒太比特的数据传输速率，为ultra应用铺平道路。然而，太赫兹通信面临着高信号衰减等挑战，需要在信号传播和硬件设计方面进行创新，才能使其切实得到广泛应用。
人工智能（AI）和机器学习（ML）也是 6G 研究的核心，特别是在优化网络运行和动态管理资源方面。人工智能驱动的网络将使系统能够自我优化，减少延迟并实时提高效率。
其他关键技术包括用于增强安全性的量子通信、用于处理更大数据量的大规模多输入多输出（MIMO）等先进天线设计，以及在电力需求不断增长的情况下确保可持续性的高能效硬件。这些技术共同构成了 6G 创新的支柱。
6G 的潜在用例
6G 网络有望开启一系列革命性的应用案例，改变各行各业，重新定义人类与技术的互动。最有前景的应用之一是身临其境的体验，包括增强现实（AR）、虚拟现实（VR）和全息通信。
凭借 6G 的高数据传输速率和ultra延迟，这些技术将实现无缝、实时的互动，从而支持逼真 3D 环境中的虚拟会议和身临其境的娱乐体验等应用。此外，6G 还将为数字孪生提供动力，在数字孪生中，现实世界的物体或系统将被虚拟镜像，从而为制造业和城市规划等行业提供宝贵的洞察力。
医疗保健行业也有望从 6G 技术中大大受益。随着 6G 网络功能的增强，先进的机器人技术、远程手术和可穿戴健康监测系统将变得更加高效和可靠。除医疗保健外，6G 还将在实现智能城市方面发挥关键作用，允许数十亿联网设备之间进行实时通信。这些网络将支持可持续能源网、智能交通系统和大规模环境监测，为更高效、更环保的未来铺平道路。
堵塞和潜在限制
尽管 6G 拥有巨大的潜力，但一些挑战可能会延缓其发展和应用。太赫兹（THz）频率是 6G 的基石，但也面临着巨大的局限性，如信号衰减、短距离和易受环境因素影响等。要解决这些问题，需要在信号传播和网络密集化方面进行创新，这可能会增加成本并使部署变得复杂。
此外，6G 基础设施和设备的高能耗需求引发了对可持续发展的关注，因此有必要开发高能效技术来管理太比特级的数据传输速率。由于研究、基础设施和实施成本巨大，经济障碍可能会扩大数字鸿沟，特别是对发展中地区而言。网络安全和隐私风险也非常大，因为人工智能驱动的互联系统的复杂性增加了网络攻击的脆弱性。最后，相互竞争的国家优先事项和监管挑战可能会推迟全球标准化进程，从而可能减缓 6G 网络的广泛应用。
常见问题
- 哪些国家在引领 6G 研究？
包括中国、韩国、美国、日本和欧盟成员国在内的国家正处于 6G 研究的前沿。北美的 Next G 联盟和欧洲的 Hexa-X 等倡议是创新的主要推动力。 - 6G 的基本概念是什么？
6G 被视为下一代无线通信，重点是太赫兹频率、ultra延迟和人工智能驱动的网络，以实现全息通信、数字双胞胎和先进的物联网生态系统等革命性应用。 - 哪些行业将从 6G 技术中获益最多？
医疗保健、制造业、自主交通和智慧城市等行业有望从中受益匪浅。从远程手术到智能机器人，再到实时环境监测和物联网无缝集成，6G 都将带来进步。 - 6G 与 5G 有何不同？
5G 专注于高速连接和低延迟，而 6G 将通过引入太赫兹频率、近零延迟和人工智能驱动的网络管理，进一步提升这些能力。它还将实现全息通信和大规模数字孪生等全新用例。