6G移動通信會達到什么程度有什么樣的挑戰和技術

　　隨著5G網絡開啟規模商業部署，越來越多的研究機構及相關人員開始對下一代移動通信系統進行研究。文章將探討十年后（2030年～）的6G概念。該文首先用四個關鍵詞概括未來6G愿景：“智慧連接”、“深度連接” 、“全息連接”和“泛在連接”，這四個關鍵詞共同構成“一念天地，萬物隨心”的6G總體愿景。接著分析了實現6G愿景面臨的技術需求與挑戰，包括峰值吞吐量、更高能效、隨時隨地的連接、全新理論與技術以及一些非技術挑戰。然后分類給出了6G潛在關鍵技術：新頻譜通信技術，包括太赫茲通信和可見光通信；基礎性技術，包括稀疏理論（壓縮感知）、全新信道編碼、大規模天線及靈活頻譜使用；專有技術特性，包括空天地海一體化網絡和無線觸覺網絡。文章通過探討6G愿景、需求與挑戰以及潛在關鍵技術，嘗試勾勒出6G的整體框架，以期為后續展開6G研究提供方向性指引。

　　隨著5G第一個標準版本完成，2019年將會有5G網絡設備小規模試商用，首批符合5G標準的終端亦將上市?？梢灶A期，擁有三大技術特性（enhanced Mobile BroadBand，eMBB；massive Machine-Type-Communications，mMTC；ultra-Reliable Low-Latency Communications，uRLLC）的5G無線移動通信系統將支撐未來十年（2020～2030年）信息社會的無線通信需求，成為有史以來最龐大復雜的通信網絡，并將在多方面深刻影響社會發展及人類生活：與水和電一樣，移動通信也將成為人類社會的基本需求；成為推動社會經濟、文化和日常生活在內的社會結構變革的驅動力；將會極大地擴展人類的活動范圍。當然，上述5G愿景還需要通信領域的技術人員與其它相關行業人員一起努力，經過一定的時間逐步實現，包括標準不斷完善、工程化逐步落地及商業應用模式突破等。這里從標準化角度觀察5G標準不斷成熟完善的過程。當前處于5G標準化的第一階段，即5G基礎功能標準化階段。此階段主要針對eMBB技術特性優化，同時兼顧uRLLC和mMTC 兩種特性的基礎需求，包括5G NR Rel-15和Rel-16兩個標準版本。5G第一個基礎標準化版本（5G NR Rel-15）已基本完成，包括分階段發布的三個子版本：國際標準化組織3GPP 于2018年3月發布了第一個5G技術標準， 支持非獨立組網（NonStandalone，NSA）與eMBB功能；2018年9月，3GPP批準了5G獨立組網（Standalone， SA）技術標準，5G自此進入了產業全面沖刺的新階段；2018年12月3GPP 于RAN#82全會上宣布，最后一個子版本（5G NR Rel-15 late drop）于2019年3月發布，支持NR-NR DC（Dual Connectivity）特性。而5G第二個標準版本（Rel-16），其所有技術特性已通過標準立項，相關標準化工作正在如火如荼的進行中，并將于2019年12月完成并正式發布。 5G標準化的下一階段（可稱為“5G+”）將從2020年開始，對應的標準版本為5G NR Rel-17及后續版本，標準化重點包括兩方面［4］：優化uRLLC和mMTC兩種物聯網（Internet of Things，IoT）特性，以更好支持垂直行業的應用（例如，工業無線互聯網、高鐵無線通信等）；設計支持52.6GHz～114.25GHz毫米波頻段的空口特性。預期5G標準化的第二階段將會吸引更多垂直行業領域成員參與標準制定，從而5G標準可以更好地針對垂直行業需求進行標準優化。盡管5G尚處于規模商用起步階段，相關技術特性還需要繼續增強完善，物聯網及垂直行業應用場景的業務模式也需要繼續探索，但我們也有必要同步前瞻未來信息社會的通信需求，啟動下一代移動通信系統概念與技術研究。這里我們嘗試從三方面分析即刻啟動下一代移動通信系統（為簡化表達，下文將統一用6G標識）概念與技術研究的必然性。