當我們還在迷茫５Ｇ能給我們帶來什麼的時候，６Ｇ又開始進入大衆的視野。近日，科技部發布了《國家重點研發計劃“寬帶通信和新型網絡”重點專項２０１９年度項目申報指南建議》徵求意見。其中，在２０１９年專項中，至少有６個６Ｇ研究項目。

一、研究６Ｇ爲時過早？

５Ｇ尚未商用，６Ｇ研究是否過早呢？

對於６Ｇ，不止是部分喫瓜羣衆覺得現在研究太早了，一些專業人士也持有此類的看法。

曾經在西班牙電信工作了１７年的現任英國政府國際貿易機構首席科學顧問Ｍｉｋｅ　Ｓｈｏｒｔ就說道：“我認爲，在２０２２年之前，６Ｇ都不值得大家對其付出努力。我們現在需要做的是發掘用戶對５Ｇ真正的需求，先把５Ｇ商用用好了再來說６Ｇ。”

其實不然！中國信通院技術與標準研究所副所長萬屹對此回應稱：

“搞科研一般都要超前於市場應用。有一句話叫‘使用一代、研究一代、儲備一代’。說俗點就是，喫着碗裏的、盯着鍋裏的、想着田裏的。現在大部分地區應用的是４Ｇ技術，５Ｇ很快就要投入市場，這個時候啓動下一代通信技術的研發工作很正常。”

另外，單從５Ｇ的發展我們也能明白。５Ｇ的毫米波技術並不是在４Ｇ顯示出侷限性纔開始研究的，其理論基礎早在１８年前（２０００年）就已經完成了，而工業界實現毫米波技術的成熟卻是在１０－１５年之後。到現在，毫米波５Ｇ的大規模商用部署仍然是一個難題。

５Ｇ的毫米波尚且如此，更何況是６Ｇ使用的太赫茲頻段呢。所以，６Ｇ研究一點也不早，而且要儘快行動了。

此外，提前佈局６Ｇ網絡也是爲了未雨綢繆、佔得先機。隨着５Ｇ連接規模不斷擴大，網絡壓力隨之增加，６Ｇ一定會到來。

在５Ｇ的研究上，我國已躋身“第一梯隊”。而６Ｇ雖未正式開始，現在也已陸續有國家着手研發。

日前，工信部ＩＭＴ－２０２０（５Ｇ）無線技術工作組組長粟欣接受記者採訪時表示，６Ｇ概念研究在今年啓動。預計２０２０年將正式開始６Ｇ研發，２０３０年投入商用。

除中國外，目前正在進行６Ｇ相關概念設計和研發工作的國家和地區還有美國、俄羅斯、歐盟等。

未來誰先佔領６Ｇ網絡的制高點，誰就能率先開啓萬物互聯的新時代，６Ｇ的戰略意義不言而喻。

那麼６Ｇ將包含哪些技術，會實現哪些不可思議的應用呢？目前６Ｇ的研發還處於概念階段，我們先來開開腦洞，展開想象的翅膀，共同暢想一下６Ｇ可能的內容。

二、後５Ｇ時代的需求

２０００－２０２０年，也就是我們目前所處的時代，主要是以多媒體服務和ＡＰＰ應用爲主的移動互聯時代。

２０２０－２０３０年，也就是即將到來的５Ｇ時代，包括了ｅＭＢＢ、ｍＭＴＣ和ｕＲＬＬＣ三大場景，這是一個萬物智聯時代。

那麼，２０３０年之後呢？

國際電信聯盟（ＩＴＵ）正式成立Ｎｅｔｗｏｒｋ　２０３０焦點組（ＩＴＵ－Ｔ　ＦＧ　ｏｎ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　２０３０），該焦點組旨在探索麪向２０３０年及以後的網絡技術發展，包括保持向後兼容的網絡新概念、新構架、新協議、新解決方案，以及支持現有的和新的應用。

２０３０年後，網絡所提供的新服務包括：全息傳送（比如多感全息）、高精度服務（如遠程醫療、工業互聯網）、最佳保障服務（比如ＡＲ／ＶＲ和自動駕駛）等。例如要實現全息遠程呈現應用，要求網絡帶寬將增長到太比特級。

而要實現其中一些服務，網絡時延非常重要，比如，無線ＡＲ／ＶＲ應用要求時延不超過２０ｍｓ，工業互聯網的時延要求在２０ｕｓ和１０ｍｓ之間。

對於高精度和最佳保障服務，要求數據包傳送從“及時”到“準時”，傳統網絡“按需分配”的統計複用方式不再適合，網絡需新增用戶網絡接口（ＵＮＩ）、預約信令、新的轉發機制和自動化ＯＡＭ等功能組件。

未來網絡速率越來越高，時延越來越低，所提供的服務將爲用戶帶來全新的體驗——讓人類的五種感官（視覺　、聽覺　、嗅覺　、觸覺、味覺　）完全沉浸在體驗之中　。

這可能是２０３０年，後５Ｇ時代通信技術將面臨的問題。那麼可能會有哪些高新技術，將會包含在後５Ｇ時代呢？

三、太赫茲技術

太赫茲（Ｔｅｒａｈｅｒｔｚ）一詞是弗萊明（Ｆｌｅｍｉｎｇ）於１９７４年首次提出的。“太赫茲”是單位Ｔｅｒａｈｅｒｔｚ的英譯，是指１００　ＧＨｚ～１０　ＴＨｚ的電磁輻射（也有定義３００ＧＨｚ　～　１０　ＴＨｚ），波長在０．０３ｍｍ～３ｍｍ範圍，介於毫米波與紅外光之間相當寬範圍的電磁輻射區域。

２００４年，美國政府將太赫茲技術評爲　“改變未來世界的十大技術”　之一，ＤＡＲＰＡ（美國國防部高級研究計劃局）和ＮＡＳＡ（美國國家航空與航天局）自２００９年起均投入較大的資金和研發力量，進行太赫茲組件及系統的研發。２００５年，日本政府更是將太赫茲技術列爲　“國家支柱十大重點戰略技術”　之首。

我國政府分別在２００５和２０１４年專門召開了　“香山科技會議”　，制定了我國太赫茲技術的發展藍圖。２０１６年底，　“太赫茲谷”　如火如荼的在烏魯木齊與中國電子科技集團公司合作下開始建設。

另外，歐洲、澳大利亞、日韓、臺灣等許多國家和地區政府、研究機構、大學和企業紛紛投入到太赫茲研發的熱潮中。

太赫茲波具有穿透性強、使用安全性高、定向性好、帶寬高等技術特性，由於太赫茲釋放的能量很小，不會在人體產生有害的光致電離。

所以，相比Ｘ射線，太赫茲是一種更安全的安檢技術，可以廣泛應用於軍事、國土安全、天文、醫療、通信、科學研究等諸多領域。

由於太赫茲對大多數包裝物具有透視性，可以實現非接觸、非破壞性的探測。太赫茲成像可以有效地檢測和識別隱藏在各種遮蓋物下的槍支、刀具等武器。

現有的金屬探測器和Ｘ射線安檢等設備無法識別的陶瓷刀具、塑料炸藥等新型恐襲武器，同樣可以利用太赫茲成像技術進行有效檢測，這也是太赫茲技術比較先開始商用的領域。

太赫茲波處於電子學向光子學過渡的領域，它集合了微波通信與光通信的優點。太赫茲波作爲微波的延伸，它所提供的通信帶寬遠大於微波，傳輸容量更大，速度更快，這是太赫茲通信的最大優勢。２０１３　年，太赫茲高速無線通信的速率已經突破１００　Ｇｂｐｓ。

此外，太赫茲由於波束窄，所以方向性更好，可以實現更好的保密性及抗干擾抗截獲能力。相對光通信而言，太赫茲波的傳輸受煙霧、沙塵等惡劣環境的影響很小。

此外，太赫茲波的波長較短，因而天線可以做得非常小，能夠將設備做成納米級別，實現納米級設備之間的通信。

國際上對於太赫茲技術的研究主要集中在歐洲、美國、日本、中國，其中中國對於太赫茲的研究位於世界前列。

例如我們長期跟蹤的Ａ股上市公司亨通光電，在２０１７年１１月７日與北京郵電大學－倫敦大學瑪麗女王學院聯合實驗室，而且在２０１８年９月完成了大於１０Ｇｂｐｓ的無線數據傳輸，搭建了針對高速率裸眼　３Ｄ　視頻內容的無線傳輸系統。

５Ｇ相對於４Ｇ在無線數據傳輸速度上有了１００倍的提升，而６Ｇ相對於５Ｇ，在傳輸速度上可能又有１００倍的提升，由Ｇｂｐｓ提升到１００Ｇｂｐｓ甚至是１Ｔｂｐｓ，而太赫茲技術很可能成爲其中的核心通信技術。

但我們知道，頻率越高以爲這覆蓋面積越小，頻段更高的６Ｇ，基站的覆蓋範圍會更小。因此，５Ｇ的基站密度要比４Ｇ高很多，而在６Ｇ時代，基站密集度將無以復加。

６Ｇ信號的頻率已經在太赫茲級別，而這個頻率已經進入分子轉動能級的光譜了，很容易被空氣中的被水分子吸收掉，所以在空間中傳播的距離不像５Ｇ信號那麼遠，６Ｇ需要更多的基站“接力”。

６Ｇ時代網絡將“緻密化”。

四、上天（衛星通信）和下水（水下通信）

海洋麪積約３６２，０００，０００平方公里（１４０，０００，０００平方里），近地球表面積的７１％，水下對於人類來說仍然存在很多未知，而水下通信依然是個通信盲區。

中國通信業觀察家、飛象網首席執行官項立剛在接受採訪時表示，採集有關海洋學的數據、監測水下環境污染、海底異常活動和氣候變化、探查海底目標以及遠距離圖像傳輸等活動，都離不開網絡支持。

此外，水下無線通信在軍事領域也起到至關重要的作用。在４Ｇ、５Ｇ時代，我們還未考慮在水下進行網絡覆蓋，但到了６Ｇ時代應進行相關規劃。

早在１９９６年，摩托羅拉的工程師就想到了衛星通信。摩托羅拉的工程師巴里·伯蒂格的妻子在加勒比海度假時的抱怨，說她無法用手機聯繫到她的客戶。

回到家以後，巴里和摩托羅拉在亞利桑那州工作的衛星通信小組的另外兩名工程師想到了一種銥星解決方案——由７７顆近地衛星組成的星羣，讓用戶從世界上任何地方都可以打電話。由於金屬元素銥有　７７　個電子，這項計劃就被稱爲了銥星計劃，雖然後來衛星的總數降到了　６６　個。

但由於終端笨重、價格昂貴、容量不足、通信時延大等弊端，銥星計劃並未獲得成功，但是這並不說明衛星通信系統的設想是錯誤的。

以網絡覆蓋爲例，像車聯網、遠程醫療這類的應用需要的是一個幾乎無盲點的全覆蓋網絡。在這一點上，５Ｇ還無法做到一蹴而就，需要在６Ｇ時代得到補充和完善。已有專家提出，６Ｇ網絡將是一個地面無線與衛星通信集成的全連接世界。

通過將衛星通信整合到６Ｇ移動通信，實現全球無縫覆蓋，網絡信號能夠抵達任何一個偏遠的鄉村，讓深處山區的病人能接受遠程醫療，讓孩子們能接受遠程教育。

此外，在全球衛星定位系統、電信衛星系統、地球圖像衛星系統和６Ｇ地面網絡的聯動支持下，地空全覆蓋網絡還能幫助人類預測天氣、快速應對自然災害等。

衛星移動通信包括中軌道（ＭＥＯ）、低軌道（　ＬＥＯ）衛星移動通信系統，比如ＳｐａｃｅＸ的Ｓｔａｒｌｉｎｋ、孫正義投資的ＯｎｅＷｅｂ、中國航天科工集團主導的低軌道衛星系統等。

五、６Ｇ的推動力是什麼？

我們認爲，通信是爲世界服務的，每一代移動通信系統的誕生都是爲了解決當下遇到的問題才產生的。

１Ｇ是爲了解決通信的移動性；

２Ｇ是爲了實現模擬向數字的演進，提高效率降低成本；

３Ｇ是爲了實現數據業務；

４Ｇ是爲了實現高速移動寬帶；

５Ｇ是爲了萬物互聯。

那麼６Ｇ是爲了實現哪些５Ｇ無法滿足的需求呢？講真，暫時還看不到。

但隨着５Ｇ的商用，５Ｇ＋行業的萬物互聯中，在垂直行業中可能產生目前無法滿足的需求，需要在６Ｇ中着手解決。例如視頻監控廠商在做實時的人臉追蹤時，目前需要把所有攝像機的數據壓縮再傳輸放到雲端再解壓，處理的時延就會較大，無法做到實時。

類似這樣的支撐人工智能的應用場景，可能是６Ｇ的一個研究方向。而隨着車聯網的發展，對網絡時延的更高要求，也可能是６Ｇ的一個方向。

當下首要任務肯定是先把５Ｇ做好，同時將５Ｇ的整個產業鏈有效打通，產生殺手級的應用，只有５Ｇ應用繁榮了，纔會產生更多的需求，推動下一代通信系統的不斷演進。

當然同時，一些面向６Ｇ的基礎技術的研究工作肯定需要進行起來了，很多基礎研究都是耗時而不會立刻見效的。對於未來電信世界的不斷自然演進，我始終保持樂觀，因爲我始終堅信人類對“溝通”的訴求是無休止的，雖然很多訴求並不是當下能夠想象的到的。

【結語】

移動通信技術從模擬技術演進到以ＧＳＭ爲標誌的第二代移動通信技術（２Ｇ）用了３０年，從２Ｇ到３Ｇ時代的演進用了１５年，從３Ｇ到４Ｇ的推出用了５年。

隨着技術升級速度越來越快，每一代通信技術成爲商用主流的時間越來越短。如今６Ｇ已經在路上了，也許它的普及會來得更快！

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