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【科普】6G首次被写入政府工作报告,它和5G有何不同?

导语:相比5G,6G既有继承性,也有颠覆性。

  今年的政府工作报告明确提出“培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未来产业”,这是6G首次在国家层面的政府工作报告中被提及,标志着6G正式成为国家战略布局的重要组成部分。

  和5G 相比,6G有何不同?上海发展6G有何优势?解放日报记者专访了上海市5G/6G专家委员会特聘专家、上海交通大学电子工程系教授吴泳澎。

  既有继承性,也有颠覆性

  “据我了解,今年3GPP(注:一个在移动通信领域具有重要影响力的国际标准化组织)将正式启动6G核心技术讨论,2024年对于6G的应用场景和需求已经有过一些研究。”吴泳澎说,预计6G的第一个技术标准版本将在2028年或2029年确定,大规模商用时间估计在2030年左右。

  6G作为下一代通信技术,被定位为“新质生产力的核心驱动力”。

  相比5G,6G既有继承性,也有颠覆性。

  继承性是对5G传统场景的延伸,性能将进一步提升1到2个数量级。比如,支持手机沉浸式通信,6G的峰值传输速率预计比5G提升10到100倍,达100G比特/秒-1T比特/秒;戴上VR眼镜互动,6G的时延可降低至微秒级;面向物联网等工业场景,6G的可靠性更高,支持更大规模终端接入。

  颠覆性是增加了全新场景,融合了通信与感知结合、空天地海一体化网络、通信与AI深度集成等创新方向,可支持全息通信、工业元宇宙、沉浸式XR(涵盖了虚拟现实、增强现实和混合现实)等场景。

  6G信号不仅能传输数据,还能感知环境信息,可以到达5G无法覆盖的戈壁、高原和海洋。

  “在我看来,6G与5G最大的不同是AI的进入,引入机器人等智能体,将突破5G‘万物互联’框架,最终实现‘万物智联’。”吴泳澎说,这势必带来很多颠覆性创新。

  最大的挑战是智能化

  6G已在来的路上,5G会被取代吗?

  “这是一个逐步的过程,就算6G大规模商用了,也不会立即覆盖所有5G基站,就像现在4G的基站也还有不少。”吴泳澎介绍,在没有那么高要求的情况下,为了降低成本,也会退回到4G。

  上海洋山港5G智能重卡无人化运输,提升至少40%的通行效率;广州黄埔区部署5G+车联网通信,减少路口拥堵时间20%……当前,5G技术正进入成熟应用阶段,未来很长一段时间将与6G共存,预计到2030年中国5G产业规模将突破万亿元。

  以万物智联为目标的6G,面临哪些技术难题和挑战?

  “最大的挑战就是智能化。”吴泳澎认为,要在通信中深度嵌入AI,同时保证低时延和高可靠性,是一大难点。

  AI大模型一般需要训练很长时间,这与通信实时性的需求相矛盾,这需要突破轻量化AI算法与硬件加速技术。

  6G需支持毫秒级时延业务,但大模型推理需消耗大量计算资源,可能导致网络资源争抢。比如,在自动驾驶场景中,车载大模型需实时处理环境感知数据,但基站算力可能被其他AI任务占用,导致决策延迟。

  6G的频段比5G更高,这意味着衰减更快,覆盖越弱,这是无线电传输的基本特性。为了保证信号覆盖,基站密度或为5G的10倍,基础设施投资巨大。

  中国自2018年起布局6G研发,在6G专利领域占比超40%,华为、中兴等企业处于研发领先地位,但全球产业生态的协同仍是关键。频谱分配、技术标准需达成国际共识,而地缘政治可能影响技术合作与供应链安全。

  上海的优势在哪里

  中国在6G的研发与专利布局上虽占据先机,但面临的国际竞争依然激烈。美国聚焦的AI-RAN计划,走的是另一条路线,致力于用AI来替代传统通信技术,尽管相比传统通信技术还有差距,但他们发展得比较快,有些性能已部分接近5G水平。

  放眼国内,北京、广东、江苏、上海同为6G研发核心区域。广东鹏程国家实验室、江苏紫金山实验室和北京中关村实验室都在大力推进6G项目研发,紫金山实验室实现了太赫兹通信等关键技术突破,北京邮电大学建成全球首个6G外场试验网。

  多地也在加速抢占6G产业高地。北京昌平区发布6G创新产业集聚区行动计划,预计2030年形成约300亿元的6G关联产业规模;南京的6G无蜂窝广域覆盖技术已在渔政管理、城市治理等场景得到验证。

  上海发展6G的优势在哪里?“上海提出围绕6G等战略前沿领域强化前瞻性研究,鼓励与脑机接口、量子计算等技术交叉创新。上海特别注重产学研协同,依托高校与科技企业推动创新链整合,在医疗、能源等垂直行业应用场景中有自己的优势。”吴泳澎说。

【责任编辑: 苗梦佳 】

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