谁能执6G通信之牛耳？

杨震 枫月

人類对通信手段与工具的需求几乎是与生俱来的——古代烽火台上的狼烟、驿站的马匹，近现代的电磁技术、计算机、卫星、光纤……如今，通信技术将融入更为宏大的信息产业，与经济发展和社会进步的关系更为密切，最终将成为彻底改变人类社会的一个不可缺少的重要支柱。

中国古代烽火戏诸侯的故事可谓是脍炙人口。相传西周末年，周幽王为博褒妃一笑，不顾众臣反对，竟数次无故点燃边关告急用的烽火台，使各路诸侯长途跋涉，匆忙赶去救驾，结果被戏耍而回，懊恼不已。幽王从此便失信于诸侯，最后，当边关真的告急时，他点燃烽火却再也没人赶来救他了。周幽王演出了一幕“烽火戏诸侯，褒姒一笑失天下”的历史闹剧。可以说，烽火这个古老的通信工具在中国历史进程中有着独特的地位。

10项改变人类社会的通信技术

从19世纪末到20世纪，通信技术和设备不断发展，在改变人类社会面貌方面更是起到了突出的作用。

第一项是无线电技术。1895年，意大利人马可尼试验成功世界上第一部无线电报机，人类实现了无需翻山越岭、跨海越洋，转瞬间便能传递信息的宏愿。1906年，加拿大人费森登在无线电通信技术发展的基础上发明了无线电广播，使更多的人领略了无线电通信的魅力。后来，随着无线电话和卫星通信的问世和发展，无线电通信已成为当今人们最重要、最便捷的通信方式之一。

第二项是载波通信技术。 1918年，世界上第一部通过架空明线可以同时为4对用户提供通话的载波电话机问世，一举打破了1对线路只能传送1路电话的传输瓶颈，使通信资源由此变得丰富。在此后近百年中，以对称电缆、同轴电缆为主的载波通信成为通信网络的主要传输方式，撑起通信传输一片天。

第三项是电子计算机技术。自1946年世界上第一台电子计算机ENIAC正式问世以来，计算机走过了主机时代、个人电脑时代，目前正向计算机网络时代发展。计算机技术与通信技术的相互融合、渗透，使通信技术朝智能化、数字化、多元化方向发展成为可能，它将彻底改变信息产业的总体格局。

第四项是集成电路技术。1959年，美国得州仪器公司的青年工程师基尔比利研制成功世界上第一块集成电路。不久，美国仙童公司的科研人员诺伊斯用平面工艺技术制造出真正意义上的集成电路模块，从而使集成电路在各个领域获得了大量的推广应用。几十年来，集成电路走过了小规模、中规模、大规模、超大规模的历程，使人类处理信息的能力得到了空前的提高。

第五项是电视技术。1927年，美国科学家恩斯沃斯申请了电子电视系统的专利。1929年，苏联科学家兹沃雷金利用他自己发明的光电摄像管和电视显像管研究成功世界上第一个电子电视系统。电视技术的诞生使得人们相互间的信息交流不再局限于文字和声音，具有动感的图像给人类带来了视觉信息革命。

第六项是程控交换技术。1960年，美国贝尔公司研制成功程控交换机，并于1965年5月正式开通了世界上第一部程控电话交换机。1970年，法国开通了世界上第一部程控数字电话交换机，成为计算机技术和集成电路技术在电话通信领域中成功应用的一个典范，从此使电话交换机真正走向成熟和辉煌，让人们享受到电话服务的种种便捷。

第七项是光纤通信技术。1970年，美国康宁公司的科研人员莫若研制成功世界上第一根损耗为每公里20分贝的实用化光纤，从而使得大容量信息传输成为可能。光纤通信的问世，使得通信线路的资源变得极为丰富，而且比电缆传输等方式具有更多的优点，是信息化社会十分理想的通信基础设施和手段。

第八项是卫星通信技术。1960年8月，美国发射了世界上第一颗用于通信的“回声一号”卫星，迈出了人类卫星通信的第一步。1965年，世界上第一颗商用同步通信卫星“晨鸟”发射成功，拉开了卫星通信时代的序幕。它不仅使得人类原来难以到达的通信死角从此消失，而且还使得通信从地球走向太空的目标变成现实。

第九项是蜂窝移动通信技术。20世纪70年代，美国贝尔实验室率先研制成功世界上第一个蜂窝模拟移动通信系统。这种被称为AMPS的先进移动电话系统于1979年在芝加哥正式投入使用，从此人们打电话不再受到电话线的限制，“走到哪里，打到哪里”充分满足了人们对自由通信方式的渴望。进入20世纪90年代 ，以GSM和CDMA为代表的数字式蜂窝移动电话系统相继投入商用 ，移动电话的容量和用户呈爆炸性地增长，成为席卷全球的通信发展的亮点。

第十项是因特网技术。1969年，美国国防部高级研究计划署出资兴办了一个被称之为ARPANET的基于包交换的计算机网络，经过几次改进和完善后发展成为当前连接世界的因特网。它的出现一举打破了信息领域原有的传输格局，是人类通信史上的一个飞越性突破，正是它，把人类社会带入了信息时代。

从5G到6G 

对人类生活影响最大的莫过于移动通信技术，例如从1980年代初的1G到如今的5G通信技术。而尚未实践的6G技术，又将如何改变人类社会的面貌呢？

5G网络是指第五代移动网络通信技术，它的主要特点是传输速度快，每秒钟的峰值传输可达数十GB。作为新一代移动通信技术，它主要是用于满足2020年以后的通信需求。随着现今大数据技术的发展，信息对通信传输的要求越来越高，4G已经无法满足其需求，人们迫切地需要一种速度更快、成本更低、功耗更小、传输更为安全可靠的技术，因此5G 通信技术应运而生。总体来说，5G网络的目的是要使用户终端始终处于联网状态，它将要支持的设备远不止智能手机，而是会扩展到未来的智能家居、智能穿戴等设备。

与当今4G网络使用率相比，5G技术提供密集而高效的网络支持，并且在使用限制上也比4G网络大大减少，可以更方便地实现人与物的联通。5G将为无线通信带来更快的下载速度，更强的室内覆盖能力，更大容量的应用接入，更低延迟的用户体验。

说到5G通信技术在未来的具体应用，主要有这么几个特点：（1）更快的传输速度。高速率的数据上传下载将支持4k以上级别的实时播放。大量的数据处理将在云端完成，作为终端的手机、平板甚至个人电脑只需起到输入输出的作用，大大节省了资源。（2）更强的室内覆盖能力和更大容量的应用接入。极强的信号覆盖能力将引发现有通信设备接入标准的质变，终端接入容量的提升使得人与物、物与物的联系变得更加容易。由此可以预见物联网将实现快速的进步和爆发。（3）更低延迟和更可靠的用户体验。5G 将大大提升AR、VR等虚拟现实技术的用户体验，这会是对远程医疗手术、自动驾驶、工业控制等技术的极大促进，相应的产业生产方式会有巨大改变。总体而言，5G技术将支持物联网、车联网，开启“万物互联”的时代，同时支持开启自动驾驶、无人机的智能时代。

尚未实现的6G移动通信技术首次被提及，是在2018年的世界移动通信大会上。在这次会议上关于6G主要讨论的内容，包含6G的频谱、大容量无线实现方式、创新频谱。6G移动通信技术，在对5G的了解以及对科技水平、社会需求等分析的基础上，可以初步明确的是其具备全覆盖、全应用和全频谱的显著特征。6G的全覆盖体现在其应用范围的广阔，进而不断拓展;6G的全频谱体现在其高频发展方面;6G的全应用是指面向全社会各领域各行业，甚至是人与万物的全范围应用覆盖，并在融合大数据和智能化等的基础上，使现有技术途径的推翻成为可能。在当下，针对6G的定义并没有得到明确，各持己见的现象尤为明显。目前针对6G比较有共识的，是在5G基础上，6G能够对5G技术的缺陷和不足进行探索和整合，并进行优化和完善。到了6G时代，主要内容不再仅是网络容量、信息传输速度和效率，而是要在突破这些内容的基础上，为万物智联的实现不断努力。

同时，6G网络将致力于打造一个集地面通信、卫星通信、海洋通信于一体的全连接通信世界，在沙漠、无人区、海洋等如今移动通信系统无法实现连续覆盖的“盲区”，将有望实现信号覆盖。6G将会被应用于空间通信、智能交互、触觉互联网、情感和触觉交流、多感官混合现实、机器间协同和全自动交通等领域。6G通信将支持以下5个应用场景：增强型移动宽带 Plus（eMBB-Plus）、大通信（BigCom）、安全的超可靠低延迟通信（SURLLC）、三维集成通信（3D-InteCom）和非常规的数据通信（UCDC）。

中美是第一梯队据《通信世界》报道，美国已迫不及待地布局6G建设。2019年3月20日，美国联邦通信委员会一致投票决定开放“太赫兹”频段，为6G开放实验频谱许可证，以此绕过5G市场，直接进入6G时代。对此，特朗普声称希望“尽快在美国部署6G技术”。与此同时，美国抓紧布局太空6G卫星网络，以填补5G空白，完善全球网络覆盖。近期，美国商业航天公司SpaceX首次将60颗“星链”互联网卫星送入轨道。未来，SpaceX将建造12000颗狮子座卫星星座，然后利用这些卫星，建立一个全球性的卫星宽带网络，这也是目前6G建设的首次实质性尝试。如果SpaceX真能够实现发射12000颗卫星的目标，将是全球无线网络的一个大的飞跃。

 1906年，加拿大人费森登在无线电通信技术发展的基础上，发明了无线电广播，使更多的人领略了无线电通信的魅力。

1925年世界上第一臺电视机诞生。电视技术的发明使得人们相互间的信息交流不再局限于文字和声音，具有动感的图像给人类带来了视觉信息革命。

1946年世界上第一台电子计算机ENIAC问世。

1965年，世界上第一颗商用同步通信卫星“晨鸟”发射成功，拉开了卫星通信时代的序幕。

2018年11月，我国科技部将“与5G/6G 融合的卫星通信技术研究与原理验证”课题列入国家重点研发计划“宽带通信和新型网络”重点专项中。工信部相关人士表示，国内6G概念研究已经启动。此外，在2017年中国工信部部长苗圩曾表示：“中国已经在着手研究6G了，预计将于2020年正式开始研发，2030年投入商用。”2019年3月24日，各国200多位顶尖无线通信专家齐聚芬兰莱维，参加由芬兰奥卢大学主办的全球首个6G峰会。其峰会主旨是“为6G到来铺平道路”。来自中国电信、华为、中兴和清华大学的专家也参加了此次峰会，展示了中国的6G方案，有媒体报道说，“中国方案非常抢眼”。目前除中美两国之外，欧盟、俄罗斯等也正在紧锣密鼓地布局6G。

未来，谁能执6G通信之牛耳？从资金、技术、产业链以及国家意志来看，中美两国毫无疑问是第一梯队，欧洲应该是第二梯队。人类的新时代也许就是由这样的技术开启。

（责编：南名俊岳）