6G白皮书：性能超5G百倍 技术难题仍待突破

今年3月，全球首届6G峰会在芬兰举办。主办方芬兰奥卢大学峰会邀请了70位来自各国的顶尖通信专家，召开了一次闭门会议，主要内容就是群策群力、拟定全球首份6G白皮书，明确6G发展的基本方向。

近日，这份名为“6G无线智能无处不在的关键驱动与研究挑战” 的白皮书终于“千呼万唤始出来”，初步回答了6G怎样改变大众生活、有哪些技术特征、需解决哪些技术难点等问题。

图片来源：6G白皮书

6G白皮书

6G引发生活变革

报告展望，到2030年，随着6G技术的到来，许多当前仍是幻想的场景都将成为现实，人类生活将出现巨大变革。

随着新型显示、传感和成像设备以及低功耗专用处理器等技术的发展，现在的智能手机将被一个轻量的眼镜替代，通过超高的网速实现超高的分辨率、帧速率，并能提供虚拟现实、增强现实、混合现实合并为一的“XR”服务，与我们的感官、运动无缝连接。

高分辨率的传感成像、可穿戴显示器、超高速的无线网络将使实时捕捉、传输和渲染3D图像的远程全息成为现实。例如在会议中实时“投影”每个参与者、通过XR制造感知幻觉，使处于不同城市的人感觉同处一室。这在远程教育、协作设计、远程医疗、远程办公、高级三维模拟和训练，以及国防领域应用很广。

2030年以后，世界将有数以百万计接入网络的自动驾驶车辆，运输和物流都将更为高效。这些车辆既包括在家、学校、工作场所之间运行的无人驾驶汽车，也有运送货物的自动卡车或无人机。每一辆车都将配备许多传感器，包括摄像机、激光扫描仪、里程计和太赫兹雷达等。算法必须快速融合生成周围环境地图，包括其可能碰撞的其他车辆，行人，动物等信息。

6G性能指标

性能超越5G百倍

白皮书认为，与从1G到5G的前几次移动通信技术换代类似，6G的大多数性能指标相比5G将提升10到100倍。

白皮书给出了几个衡量6G技术的关键指标：峰值传输速度达到100Gbps-1Tbps，而5G仅为10Gpbs;室内定位精度10厘米，室外1米，相比5G提高10倍;通信时延0.1毫秒，是5G的十分之一;超高可靠性，中断几率小于百万分之一;超高密度，连接设备密度达到每立方米过百个。此外，6G将采用太赫兹频段通信，网络容量大幅提升。

从覆盖范围上看，6G无线网络不再局限于地面，而是将实现地面、卫星和机载网络的无缝连接。从定位精度上看，传统的GPS和蜂窝多点定位精度有限，难以实现室内物品精准部署，6G则足以实现对物联网设备的高精度定位。同时，6G将与人工智能、机器学习深度融合，智能传感、智能定位，智能资源分配、智能接口切换等都将成为现实，智能程度大幅度跃升。

技术难题仍待突破

6G的高性能很诱人，但要解决的技术难题也不少。第一个挑战就是攻克尚不成熟的太赫兹通信技术，实现理想中的通信速率;而随着波段频率增加，天线体积将越来越小，频率达到250GHZ时，4平方厘米面积上足以安装1000个天线，这对集成电子、新材料等技术是巨大的挑战。

白皮书认为，到2030年，数字世界将与物理世界深度融合，人们的生活将愈发依赖可靠的网络运行，这对通信网络的安全问题提出了更高要求，6G网络应具备缓解和抵御网络攻击并追查攻击源头的能力。

6G时代的到来必将带来万物互联，产生海量数据信息。一方面，这些数据关乎个人和企业隐私，实现可靠的数据保护是6G推广应用的前提;另一方面，实时处理这些数据需要成熟的边缘计算技术，而边缘计算还面临数据访问受限、设备计算能力和存储能力不足等问题。

奥卢大学“6G旗舰计划”负责人马蒂·拉特瓦霍(Matti Latva-aho)在白皮书发布声明中表示，6G的根本是数据，无线网络采集、处理、传输和消耗数据的方式推动6G的发展。

也就是说，6G的研究就是要按照6G的标准，解决数据从采集到消耗中的技术难题。

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