首部6G白皮书勾勒6G发展愿景

由芬兰奥卢大学（University of Oulu）创办的6G Flagship于2019年9月9日出版了首部关于未来第六代行动通讯发展的6G白皮书──《“Key Drivers and Research Challenges for 6G Ubiquitous Wireless Intelligence” 无处不在的6G无线智能之主要驱动因素及研究挑战》。

该6G白皮书认为，6G将是2030年无线通信的基础，让使用者享有高达1 Tbps的传输速度。6G的用途将以数据应用传输为核心，借助更广泛的物联网与人工智能技术，创造出新的智能服务与应用，例如，混合现实（XR）眼镜、机器人、自驾车等。在频谱分配方面，要实现1 Tbps的传输速度，则必须根据其特性来安排THz频段的利用。

6G Flagship在2019年3月举办了第一场6G无线通信高峰会，邀集了来自29个国家的电信业者、电信监管单位和学术相关人士共同讨论未来6G的发展。以下就该6G白皮书摘出了重点：

推动6G的社会和商业驱力：6G的发展将会比5G更全盘的考虑到环境永续性以及将来数据市场的需求。此外，6G也更加强调由各个社群的参与共同形塑出将来6G发展的需求。

6G的应用情境和新装置：将来高分辨率影像、感测技术、精准定位、穿戴式显示器、行动机器人、无人机、专门化处理器和无线通信等技术，将会创造出新的虚拟和混合式现实服务以及自动化的交通和物流系统。这些技术将会是未来6G的应用情境。此外，6G白皮书还预言，未来智能手机将会被具有延展现实（XR）体验的智能眼镜所取代。

6G的关键绩效指标：6G白皮书列出了6G所需达成的无线通信技术指标，例如要达到最高1Tbps的传输速率、10公分至1公尺范围内的定位精准度、10倍的能源效率等。还有，6G的发展也应该符合例如安全性、开源（open source）、对环境发展的永续性等其他方面的指标。

无线传输的技术挑战：在传输技术方面，由于6G要提供1Tbps的传输速率，与正要开始商用的5G（10Gbps）相比，6G的传输速率将会是5G的100倍。因此，要达成如此高的传输速率便需要利用到太赫兹频段（THz）。同时，6G还需要运用比现今的正交调变技术（QAM、OFDM）更先进的调变技术，才能承载如此高频高速的数据传输。

6G的隐私保护和数据安全性：由于物联网技术将产生了各式各样的用户数据，而对于这些隐私数据应该建立起明确的使用规则才能保护用户的稳私。而在安全性方面，6G白皮书指出，6G应以物理层的加密来保护数据的安全性，例如应用量子密钥分发（quantum key distribution, QKD）、无线电指纹（RF fingerprinting）等新的加密技术。

6G将会是一套全面性的服务架构：6G的发展在于数据传输的技术，还包含了边缘运算、精准定位、感测、安全性和隐私等所有将来新服务所需的技术规划。

6G将打破现有电信市场的生态体系。因为数据经济的兴起，6G时代预计会有新的通讯服务业者出现，并打破现有电信市场的生态体系。同时，未来6G将趋向更小的范围及更高的频率，以及加强室内网络的使用、促进城市与室内空间的网络共享，此特性将促使「本地运营商」（local operator）模式的发展。

虽然5G才刚开始中，但现在已有许多机构开始研究6G了。尤其，中国在5G取得领先后，2019年11月，中国科学技术部对外宣布将整合相关政府部门成立6G研发小组，开始进行6G技术的研发。另外，日本以电信业者NTT领军，携手Intel和Sony等大型企业成立了IOWN（Innovative Optical and Wireless Network）联盟，以光子网络（photonics network）和数字孪生计算（digital twin computing）为技术核心，希望抢占6G技术标准的地位。

虽然目前还未能看出将来6G的具体样貌为何，但从这些最新的信息当中可以约略的归结出，将来6G技术势必会朝频谱中更高频率（THz、红外线区段）的区段移动，以及会涵盖除了传输技术之外的更多相关技术应用。

来源：stpi.narl  作者：May、Bo