对 6G 发展的几点思考

5G成功商用将为6G演进奠定坚实基础

全球移动通信历经1G到4G的跨越式发展，已进入5G商用的关键阶段。回顾移动通信发展历程，新业务应用从出现到成熟往往需要两代周期来培育，1G实现了语音业务，在2G获得了广泛应用；3G 开始可以支持移动多媒体业务，到4G时代移动互联网业务得到了蓬勃发展；5G应用场景首次由移动互联网拓展到物联网领域，将实现与垂直行业的深度融合，开启工业互联网新时代。

在信息消费极大增长和生产效率不断提升的需求驱动下，以及在先进的感知技术、人工智能、通信技术、新材料和新器件的使能下，将衍生出更高层次的移动通信新需求，推动5G向6G演进和发展。6G将在5G的基础上进一步拓展和深化物联网的应用范围和领域，持续提升现有网络的基础能力，并不断发掘新的业务应用，服务智能化 社会 和生活，实现由万物互联到万物智联的跃迁。5G的成功商用，特别是在垂直行业领域的广泛应用，将为6G发展奠定良好基础。预计3GPP国际标准组织于2025年后启动6G国际技术标准研制，大约在2030年实现6G商用。

智赋万物、智慧内生成为6G重要特征

移动通信技术与人工智能、大数据、云计算等新一代网络信息技术加速融合，智能化将成为未来新一代移动通信技术发展的新趋势之一。DOICT的深度融合将激发新一代网络信息技术的创新活力，释放多技术交叉融合运用所带来的叠加倍增效应，带来感知、存储、计算、传输等环节的群体性突破，最终实现网络信息技术的代际跃迁。同时，人工智能将推动网络进入智能化时代，人工智能技术在网络领域正从辅助运维扩展到网络性能优化、网络模式分析、部署管理、网络架构创新等多个领域，将引发网络信息技术的全方位创新。

在此背景下，6G将使超大规模的智能化网络成为现实，在物理世界中运行的个人、设备、特定环境将通过动态数字建模在智能化网络中找到位置。经6G网络连接起来的智能体，通过不断学习、交流、合作和竞争，将能够以超高效率模拟和预测物理世界的运行与发展，从而做出更快、更好的决策。

高中低全频段高效利用满足6G频谱需求

频谱资源是移动通信发展的基础，6G将持续开发优质可利用的频谱，在对现有频谱资源高效利用的基础上，进一步向毫米波、太赫兹、可见光等更高频段扩展，通过对不同频段频谱资源的综合高效利用来满足6G不同层次的发展需求。6GHz及以下频段的新频谱仍然是6G发展的战略性资源，通过重耕、聚合、共享等手段，进一步提升频谱使用效率，将为6G提供基本的地面连续覆盖，支持6G实现快速、低成本网络部署。

高频段将满足6G对超高速率、超大容量的频谱需求。随着产业的不断发展和成熟，毫米波频段在6G时代将发挥更大作用，其性能和使用效率将大幅提升。太赫兹、可见光等更高频段受传播特性限制，将重点满足特定场景的短距离大容量需求，这些高频段也将在感知通信一体化、人体域连接等场景发挥重要作用。

卫星等助力蜂窝地面网络实现6G全域覆盖

6G将进一步扩展网络覆盖的广度和深度，实现全球无缝覆盖。卫星、无人机等非地面设施能够实现更广覆盖，为轮船、飞机、广域物联网及移动互联网终端提供通信及联网服务，但由于其覆盖范围极广，导致其单位面积容量低，难以满足密集城区用户的大容量需求。此外，与地面之间的距离远，传输时延较高，也难以满足超低时延垂直行业应用的需求。地面蜂窝移动通信的优势在于其强大的计算能力、大数据存储能力，数据传输高速率、低时延以及支持海量连接，可有效满足人口密集地区的大容量网络需求，但其覆盖范围受限。现有的地面蜂窝网络仅覆盖地球表面的10%，在人口密度低、回报价值低的偏远地区网络部署成本高昂、性价比低，且易受地形和地质灾害影响。因此，在未来6G网络建设中，卫星等非地面通信将作为地面蜂窝网络的补充，推动形成无缝全域覆盖的通信网络。

未来空天地海一体化覆盖网络将由具备不同功能、位于不同高度的卫星、高空平台、近地通信平台以及陆地和海洋等多种网络节点实现互联互通，相互取长补短、优势互补，形成一个以地面蜂窝网络为基础、多种非地面通信为重要补充的立体广域覆盖通信网络，实现同一终端在地面、空中、海面各个区域之间的无缝漫游，为各类用户提供多样化的应用和服务。（ 达涌 ）

本文转自：人民邮电报

数据交换标准主要落地在物联网DCM三层体系的应用层和感知层，配合传输层通道，目前国外已提出很多标准，如EPCGlobal的ONS/PML标准体系，还有Telematics行业推出的NGTP标准协议及其软件体系架构，以及EDDL, M2MXML, BITXML, oBIX等，传感层的数据格式和模型也有TransducerML, SensorML, IRIG, CBRN, EXDL, TEDS等等，目前的挑战是把这些现有标准融合，实现一个统一的HTML式物联网数据交换大集成应用标准，如果国家能够整合资源， 这个标准的建立具备一定的可行性。不过由于其涉及面广，整体协调难度大，只有受到监管层和高层领导的高度重视，委托国家级的综合性物联网标准委员会 （目前的一些标准组织多半还是更多的关注于传输层标准，或行业应用标准， 如RFID和WSN无线通讯标准等，统筹能力不够，视野不够宽）具体实施才有可能实现这个目标
物联网作为战略性新兴产业的重要组成部分，是促进相关产业集群发展的切入点，具有重要的战略意义和广阔的发展前景。我国具有较好的发展物联网产业的比较优势，同时也面临着一些瓶颈制约，如缺乏统一的发展战略、核心技术缺失、标准体系不完善、地址资源缺乏、规模化应用不足等，必须采取针对性的措施，促进我国物联网产业的发展。 物联网是把所有物品通过射频识别（RFID）等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理的一种网络。物联网产业是由物联网芯片与技术提供商、应用设备提供商、软件与应用开发商、系统集成商、网络提供商、运营及服务商以及物联网用户构成的产业集群。美国、欧洲、日本、韩国等发达国家和地区高度重视物联网产业的发展，我国也将物联网纳入战略性新兴产业，并将采取一系列政策措施。本文对我国物联网产业集群发展的优势及存在的问题进行了分析，并提出了相应的对策建议。

后来发现就连身边的同事和朋友也都有这样的“理解”，所以我觉得需要正式地写一篇文章，作为对这类说法的一个回应，以及对厘米波、毫米波技术和产生这些争论原因的一个说明。

当然在此我先亮明自己的观点： 厘米波和毫米波5G没有真假之分，只有应用场景的区别，并且目前阶段，全球绝大多数国家更需要厘米波。

如上图所示，目前5G主要使用两段频率，3GPP将它们命名为FR1和FR2频段。

FR1频段的频率范围是450MHz-6GHz，又叫做Sub-6GHz频段， 因为其波长大于10毫米，所以将这个频段称为厘米波。

FR2频段的频率范围是2425GHz-526GHz，由于FR2覆盖波段之中 多数为小于10毫米波长的频率，这部分频段因此得名“毫米波（mmWave）” ——但其实这个波动段中有一部分波长大于10毫米，但因为约定俗成的叫法，也就忽略了。

这个算是厘米波和毫米波称号的由来。

我们大家都知道，5G作为新一代通信技术，它属于网络信息时代的底层建筑，而像物联网、大数据、云计算、人工智能、无人驾驶等新技术，以及像VR/AR、各类5G终端电子产品、智能家居、智能交通工具等5G相关的硬件，都属于这整个生态的上层建筑。

5G通信技术作为底层建筑，在内部也存在着完整的生态，主要包含通信设备生产制造、以及通信运营，说白了就是 一个负责建设网络（通信设备企业），一个负责使用网络（通讯运营商）。

而毫米波和厘米波从技术角度来说，主要归负责建设网络的部分管。当然，生产制造者也都是从市场需求以及对未来的发展前景中进行分析判断，并最终决定生产制造的方向。 而诺基亚、爱立信、华为、中兴等通信设备企业在当前最优先考虑的就是对厘米波技术的落地应用，但不是说不发展毫米波，而是延缓对于毫米波的部署。

至于原因，就在于两者的优缺点。

厘米波的优点就是覆盖面积广，信号稳定，受到环境因素影响较小，它的缺点就是带宽没有毫米波的大，数据传输速率比起4G大很多（能达到100M/s，约为4G速率10倍以上），但是比起毫米波却小了很多。

而毫米波的优点则在于数据传输速率非常快（苹果新机发布展示过），同时时延很小，可同时连接设备的数量很大。但与此同时它的室外覆盖面积很小，非常容易受到建筑甚至树木的阻挡，受环境影响也很大，可能下雨都会极大地影响它的信号—— 总之，毫米波衰减效应太强，穿透性太弱。

当然，由于毫米波优势太突出，而且 毫米波频谱资源相较厘米波来说丰富很多 ，所以对毫米波技术的研究一直都在进行，对于它的两大弱点也有了相对可靠的手段。

比如说 Massive MIMO ，即大规模天线技术，它就是为了弥补衰减效应而发展出来的技术，原理很简单，发射天线和接收天线的单个增益既然没办法加强，那就增加数量，以提升信号强度。又比如 波束赋形 ，这个是为了解决传播路径的问题，既然穿透性很差，那就将无线信号定向传输到需要使用的方向，对于室外使用环境来说就能更精准的提升使用效率。

上边两项技术，主流设备商包括中兴、华为、大唐移动、爱立信、诺基亚以及三星都有相应的方案。

只不过大家需要知道的是， 无论如何弥补毫米波的短板，都需要付出很高的代价。 研发成本高企且不说，毫米波部件对于半导体加工的要求很高，这造成了元器件成本的增大，同时毫米波技术需要的基站数量要远大于厘米波技术，所以部署成本非常高，建好以后，海量的毫米波基站相比厘米波基站的耗电量也要大得多——运营成本非常高， 在成本如此高的情况下，却还远不能产生与之相对应的经济效益——因为5G时代可不是跟之前的移动通信时代一样，主要只针对电子产品的联网，它要承载的东西更多。

所以在当前全球各国的部署规划中，基本上都是厘米波先行，作为大范围的5G基础设施，毫米波则根据实际情况进行点状部署，比如某些工业企业、人口密集的大城市等有着实际需求且能够产生经济效益的地方。

全球各国可能只有美国例外，因为美国军方和国防建设占用了大量的厘米波频谱资源，以致于美国通信运营商只能选择毫米波频谱资源进行部署。 当然，美国的城镇化水平非常高，大城市里人口密集，具有很好的毫米波部署的先决条件。但是美国通信运营商已经在寻求美国军方对于厘米波频谱资源的腾让，他们也意识到厘米波技术的重要性。

其他发达国家的步调则基本都是厘米波为主、毫米波为辅，兼顾经济效益与实际条件。

而亚洲各国中，中日韩基本都是以厘米波为主，但日韩对于毫米波的部署与发展程度略微领先于中国，这个主要跟国情有关——我们的5G网络需要提供给14亿人使用，且覆盖面积远大于日韩，仅基于Sub-6技术的5G基站据初步规划就需要建设1400万个。当然，我们也有对于毫米波基站的部署，并且最早将于2022年开启商用。

其实很多人是比较迷惑的，4G时代的时候华为通信设备领域已经这么牛了，怎么不见制裁，为什么到了5G时代，美国忽然间发疯了一般对华为下手？

回答之前，大家应该知道 美国作为世界唯一超级大国的底气在哪里—— 科技 、军事、金融， 通俗点说就是美国硅谷、美军、美元。

华为发展厘米波基站技术，并在西方国家推广使用，包括爱立信、诺基亚等也纷纷展开相应研究，这一点仅从民生领域来说确实没什么。但我们要知道，美军的军事影响力遍及全球，北约组织实际上就是美军的后花园，这是美军能够在西欧各国驻军的原因。与此同时，美军在全球的海外军事基地、航空母舰编队、军方情报机构等，他们所使用的频谱资源都是厘米波。

所以美国在游说西方国家放弃华为的时候，基本上都会以这种巧合作为阴谋论的根基：你们国家用了华为的通信设备，那么我们的频谱资源相近，那数据就可能被窃取，安全就无法得到保障。

华为说自己不会窃取。

然后美国政客就说， 你怎么证明你们不会窃取呢？如果你们不能证明你们无法窃取，那就证明它可能会被窃取——那就是肯定能窃取。

这就叫诡辩术。

“你无法证明你没有杀人，那就证明你有杀人的嫌疑——所以我就可以说你杀了人。”——是不是很厉害？

美军靠这一招曾经收拾了伊拉克，但问题就在于华为不是伊拉克，华为背后站着中国，同时华为自己在海外的业务也确实非常透明公开。

近期瑞典反对华为5G，实际上也是美军在后边玩弄这套诡辩术，瑞典如果想加入北约，那就必须放弃华为5G。

那么有人问了，美军为什么明知道华为的厘米波5G基站对美军安全没什么威胁，却还是要反对它？

真相其实大家都知道， 因为华为不是美国公司，无法为美国军方及美国政府搜集情报提供帮助。 而且美国拿着q的时候大杀四方，有一天q跑到了别人手里，它也并不会觉得别人会拿q去打猎，它没有安全感。如果引领5G厘米波技术进展的是爱立信或者诺基亚，那相信阻碍会少上很多。

而且更重要的是，华为掌握厘米波5G技术不仅让美军感受到了威胁，还对美国 科技 造成了威胁。

同时对美国三大基石中的两个产生影响，虽然实质影响非常小，但是美国不允许出现任何意外，更何况华为背后站着的中国正在以不可阻挡的姿态迅速崛起。

这就是美国这届政府对华为的制裁不断加大力度，并最终靠着非常恶劣的方式终止华为芯片供应，以及外部的5G商业化部署。它需要把这个很小的可能性彻底地除去。

但 美国最终能够也没办法除掉华为，因为华为的背后站着的是中国，看上去我们国家对于华为在台面上没提供什么强有力的帮助，但其实国家对于华为的帮助远超我们的想象。

要不然华为早就和法国的阿尔斯通一样早就解体，阿尔斯通的创始人被美国法院判了125年监禁，而孟晚舟虽然也被美国刁难，但美国也没敢直接就对孟晚舟下黑手，为什么呢？只是因为美国对华为无能为力？因为美国害怕我们施以对等的惩罚，这就是加拿大出头的原因。而在美国实现了芯片断供后才发现，它对华为的实质伤害比自己想象中的要小，而且美国 科技 企业大受损失。

从最近的信息中可以判断出，孟晚舟应该离归国不远矣。加拿大已经逐渐承受不起非法羁押孟晚舟带来的各类损失及压力，美国对于华为进一步扼杀的意愿也已经随着现实的改变而发生了本质的转变。

所以现在最尴尬的就是加拿大。

但我们可能会让加拿大政府知道，只有尴尬是不够的，我们这个五千年文明古国有秋后算账的优良传统，一切等孟晚舟回国再说。

其实如果真去较真什么“真假5G”，我觉得“独立组网”（SA）和“非独立组网”（NSA）更类似于真假5G，但从本质来说，这两者提供的网络都是货真价实的5G，只不过都是为了兼顾经济效应而做出了对配置的调整。

厘米波和毫米波都属于真5G的不同路线，从本质来说，两者谁先谁后没啥区别，但如果将这个顺序放在产业链发展和用户角度去考量，就会发现先后顺序、主次顺序很重要。

如果先推进毫米波技术，而且一条腿走路，只走毫米波路线，那么建设的话就意味着资源的闲置和浪费，尤其对于我们中国这样地大物博、人口众多的国家，使用毫米波技术部署5G，将给我们整个通信网络建设运营带来极大的负担，而且还是长期的负担——因为目前还无法实现5G物联网方向的大规模应用，你花了非常大的精力和金钱建好了，却没办法收回投入（只靠5G手机入网经济效益很低），还要再投入海量的金钱和精力去维持它（耗电、耗材）—— 这就好比陷入了一种无意义的竞赛中。

而且目前我们推动毫米波基站的话，最赚钱的还是美国硅谷的那些半导体企业们，因为我们自己的半导体产业链还无法到达提供毫米波技术等级半导体元件的地步。

这样的困扰并不只存在于我国，西方发达国家的发展也并不均衡，城镇乡村的部署短期内都没办法考虑成本居高不下的毫米波方案。

所以大多数国家选择的都是厘米波先行，而 对于我国来说，厘米波先行还有其他的好处——有利于半导体产业链制造能力的提升。

我国早在几年前就已经制定了5G的发展规划，厘米波基站先行，目前也已经实现了商用，可以这么说， 厘米波5G的商用基本能够满足未来3-5年内的用户需求 ，包括用户的网络需求以及用户对于物联网、无人加势的需求。网络需求相对来说容易实现，即便上网设备数量猛增，厘米波基站可以以增益的方式实现一定的网速保障。而无人驾驶、物联网等需求在未来3-5年仍然属于发展阶段，即便有成熟的方案，也不会出现熟练众多的此类设备。

而在这三到五年间，我们的半导体产业链将因为此前的遭遇而获得更多重视及资源倾斜，也就意味着有更大的可能实现技术突破，那么很有可能，当我们真正需要大规模的毫米波技术基站的时候，我们的半导体产业链既能满足毫米波基站半导体元件的需求，也能满足消费电子、智能设备等硬件的半导体元件需求，尤其是芯片——我们将有一个时间窗口来发展我们自己的芯片制造产业链。

而如果我们在美国主导的毫米波战略下进行部署，很显然不符合我们的国家利益。

有个时间点很有意思： 我国规划2022年开启毫米波5G的商用，华为计划在上海建造一家不使用美国技术的芯片工厂，并预计将在2022年年底之前为其5G电信设备生产20nm的芯片。

那么我们的毫米波基站芯片或许将完全由国内提供。

所以如果之后即便美国松开对华为的5G芯片供应，可能我们也会拒绝——踹醒了我们，又想着把我们哄睡，可能么？

从目前来看，我们在5G发展上还是有些流于表面。

我们需要知道一件事，5G的发展水平看的并不是我们有多少5G用户，单从用户数量来看，中国的5G网络使用人数确实独一无二，但5G更大的意义可不是提供高速网络，我们需要看的是5G在工业领域的应用，对物联网、人工智能、无人驾驶等新兴领域的支撑。

所以我们听到通信运营商所公布的5G用户数量暴增，不用太过高兴，真正需要注意的是农业、采矿业、机械制造业、金属冶炼行业等对于5G的应用，以及无人驾驶、物联网建设等在大生态方面的应用，在对5G的应用上又该有着广泛而深入的 探索 。

华为的5G技术实际上做的就是修桥铺路的工作，但是整个5G生态需要的是路上有车、路边有房，而体现我们在整个5G时代发展水平的绝不仅仅是路修的多好，而是看我们依托这条路， 探索 出来了一个多大的应用空间、多么辽阔的世界。

从厘米波和毫米波路线之争中，我们最大的收获并不是证明了谁对谁错，而是看到了决定我们5G发展水平的其实是半导体产业链中的基础工业 ——光刻机制造、芯片设计软件、晶圆原材料加工等，这些决定着我们的5G将拥有什么样的发展潜力。

最后还是想说，大家真的不用羡慕哪款手机支持毫米波5G，因为市面上包括三星S20、iPhone12等支持毫米波5G的手机，基本上都只能在美国使用，而且受到很明显的地域限制——即便美国，毫米波也不可能随处可见。

而且别看三星支持毫米波，那也只是美国版本如此，韩国国内用的也是厘米波技术。厘米波是5G时代的主流基站，毫米波则作为重要补充——这样的格局将成为最终形态。

我认为我们前所未有地靠近下一个网络时代的核心位置，所以希望我们能一如既往地走自己的路，不沉迷不后退，一往无前，直至……

所向无敌。

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