6G的10大挑战-技术圈

来源：网优雇佣军

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导读

本文梳理了6G的10大挑战。

从“尽力而为”到“确定性”

一直以来，由于IP协议的属性，移动互联网提供的是“尽力而为”的服务。在4G时代，由于网络主要连接人，这种“尽力而为”的方式可以满足人们的连接需求，毕竟，轻微的网络延迟和丢包，一般不会影响我们上网购物甚至在线看视频的体验。

但5G和6G网络的连接范围将从人扩展到千行万业到万物，这要求网络必须能提供低时延、高可靠的确定性服务能力，否则就可能影响企业持续稳定生产。为此，5G通过引入网络切片、MEC等技术，可提供SLA可承诺可保障的端到端网络服务能力。面向未来6G时代，随着网络向更多行业、更多场景渗透，需进一步增强网络的确定性服务能力。

开放化与定制化

一方面，众所周知，开放与共享是互联网的核心精神，并促进了互联网不断繁荣发展；另一方面，比较而言，移动通信网络一直采用更专有的技术，生态更封闭，一定程度上限制了其自身发展。

进入5G时代，为了赋能各行各业数字化转型，移动网络必须以更加开放的态度推动CT与IT融合，以催生丰富的行业创新应用，促进生态繁荣。正如我们今天所看到的，5G与云计算、边缘计算和AI技术融合，已孵化出AI质检、5G远程控制等大量行业应用。领先运营商和供应商们已打造开放、灵活的MEC边缘云平台，可通过API开放网络能力、IT能力、工具和应用组件等，让第三方开发者和行业伙伴可根据自己的业务需求快速定制开发、部署和上线新应用。进入6G时代，这种开放化和定制化能力将持续演进，将通过API接口为行业客户提供更敏捷、更友好的服务，以更好的满足客户按需配置网络和定制应用。

人工智能网络

今天，人工智能已应用于多个领域，比如AI图像识别、语音识别和自动翻译等。一方面，随着网络业务不断发展，对网络时延、可靠性、用户体验等KPI指标提出了更严苛的需求；另一方面，随着网络越来越复杂，靠传统人工方式来维护和提升网络KPI，变得更具挑战性。为了应对挑战，当前运营商和设备商们也正在把AI引入网络，推动网络自动化、智能化转型。

但是，AI引擎要最大化发挥出价值，需要海量的数据“喂食”和计算资源使能。对于未来的自动化、智能化网络，AI引擎不能仅部署于某一位置、某一台设备上，而是需部署于拥有海量数据和无限计算资源的整个网络上，让智能注入网络全身，以最大限度的发挥出AI和网络的潜力。

因此，未来5G和6G时代的人工智能网络，需要AI和网络相互赋能，一方面，AI赋能网络向自动化、智能化升级；另一方面，网络也要赋能AI发挥出最大价值，具体而言，就是依靠5G/6G网络的低时延、大带宽特性，让训练数据、AI/ML模型流动于云边管端各个环节，以高效的运力充分释放算力，从而以更低成本的方式实现更高质量的网络和AI服务能力。

100%覆盖

当前我们已进入“一部手机行遍天下”的时代，但这一数据可能会让你吃惊——全球依然有超过30亿人目前无法访问互联网，原因之一是，在偏远地区安装基站、敷设光缆成本太高，或者受地理条件限制，根本无法实施网络建设。

为了实现全球100%覆盖，6G时代构建空-天-地一体的立体网络，已成为业界共识。简单而言，就是将基站部署于平流层高空平台、低轨道卫星上，让网络信号“从天而降”，以补充地面移动网络覆盖，尤其是解决山区、海域、草原、沙漠等偏远地区的网络覆盖。这种方式成本是否低、投资收益如何还待验证，但把眼光放长一点，它为自动驾驶、飞行出租车、无人机送货等未来新兴应用铺平了道路。

太赫兹通信

如果把移动通信网络的频谱资源分配比喻为一次次的拓荒之旅，5G时代要开拓的“荒地”是毫米波频段，而6G时代要开拓的就是太赫兹频段，即通常所指100GHz到10THz的频段范围。这些频段都是未开垦的处女地，不仅面积大（带宽大），而是都是未被污染的净土，无线产业可以不必担心干扰，自由自在、随心所欲地使用。

但问题是，就像今天的毫米波依然面临覆盖能力弱、建网成本高、终端生态不成熟等问题一样，估计6G时代的太赫兹同样会面临类似问题，需要行业努力解决。

感知与定位

到目前为止，移动运营商仅将无线频谱用于通信，但到了6G时代，无线频谱不仅可以用于通信，还能同时用于传感和定位功能，从而可通过网络和基站提供通信、环境感知和位置追踪服务，使能大量新兴应用。比如，可利用无线信号识别人的姿态和手势、人和机器所处的环境，来丰富和提升用户体验；通过感知环境温度、湿度、震动、空气质量等，来更好的保障各行各业和智慧城市稳定运行；通过无线波束识别车辆、行人、路障等，来更好的服务自动驾驶；通过高精准的定位丰富室内新业务。

最大化频谱利用率

无线频谱是稀缺资源，是推动数字化社会持续创新的重要载体。进入移动时代，各国开创了授权频谱拍卖或分配的制度，推动了移动网络和移动生活蓬勃发展。但过去的成功并不总是未来的参考，传统方式下，针对不同的运营商、不同的网络制式分配专门的频段，逐渐造成了频谱碎片化、频谱闲置和利用不充分等问题，加剧了频谱供需矛盾，也拉低了频谱利用率。

对此，进入6G时代，无线产业或将重新审视传统频谱分配机制，进一步演进动态频谱共享技术，通过引入AI、区块链等技术，实现更加智能、动态的实现频谱分配、控制和调度，以最大化提升频谱利用率。同时，Massive MIMO持续演进、更主动和精准的无线资源调度分配等技术，还将持续提升频谱效率。

网络安全

对于支撑数字经济发展，网络安全是重中之重。在5G时代，网络安全与低时延、高可靠、大带宽能力一样，是当前5G价值主张之一。进入6G时代，后量子密码（PQC）和量子密钥分发（QKD）等技术或将实际应用于网络，以保障网络超级安全，比如，利用量子随机数发生器（QRNG）和量子密钥分发（QKD）使通信的双方产生并分享一个随机的、安全的密钥，来加密和解密消息，以保障通信安全性。

弹性、冗余与自愈

随着5G/6G渗入到千行万业，成为支撑数字化生产、运营和管理的底座和基石，对网络的可靠性和稳定性提出了越来越高的要求。面向未来，行业应重新审视传统网络架构，致力于构建一个弹性、冗余且支持自愈的网络，实现即使在网络发生故障时，也能持续提供稳定的网络服务。

绿色低碳

推动绿色低碳转型，是全球各国共同的目标，也是ICT产业发展的必然趋势。面对网络数据流量不断成倍增长，网络能耗不断攀升，对于运营商而言，打造绿色低碳的网络，既是降低网络OPEX成本的必由之路，也是履行社会责任的担当之举。未来，具备感知能力和端到端引入AI的智能网络，将帮助运营商实现节能减排的目标。

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