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繼5G之后,中國(guó)6G專利申請(qǐng)量仍居全球第一
2022-11-03
來(lái) 源:中國(guó)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)、人民中科研究院等
中國(guó)6G專利申請(qǐng)量繼續(xù)位居全球第一 日,研究機(jī)構(gòu)Market Research Future(MRFR)發(fā)布最新《6G市場(chǎng)研究分析報(bào)告》,其中顯示目前全球有近50%的6G專利申請(qǐng)來(lái)自中國(guó),位居第一。美國(guó)持有的6G專利技術(shù)僅次于我國(guó),占比達(dá)到35.2%,全球第二;其次,日本的排名相對(duì)靠前,6G專利技術(shù)占比達(dá)9.9%。 我國(guó)從2018年開(kāi)始布局6G研究,2022年6月21日,中國(guó)移動(dòng)對(duì)外發(fā)布了《6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)白皮書(shū)》,成為業(yè)界首次系統(tǒng)化發(fā)布6G網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)設(shè)計(jì)。報(bào)告也提及,中國(guó)是世界上最大的6G市場(chǎng)之一,許多移動(dòng)供應(yīng)商正在各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行合作和投資。 圖片來(lái)源:人民中科研究院 總體規(guī)模方面,MRFR預(yù)計(jì)到2040年底,全球6G市場(chǎng)將價(jià)值3400億美元。區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)對(duì)6G通信的需求不斷提高,將有力推動(dòng)預(yù)測(cè)期內(nèi)(2031年至2040年)的6G市場(chǎng)增長(zhǎng)。MRFR還進(jìn)一步預(yù)測(cè),6G市場(chǎng)將在2030年到2040年之間以超過(guò)58%的年復(fù)合增長(zhǎng)率蓬勃發(fā)展。 6G的5個(gè)典型場(chǎng)景 6G不僅將提供以人為中心的沉浸式交互體驗(yàn)和高效可靠的物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景,服務(wù)范圍也將擴(kuò)展至全球立體覆蓋。此外,6G還將超越傳統(tǒng)通信的能力邊界,擴(kuò)展感知服務(wù)和智能化服務(wù)的新場(chǎng)景。 面向2030年及以后,6G的典型場(chǎng)景描述如下: 超級(jí)無(wú)線寬帶 超級(jí)無(wú)線寬帶將是5G增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶(Enhanced Mobile Broadband,eMBB)的演進(jìn)和擴(kuò)展,不僅將極大提升以人為中心的沉浸式通信體驗(yàn),也將在全球任意地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫覆蓋。超級(jí)無(wú)線寬帶場(chǎng)景將廣泛應(yīng)用于生活、生產(chǎn)、工作、教育、娛樂(lè)等多個(gè)領(lǐng)域,提升人們的生活質(zhì)量和社會(huì)效率。 以人為中心的通信(如沉浸式XR、通感互連、全息通信和遠(yuǎn)程操控)以及以機(jī)器為中心的通信(如視頻監(jiān)測(cè)控制和工業(yè)機(jī)器人觸覺(jué)反饋等)在熱點(diǎn)部署的場(chǎng)景下將對(duì)峰值速率、用戶體驗(yàn)速率、系統(tǒng)容量提出更高的要求。同時(shí),還需要時(shí)延的降低和穩(wěn)定性的提升以獲得更好的用戶體驗(yàn)。全域覆蓋意味著全時(shí)全地域的寬帶接入能力,在空天地一體化三維立體網(wǎng)絡(luò)中提供無(wú)縫切換、高移動(dòng)性和高質(zhì)量用戶體驗(yàn)。此外,超級(jí)移動(dòng)寬帶也需要提供更高的頻譜效率,在移動(dòng)高清視頻直播、飛機(jī)、輪船或高鐵等高移動(dòng)性場(chǎng)景下保證高質(zhì)量的用戶體驗(yàn)。 極其可靠通信 極其可靠通信將在5G低時(shí)延高可靠通信(Ultra-Reliable and Low Latency Communications,URLLC)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增強(qiáng)能力。典型應(yīng)用包括智能化工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)器人協(xié)作、無(wú)人機(jī)群和各種人機(jī)實(shí)時(shí)交互操作,智能交通系統(tǒng)中的全功能自動(dòng)駕駛,精準(zhǔn)醫(yī)療中的個(gè)性化“數(shù)字人”及遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù),以及智慧能源、智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用等。 除了要求更低的時(shí)延和更高的可靠性之外,也將新增抖動(dòng)等確定性要求。此外,某些情景下還需要同時(shí)具備高速數(shù)據(jù)傳輸和超高精度定位的能力。 超大規(guī)模連接 超大規(guī)模連接將在5G大規(guī)模機(jī)器類型通信的基礎(chǔ)上,拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域和能力邊界。超大規(guī)模連接的對(duì)象將包括智慧城市、智慧生活、智慧交通、智慧農(nóng)業(yè)和智能制造中部署的各類設(shè)備。此外,未來(lái)數(shù)字孿生世界將通過(guò)部署大量傳感器實(shí)現(xiàn),通過(guò)日常生活中的各類設(shè)備采集并傳送豐富信息,數(shù)字孿生城市將廣泛具備海量數(shù)據(jù)采集、高精度圖像構(gòu)建、高清視頻監(jiān)控的應(yīng)用。 超大規(guī)模連接的場(chǎng)景特點(diǎn)是連網(wǎng)設(shè)備數(shù)量巨大,但多數(shù)可能僅產(chǎn)生零星散發(fā)的流量。與5G中僅支持大規(guī)模設(shè)備的低速率傳輸相比,6G超大規(guī)模連接設(shè)備的傳輸速率可能從低到高不等。數(shù)據(jù)包的傳遞頻次根據(jù)具體應(yīng)用也存在較大差異,從一天一次到幾毫秒一次。不同采集能力的傳感器,其壽命也會(huì)存在較大差異。同時(shí),這一場(chǎng)景在某些用例下也需要支持高精度定位、高可靠性和低時(shí)延能力。 普惠智能服務(wù) 普惠智能服務(wù)是6G的新增典型場(chǎng)景,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)為需要進(jìn)行高效分布式AI學(xué)習(xí)或推理的智能化服務(wù)提供集成化的通信和AI計(jì)算能力。它不僅將服務(wù)于特定應(yīng)用,還將服務(wù)于未來(lái)整個(gè)通信系統(tǒng),以提高網(wǎng)絡(luò)整體的性能和效率。在這個(gè)典型場(chǎng)景中,網(wǎng)絡(luò)中的大量智能體將聯(lián)合執(zhí)行復(fù)雜的AI訓(xùn)練和推理任務(wù),從而充分利用移動(dòng)邊緣(包括設(shè)備中)的智能算力,使社會(huì)各個(gè)角落享受到快捷和靈活的智能服務(wù)。此場(chǎng)景的典型應(yīng)用包括數(shù)字孿生數(shù)據(jù)訓(xùn)練和推理過(guò)程中的圖像識(shí)別、生成和預(yù)測(cè),執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)的機(jī)器人協(xié)作,以及智能交互中人類和機(jī)器之間知識(shí)傳遞和技能模式積累。 普惠智能服務(wù)以提供AI學(xué)習(xí)和推理為目標(biāo),除了通信方面的大容量和低時(shí)延要求外,此場(chǎng)景還需要一組與AI計(jì)算性能直接相關(guān)的能力指標(biāo),如收斂時(shí)間、聯(lián)合通信和計(jì)算的能效、訓(xùn)練效率和準(zhǔn)確性、推理效率和準(zhǔn)確性等。此外,實(shí)現(xiàn)原生可信的網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)隱私保護(hù)也是此場(chǎng)景的重要條件。 通信感知融合 通信感知融合是6G新增典型場(chǎng)景。感知和通信的集成將提供成像、制圖和定位等超越傳統(tǒng)通信的能力,極大促進(jìn)超高分辨率和精度的應(yīng)用需求,如超高精度定位、高分辨率實(shí)時(shí)無(wú)線地圖構(gòu)建、基于設(shè)備甚至無(wú)設(shè)備的被動(dòng)目標(biāo)定位、環(huán)境重建和監(jiān)控、手勢(shì)和動(dòng)作識(shí)別、產(chǎn)品缺陷監(jiān)控、訪客識(shí)別等。此外,通信感知融合也將有助于提高通信的性能和效率,例如,通過(guò)考慮用戶移動(dòng)軌跡和環(huán)境變化來(lái)優(yōu)化無(wú)線資源利用率。通信感知融合可以廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域,為車聯(lián)網(wǎng)、智能工廠等提供更好的服務(wù)。 這一場(chǎng)景增加了新的性能維度要求,如(范圍、速度、角度)的感知分辨率和感知精度、檢測(cè)概率、高精度定位等,其要求因應(yīng)用而異。對(duì)于定位和重建功能,需要超高精度和分辨率;對(duì)于成像功能,超高分辨率是關(guān)鍵;對(duì)于手勢(shì)和活動(dòng)識(shí)別,檢測(cè)概率是首要因素。綜上所述,未來(lái)6G的5個(gè)典型場(chǎng)景及其特征性業(yè)務(wù)如圖所示。 開(kāi)啟萬(wàn)物智聯(lián)新世界 如果說(shuō)4G是鏈接人與人,5G是賦能垂直產(chǎn)業(yè),那么6G則是鏈接物理世界和虛擬世界的紐帶,支撐起“萬(wàn)物智聯(lián)”的基石,更是實(shí)現(xiàn)“數(shù)字孿生”世界的底層技術(shù)。 2021爆發(fā)的元宇宙將加速6G的落地和普及,因?yàn)樵钪娴暮甏笫澜?,既需要XR等智能設(shè)備,還需要區(qū)塊鏈、NFT加密協(xié)議,而所有這一切都要以6G作為基礎(chǔ)架構(gòu)。 相比5G,6G的技術(shù)指標(biāo)堪稱躍進(jìn)式升級(jí):運(yùn)行速度可以達(dá)到TB級(jí)別,延遲率僅是微秒(百萬(wàn)分之一秒)級(jí),不僅增加了通信安全性,覆蓋范圍更是天地空全融合。 巨大的應(yīng)用場(chǎng)景催生更加龐大的市場(chǎng)規(guī)模,據(jù)預(yù)測(cè),到2025年,5G將拉動(dòng)國(guó)內(nèi)近10萬(wàn)億元的市場(chǎng)規(guī)模,而6G商用后將引爆更大的想象空間。 為滿足面向2030年未來(lái)6G網(wǎng)絡(luò)性能需求,需要傳統(tǒng)無(wú)線空口技術(shù)的持續(xù)演進(jìn)以及新技術(shù)維度的突破。從2022年6月ITU完成的未來(lái)技術(shù)趨勢(shì)研究來(lái)看,目前業(yè)界重點(diǎn)關(guān)注的6G潛在使能技術(shù)主要包括人工智能與無(wú)線通信的融合、感知通信融合、新維度無(wú)線通信(智能超表面等)、太赫茲通信、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),以及傳統(tǒng)的無(wú)線空口技術(shù)的持續(xù)增強(qiáng)。 此外,6G將在峰值速率、時(shí)延、移動(dòng)性、定位能力等方面全面提升,遠(yuǎn)優(yōu)于5G。從速度來(lái)看,6G網(wǎng)絡(luò)的速度將比5G快100倍,幾乎能達(dá)每秒1TB,這意味著我們可以瞬時(shí)間下載一部電影,無(wú)人駕駛等操作都將非常自如,將感覺(jué)不到任何時(shí)延。除了把增強(qiáng)寬帶、高可靠低時(shí)延通信和海量機(jī)器互聯(lián)的5G三大場(chǎng)景進(jìn)一步推向成熟,6G還將新增人工智能和感知兩大應(yīng)用場(chǎng)景。并且,6G還將為環(huán)保做出貢獻(xiàn),助力全球各行業(yè)實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的達(dá)成。 未來(lái),6G有望演變?yōu)橐粋€(gè)萬(wàn)物智聯(lián)平臺(tái)。通過(guò)這個(gè)平臺(tái),移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可以連接海量智能設(shè)備,實(shí)現(xiàn)真實(shí)物理世界與虛擬數(shù)字世界的深度融合,神奇的“元宇宙”也將進(jìn)一步成為可能,打造一個(gè)聯(lián)接、感知萬(wàn)物的全新世界。
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