沒想到，5G還沒全面鋪開，關於6G的訊息就越發頻繁了。
這一次，6G的研發呈現出一種與以往不同的情況——
除了各高校、三大運營商、通訊基礎設施行業的華為中興等，來自手機廠商的聲音也越來越多、越來越提前了。
國內這方面最早的訊息，是2020年10月vivo發佈了6G系列白皮書。而其內部6G項目啟動據了解是在2019年就已啟動。
OPPO與小米情況也相似，OPPO的首份白皮書發佈於2021年7月，小米則是今年6月。
在通訊行業，有著用白皮書的形式梳理近期進展、呼籲行業達成共識的傳統，每一份白皮書都代表技術進展的一個關鍵節點。
具體來說，每一代通訊技術的第一輪白皮書通常是以展望未來願景，提出與討論初步發展方向為主。
接下來將是一段時間的深入研究和試驗驗證，進一步細化技術路線。
於是就在最近，vivo再次引領了新階段進展。
除了白皮書、提出6G系統總體框架之外，還率先對外展示了一系列6G核心技術原型機——
包括通訊感知一體化的無線呼吸監測與目標測距測速，基於反向散射的極低功耗通訊，以及AI通訊四臺原型樣機。
△vivo通訊研究院實驗室
雖然這些原型機還在初期階段、只在實驗室環境下得到驗證，但它們已經傳達出一個資訊——
6G不只是更快的5G
首先要說的，是6G技術中的通訊感知一體化。
通感一體，說的是把無線感知和無線通訊集成到一起，共享相同的頻率，使用同一套硬體完成。
vivo通訊研究院院長秦飛介紹，通訊與雷達的共通之處就在於電磁波。
以往雷達波不攜帶任何資訊，只是感知空間內物體運動造成的電磁場變化，而通訊波則不做感知只傳輸資料。
隨著通訊波頻率的提高、算力的提高，經過一系列波形設計、多天線技術、通訊解調演算法與感知演算法設計、干擾消除等技術處理，在6G中就能做到合二為一。
△vivo通訊研究院院長 秦飛
通感一體的一個應用場景是無線呼吸監測。
由於人體呼吸時胸腔的起伏對無線信號產生的影響，接收信號的頻道衝激響應也會發生週期性的變化，根據這個原理就能通過計算得到呼吸頻率。
△vivo通訊研究院通訊預研組總監姜大潔介紹通訊感知一體化的呼吸監測原型樣機
支持呼吸監測場景的通訊感知一體化原型樣機頻點是3.6GHz。在進行感知的同時網路信號的傳輸也不受影響。
未來，這套系統可以擴展到實時心率監測，以及在一定範圍內感知老人是否跌倒等智慧家居和健康養老等場景，連智慧手環都不用帶了。
△通訊感知一體化—-呼吸監測原型樣機的測試結果
以上這些場景屬於6G通感一體化中的細力度感知，而粗力度感知的代表應用是目標測距測速。
△通訊感知一體化—-目標測距測速原型樣機
支持目標測距測速的原型樣機中心頻點4GHz，頻寬400MHz，其中用於無線感知的資源開銷是7%。
這次展示的是室內目標的實時測距和測速，而增加原型樣機的發射功率和天線數目增加後，還可以支持室外的無人機或車輛的測距、測速和測角，未來用於智慧交通和無人機監測等場景。
未來，基於6G可以做到有信號的地方都能被感知。
與基於攝像頭的視覺感知相比，6G無線感知不會被視線遮擋，同時避免了攝像頭帶來的個人隱私問題。
△通訊感知一體化—-目標測距測速原型樣機的測試結果
有了通感一體，接下來要說的是極低功耗通訊，兩者結合能極大拓展6G的應用範圍。
5G提供的高傳輸速率、低時延等特點促進了物聯網的發展。而6G能將物聯網設備的功耗進一步降低，達到uW級別，甚至零功耗。
這樣一來，部署物聯網設備的成本大大降低。秦飛認為，未來極低功耗終端成本連1元都不到。
這種終端在形態上類似於現在的蘋果AirTag，但結合上6G的感知能力，功能和適用場景還會得到拓展。
6G極低功耗通訊中最具代表性的技術是反向散射通訊（Backscatter Communication）。
△低功耗通訊—-backscatter反向散射原型樣機
其原理是通過調節其內部阻抗來控制電路的反射係數，從而改變來自其它設備或者環境中的射頻信號的幅度、頻率、相位等，實現信號調製與發送。
在這方面，vivo與北京交通大學共同搭建了反向散射驗證平臺，目前已實現最高速率2Mbps的資料傳輸。
極低功耗通訊與當前技術相比在吞吐量、覆蓋距離以及連接能力上都有一個質的提升，將來也會應用在物流跟蹤、貨物盤點、智慧家居、傳感器網路、環境監測等更多的場景。
△低功耗通訊—-backscatter反向散射原型樣機正在傳輸字母「vivo」
除了拓展應用領域，即使只看基礎通訊能力，6G也不只能做到速度更快、時延更低。
簡單來說，6G通訊系統將會內生支持AI，讓AI服務於網路，提升系統靈活性，降低運維成本。
△AI通訊原型樣機
現場原型機的測試顯示，使用基於AI的DMRS（解調參考信號）頻道估計，在DMRS資源開銷降低一半的條件下也能獲得比非AI方案更低的誤塊率（BLER）和更高的吞吐量。
如果把AI用於通訊的更多模組，也能在更多方面提升6G系統的性能，以支持從沉浸式VR、全息互動到實時遠端控制乃至元宇宙的多種未來應用。
△AI通訊原型樣機的測試結果
目前展示的四個原型樣機雖然都只在室內驗證，但未來有望用於更多更廣闊的真實生活場景。
那麼，這個未來什麼時候來？
從通訊行業的發展規律來看，大約每10年技術就會演進一代，也就是4G、5G中G的含義，代表Generation。
按目前業內普遍預期，6G將在2030年開始投入使用。
現在能看到的這些6G初步成果，多在2019-2020就已經開始研發，整整提前了10年。
在5G尚未完全普及的今天，談6G是否為時過早？
這個問題的答案，還要從通訊技術發展史上找。
以史為鑑：為什麼要提前預研？
我們現在用的行動通訊技術，始於貝爾實驗室在1947年提出的蜂窩網路技術設想。
蜂窩網路提出在網路覆蓋的大區範圍之內劃分出多個小區，在每個小區建立基站。
這樣終端設備不用抬高的發射功率就可以和最近的基站通訊，使終端小型化成為可能。
到70、80年代，隨著積體電路等行業的高速發展，這一設想終於成為現實，也就是以摩托羅拉「大哥大」為代表的1G時代。
隨著人們對通訊需求的不斷增長，用數字信號替代了模擬信號的2G時代很快到來，也迅速分成了GSM與CDMA兩大技術陣營。
其中CDMA在理論上有更大的系統容量，不過研發難度較高，最終率先推出簡訊服務的GSM迅速佔領了市場。
當時的無線通訊領域，除了高通以外，多數玩家都把目光集中在GSM上，。
高通看好CDMA的長期價值，儘管開發週期長、成本高，也一直在堅持佈局和推廣並積累了大量的專利，形成壟斷地位。
到了3G時代，雖然通訊技術分為三大主流標準，但是都基於CDMA，讓高通成為通訊行業一整個時代的龍頭。
後面的故事大多相似，4G的設想誕生在2002年，首次商用在2009年；5G技術的基礎出現在2008年，首次商用是在2019年。
這些故事告訴我們，通訊技術的回報雖大，但研發極長，也就意味著：6G提前10年佈局也很有必要。
但掌握技術並不代表就能在通訊行業取得成功。
迴歸通訊的本質來看，資訊的發送方和接收方需要「說同一種語言」。
要想在全世界範圍內都能方便交流，就需要統一標準。
國際上，負責標準制定和維護的組織叫做3GPP（3rd Generation Partnership Project）。
3GPP成立於1998年，最早的目標是為第三代移動通訊系統制定標準而得名，並延續至今。
在4G時代，由於各家都想繞開高通的專利壟斷，聚集在3GPP體系下主導了4G的LTE標準。
LTE由多國企業參與制定，避免了一家獨大的狀況而漸漸成為主流，擊敗了高通主推的UMB和英特爾主推的WiMax，一統江湖。
3GPP組織本身也不斷擴大，到2017年已吸納了40多個國家的超過500名成員。
5G時代，3GPP的影響力進一步彰顯。早期5G三大應用場景就是由3GPP定義，最終3GPP標準也成為聯合國下屬國際電信聯盟認可的唯一通用標準。
3GPP採用合作共識機制，吸引了整個通訊行業，甚至傳統通訊之外的網際網路公司、汽車製造商等紛紛參與進來。
在這種局面下，無論是網路運行商、基礎設施廠商、晶片廠商、終端廠商還是應用廠商，要在未來6G時代佔有一席之地都要持續投入、持續擴大在國際合作中的影響力，在不斷地協商摩擦之中，把自己對6G的規劃打造成行業共識的一部分。
總的來看，眾多手機大廠提前10年預研6G並不奇怪，而是正當時。
6G行業如今形成了怎樣的共識？
通訊技術的每一代演進，縱向都是在前代基礎上改進而來，橫行也都與同時代的其他技術協同發展。
所以要真正了解6G，還是要從5G說起。
前面提到3GPP組織定義了5G的三大場景，分別是eMBB（增強移動寬頻）、URLLC（高可靠和低延遲通訊）和mMTC（大規模機器類型通訊）。
正是大規模機器類型通訊這個場景，將行動通訊從以人為主體的資訊消費拓展到了物聯網和行業應用。
但與此同時，根據《6G行動網路架構的六大特徵》，5G也遇到了成本高、基站能耗高，以及與3G/4G網路的互操作帶來運維複雜的挑戰。
為解決這些問題，5G逐漸引入了網路切片、智慧負載以及AI運維等新手段。
但這些手段屬於從外部給5G「打補丁」，帶來的效率提升遠低於預期，不能完全解決問題。
因此，未來的6G網路，一方面要滿足2030年以後的沉浸式 XR、全息互動、智慧交通、元宇宙等應用的需求，在速率、時延、頻寬等方面都要超越5G。
另一方面，還要滿足按需靈活排程、具有內生的智慧、內生的計算能力等特性。
這些行業共識，在vivo最新發布的白皮書《6G服務、能力與使能技術》中也有所體現。
在vivo看來，6G將通過超強通訊、基礎資訊、融合計算三大服務，構建自由連接的物理數字融合世界。
要達到這個願景，還需要通訊公司、半導體研發公司、終端廠商、應用廠商等產業上下游共同努力，探索出具體的實現路徑。
道理雖是如此，但提前整整10年去預研一項技術，對一個企業來說都是巨大的投入，也是必須要考慮的風險。
vivo能下定這樣的決心搞6G研發，與其在2020年定立的「成為聯接人與數字世界的橋樑」這一目標不無關係。
具體到6G上，vivo通訊研究院院長秦飛認為，6G終端將成為「聯接物理世界和數字世界的橋樑」。
我們6G研發不會設預算上限，只要認清楚一個事的價值，該投多少就投多少。
從這個角度看，vivo在手機上取得商業成功之後堅持投入技術，從商業模式創新轉向技術創新，也為更多企業如何面對未來挑戰指出了一條道路。
參考連結：
[1]https://www.3gpp.org
