2022年11月15~16日，IMT-2030（6G）推进组和中国通信学会在上海举办全球6G发展大会。华为无线CTO童文博士受邀出席，并于15日发表题为“6G驱动全球下一波创新革命”的主题演讲。
童文博士指出，6G不是5G能力的简单升级，也不仅限于提供万物互联的基础设施，还要具备“后通信”、“后连接”的新特征。6G的大厦是由6大能力支柱支撑起来的，即原生智能、网络感知、极致连接、碳中和、原生可信以及星地融合。
图一 6G六大支柱
5G有三大应用场景：eMBB、URLLC和mMTC。在此之上，6G将引入另外两个新元素，即“智能”和“感知”，来扩展6G的两大新应用场景。由此，6G不再只是一个万物互联的平台，而是一个通算一体、通感一体的智能平台，千行万业都将通过这个平台提供的智能服务、智能应用创造更大的社会价值。智能和感知这两大新元素的引入，将大大增强并扩展eMBB、uRLLC和mMTC的连接能力。除此之外，6G还将引入星地通信一体化，这个由超大规模超低轨卫星组成的空间网络也将支持6G的应用场景。另外，6G感知将成为AI应用的大数据源泉。针对上述应用场景，ITU-R已经达成了初步的产业共识。
图二 6G典型应用场景
童文博士指出，6G本质上是一个支撑物理世界和数字世界无缝连接的智能枢纽，它将为人类带来一个数字世界与物理世界紧密交融的未来。从这个意义上来看，物理世界与数字世界是融为一体的连续体：从物理世界到数字世界，6G就是数字世界对物理世界的感知；从数字世界到物理世界，6G就是数字世界对物理世界操控的神经系统。未来的数字世界不仅仅是数字孪生，更是一个人工智能的元宇宙，而6G正是这个元宇宙的坚实底座。6G将在全球掀起一场未来创新的革命，6G使能的六大创新分别是:
（1） 全网感知，通感一体化
在6G网络中，传输比特不是唯一的功能，6G将利用电波的各种传播特性，如反射、散射、折射、多径等，来重构和描绘物理世界。这样，6G网络同时也是一个感知网络，6G终端也是一个感知终端。当网络感知与终端感知一起协同运作时，就可以基于6G网络对整网覆盖的物理世界进行建模，在物理世界里，有网络覆盖，就有无线感知；在数字世界里，有孪生模型，就有全网感知，还有两个新功能，第一是感知辅助通信，第二是全网众筹AI大数据。
图三 6G全网感知，通感一体化
（2） 机器-机器意图通信
随着深度学习的突破，6G终端可以对物理世界的感知输入信号进行深度学习的推理，从而可以实时地按照数字世界的意图，提取客观世界的语义，并进一步地与数字世界进行“效能”的通信。这种基于AI的意图通信在多用户场景非常有效，可以使通信带宽要求降低1~3个数量级，从而使基于AI的机器-机器通信得到普及。
图四 机器-机器意图通信
（3） 6G-2B面向行业的通感AI一体化
2B是6G的主要应用场景之一，各行各业几乎所有的应用都涉及到AI和通感，如工厂、农场、城市、医院的全自动化、无人运作，都可以通过通感AI一体化来实现。6G将成为全球最大的通感AI一体化平台，同时6G终端芯片也支持通感AI一体化。比如在未来工厂场景里，物理世界的机器人会嵌入多个6G通感AI一体芯片，其协同感知的信息通过6G网络与数字世界中的AI大脑进行机器意图通信和连接。这种架构和能力已经在华为军团的5G-2B实践中得到了部分实现。
图五 通感AI一体化
（4） 6G-2C面向消费者通用机器人
面向消费者通用机器人将是6G时代的终端形态，也是智能手机的未来。消费者通用机器人只有两个核心部件——一个机械平台与嵌入的多个6G通感AI一体芯片。这个机械平台通过云端APP由URLLC通信来完成服务动作，机器人通过机器-机器意图通信与云端的AI大脑进行通信。对于一个崭新的服务需求，初期需要人通过URLLC来远程操作机器人。与此同时，深度神经网络会进行监督学习，最终成为AI大脑的APP。
图六 面向消费者通用机器人
（5） 全场景星地融合的全覆盖
星地融合不仅仅是现有的卫星提供短信或eMBB业务，在6G时代，基于超大规模超低轨卫星组网，星地融合将支持eMBB、uRLLC、mMTC应用场景，提供通感AI一体化业务，与地面蜂窝网没有区别。
图七 全场景星地融合
（6） 后香农的通信框架
在6G时代，需要推动后香农的通信框架，人与人通信为第一类通信，由于机器学习成为主流的通用技术，我们可以把通信的对象用深度学习的神经网络生成相应的孪生模型。在数字世界里，大量第一系统的通信可以在本地完成，而第二系统之间的通信可以用经典的香农信道完成。这样，基于原生AI通信的框架将大大提升人与人通信的效率。第二类通信就是前面提到的机器-机器意图通信，第三类通信是URLLC通信，第四类通信是元宇宙通信—协调云端和终端的渲染计算。
图八 AI后香农通信框架
童文博士指出，以上只是列出6G使能的断裂式创新。诚然，创新是无止境的。华为6G研究团队长期扎根6G理论研究的探索，与此同时，也展开了大量的验证测试工作，例如在亚太赫兹频段，围绕E-Band频段进行了多用户峰值速率、短距低功耗、车载高速移动的测试；围绕220GHz太赫兹频段进行了长距峰值速率测试、感知成像测试以及工业机器人应用的可行性测试；围绕光波段（红外和可见光），进行了6G通感一体在未来工厂、未来医院的测试。此外，华为6G研究团队还对从厘米波到毫米波再到太赫兹的智能反射面RIS进行了可行性测试，也对6G低轨卫星的通信链路进行了基于NR物理层协议框架的性能验证。除了这些内部测试，华为6G研究团队还积极参加了IMT-2030（6G）推进组组织的6G技术试验，与产业伙伴完成了2022年的全部测试任务，共同见证了6G从理论逐步走向实践。
图九 华为6G样机与测试场景举例
我们已经听到6G的脚步声，十年后的6G，必将构建在全球产业链的不断创新和繁荣之上，这也是6G成功的必然之路。
