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繼5G之后,中國6G專利申請量仍居全球第一
2022-11-03
來 源:中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)、人民中科研究院等
中國6G專利申請量繼續(xù)位居全球第一 日,研究機構Market Research Future(MRFR)發(fā)布最新《6G市場研究分析報告》,其中顯示目前全球有近50%的6G專利申請來自中國,位居第一。美國持有的6G專利技術僅次于我國,占比達到35.2%,全球第二;其次,日本的排名相對靠前,6G專利技術占比達9.9%。 我國從2018年開始布局6G研究,2022年6月21日,中國移動對外發(fā)布了《6G網(wǎng)絡架構技術白皮書》,成為業(yè)界首次系統(tǒng)化發(fā)布6G網(wǎng)絡的架構設計。報告也提及,中國是世界上最大的6G市場之一,許多移動供應商正在各個領域進行合作和投資。 圖片來源:人民中科研究院 總體規(guī)模方面,MRFR預計到2040年底,全球6G市場將價值3400億美元。區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)等技術對6G通信的需求不斷提高,將有力推動預測期內(nèi)(2031年至2040年)的6G市場增長。MRFR還進一步預測,6G市場將在2030年到2040年之間以超過58%的年復合增長率蓬勃發(fā)展。 6G的5個典型場景 6G不僅將提供以人為中心的沉浸式交互體驗和高效可靠的物聯(lián)網(wǎng)場景,服務范圍也將擴展至全球立體覆蓋。此外,6G還將超越傳統(tǒng)通信的能力邊界,擴展感知服務和智能化服務的新場景。 面向2030年及以后,6G的典型場景描述如下: 超級無線寬帶 超級無線寬帶將是5G增強型移動寬帶(Enhanced Mobile Broadband,eMBB)的演進和擴展,不僅將極大提升以人為中心的沉浸式通信體驗,也將在全球任意地點實現(xiàn)無縫覆蓋。超級無線寬帶場景將廣泛應用于生活、生產(chǎn)、工作、教育、娛樂等多個領域,提升人們的生活質(zhì)量和社會效率。 以人為中心的通信(如沉浸式XR、通感互連、全息通信和遠程操控)以及以機器為中心的通信(如視頻監(jiān)測控制和工業(yè)機器人觸覺反饋等)在熱點部署的場景下將對峰值速率、用戶體驗速率、系統(tǒng)容量提出更高的要求。同時,還需要時延的降低和穩(wěn)定性的提升以獲得更好的用戶體驗。全域覆蓋意味著全時全地域的寬帶接入能力,在空天地一體化三維立體網(wǎng)絡中提供無縫切換、高移動性和高質(zhì)量用戶體驗。此外,超級移動寬帶也需要提供更高的頻譜效率,在移動高清視頻直播、飛機、輪船或高鐵等高移動性場景下保證高質(zhì)量的用戶體驗。 極其可靠通信 極其可靠通信將在5G低時延高可靠通信(Ultra-Reliable and Low Latency Communications,URLLC)的基礎上進一步增強能力。典型應用包括智能化工業(yè)領域的機器人協(xié)作、無人機群和各種人機實時交互操作,智能交通系統(tǒng)中的全功能自動駕駛,精準醫(yī)療中的個性化“數(shù)字人”及遠程醫(yī)療手術,以及智慧能源、智能家居領域的應用等。 除了要求更低的時延和更高的可靠性之外,也將新增抖動等確定性要求。此外,某些情景下還需要同時具備高速數(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)模機器類型通信的基礎上,拓展新的應用領域和能力邊界。超大規(guī)模連接的對象將包括智慧城市、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備。此外,未來數(shù)字孿生世界將通過部署大量傳感器實現(xiàn),通過日常生活中的各類設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、高精度圖像構建、高清視頻監(jiān)控的應用。 超大規(guī)模連接的場景特點是連網(wǎng)設備數(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)模設備的低速率傳輸相比,6G超大規(guī)模連接設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,其壽命也會存在較大差異。同時,這一場景在某些用例下也需要支持高精度定位、高可靠性和低時延能力。 普惠智能服務 普惠智能服務是6G的新增典型場景,通過網(wǎng)絡為需要進行高效分布式AI學習或推理的智能化服務提供集成化的通信和AI計算能力。它不僅將服務于特定應用,還將服務于未來整個通信系統(tǒng),以提高網(wǎng)絡整體的性能和效率。在這個典型場景中,網(wǎng)絡中的大量智能體將聯(lián)合執(zhí)行復雜的AI訓練和推理任務,從而充分利用移動邊緣(包括設備中)的智能算力,使社會各個角落享受到快捷和靈活的智能服務。此場景的典型應用包括數(shù)字孿生數(shù)據(jù)訓練和推理過程中的圖像識別、生成和預測,執(zhí)行復雜任務的機器人協(xié)作,以及智能交互中人類和機器之間知識傳遞和技能模式積累。 普惠智能服務以提供AI學習和推理為目標,除了通信方面的大容量和低時延要求外,此場景還需要一組與AI計算性能直接相關的能力指標,如收斂時間、聯(lián)合通信和計算的能效、訓練效率和準確性、推理效率和準確性等。此外,實現(xiàn)原生可信的網(wǎng)絡安全和數(shù)據(jù)隱私保護也是此場景的重要條件。 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,極大促進超高分辨率和精度的應用需求,如超高精度定位、高分辨率實時無線地圖構建、基于設備甚至無設備的被動目標定位、環(huán)境重建和監(jiān)控、手勢和動作識別、產(chǎn)品缺陷監(jiān)控、訪客識別等。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,通過考慮用戶移動軌跡和環(huán)境變化來優(yōu)化無線資源利用率。通信感知融合可以廣泛應用于很多領域,為車聯(lián)網(wǎng)、智能工廠等提供更好的服務。 這一場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、檢測概率、高精度定位等,其要求因應用而異。對于定位和重建功能,需要超高精度和分辨率;對于成像功能,超高分辨率是關鍵;對于手勢和活動識別,檢測概率是首要因素。綜上所述,未來6G的5個典型場景及其特征性業(yè)務如圖所示。 開啟萬物智聯(lián)新世界 如果說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“萬物智聯(lián)”的基石,更是實現(xiàn)“數(shù)字孿生”世界的底層技術。 2021爆發(fā)的元宇宙將加速6G的落地和普及,因為元宇宙的宏大世界,既需要XR等智能設備,還需要區(qū)塊鏈、NFT加密協(xié)議,而所有這一切都要以6G作為基礎架構。 相比5G,6G的技術指標堪稱躍進式升級:運行速度可以達到TB級別,延遲率僅是微秒(百萬分之一秒)級,不僅增加了通信安全性,覆蓋范圍更是天地空全融合。 巨大的應用場景催生更加龐大的市場規(guī)模,據(jù)預測,到2025年,5G將拉動國內(nèi)近10萬億元的市場規(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6G網(wǎng)絡性能需求,需要傳統(tǒng)無線空口技術的持續(xù)演進以及新技術維度的突破。從2022年6月ITU完成的未來技術趨勢研究來看,目前業(yè)界重點關注的6G潛在使能技術主要包括人工智能與無線通信的融合、感知通信融合、新維度無線通信(智能超表面等)、太赫茲通信、無線網(wǎng)絡架構,以及傳統(tǒng)的無線空口技術的持續(xù)增強。 此外,6G將在峰值速率、時延、移動性、定位能力等方面全面提升,遠優(yōu)于5G。從速度來看,6G網(wǎng)絡的速度將比5G快100倍,幾乎能達每秒1TB,這意味著我們可以瞬時間下載一部電影,無人駕駛等操作都將非常自如,將感覺不到任何時延。除了把增強寬帶、高可靠低時延通信和海量機器互聯(lián)的5G三大場景進一步推向成熟,6G還將新增人工智能和感知兩大應用場景。并且,6G還將為環(huán)保做出貢獻,助力全球各行業(yè)實現(xiàn)雙碳目標的達成。 未來,6G有望演變?yōu)橐粋€萬物智聯(lián)平臺。通過這個平臺,移動網(wǎng)絡可以連接海量智能設備,實現(xiàn)真實物理世界與虛擬數(shù)字世界的深度融合,神奇的“元宇宙”也將進一步成為可能,打造一個聯(lián)接、感知萬物的全新世界。
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