6G可能是什麼？
在過去三十年裡，全球資料流量始終在經歷無休止增長，甚至無停止趨勢。國際電信聯盟（ITU）曾經預測，按照目前的趨勢來看，直到2030年全球行動資料流量每年增長速率將會達到55%。這個數位可能看起來並不直觀，我們簡單做一下翻譯：2025年左右，全球行動資料流量可能達到607 EB，2030年達到5016 EB （1EB=106TB）；從今年到2030年，全球行動資料流量將會提升100倍，這並不是一個小數位。
這也是我們認為6G可能會在2030年左右誕生的現實基礎-----從古至今，人類始終有不可遏制的資料渴求，我把它叫做「資料/資訊飢渴」。這自然而然是行動通訊系統代際變化的源動力：
使用者對通訊需求的提升是每一代行動通訊系統要滿足的首要目標，而新的通訊技術是驅動每代行動通訊系統變革的技術動力，兩者缺一不可。
2030年是一個學術和產業界都認可的里程碑（當然我們其實只能預測）。
於是很多學者和公司都試圖在今年開始探討6G，對6G佈局。vivo通訊研究院在今年釋出了《數位生活2030+》白皮書，全文分析了11個方面，呈現了29個場景。其中採用了大量的腦洞和案例，試圖用未來的生活預測倒推未來通移動系統指標，這是一個很好的嘗試。
雖然產業界和大眾對未來生活的腦洞比較偏向想象，但不被束縛的想象會帶來很多未來十年可能出現的應用場景，這也會對通訊技術研究趨勢帶來一定啟發，比如「體貌孿生試衣魔鏡」和虛擬試衣-----快速虛擬試衣鏡在未來十年非常有可能實現，而這些「殺手級」卻很有可能被通訊研究人員忽略。
但是正如我之前所說，每一代行動通訊系統的演進，都是由使用者需求和技術發展共同決定的。單單使用者需求並不能完全決定下一代行動通訊系統的演進趨勢，更重要的其實是，
從技術角度，目前通訊的技術發展能支援我們在6G做到什麼？
這是vivo的白皮書忽略，而我試圖在本文中回答的問題。
1.泛在智慧與集體AI
很多人曾經跟我說過，他們期望的通訊是使用者不可見的，也就是說無論何時、任何人走到哪裡，都能隨心所欲地傳遞資訊，這就是整個通訊行業的大遠景之一「泛在通訊」。但是這個通訊願景並未連結到現實體驗。從個人需求來看，所有人其實都期望自己的居住環境更智慧，這也是目前智慧城市、智慧家庭、智慧社群概念興盛的由來。
在未來十年裡，通訊行業普遍認為，人類生活將會呈現智慧裝置廣泛部署，這些智慧裝置能夠以最少的人工干預進行最優決策。我們周圍的一切將會非常智慧，甚至於可能能夠智慧操縱編解碼、訊號處理和感知通訊結構。也正是基於這種判斷，在目前幾乎所有6G論文裡都認為AI將會成為6G不可缺少的一部分，從而形成「泛在智慧」。
從另一方面說，隨著智慧裝置的廣泛部署和終端計算能力越來越強大，AI模型的訓練和推理將很有可能下放到微基站或者網路邊緣節點（比如霧聯網fog-RAN），分散式AI訓練和推理可能會成為未來主流。這和目前5G網路並未過多考慮AI訓練相反，6G中很有可能會實現「集體AI」 ------各個終端有望訓練部分模型，通過網路傳輸帶資料中心之後再進行模型整合。
這樣就利用低延遲、高頻寬的通訊技術把原本的單裝置智慧組合形成智慧裝置群，利用群體決策來實現更加可靠高效的「泛在智慧」。
2.網路內生安全
估計很多同學並不清楚，當前通訊系統的安全性主要來自於網路不同層級的安全協定，比如大家很常見的加密協定，應用層主要採用HTTPS協定，傳輸層可能採用SSH協定-----這是一種「外掛式」和「修補程式式‘的思想，
「外掛式「安全設定並非不好，但是正因為基礎網路本身設計時並未考慮安全標準，導致目前的行動通訊系統在身份認證、接入控制方面暫時存在比較多的挑戰和威脅。實際上，這種威脅正是物理SIM卡沒有被eSIM卡替代的重要原因之一。
因此，通訊行業從業者期望6G網路不在依靠傳統的、打包修補程式式安全方案，希望能夠讓6G網路存在內生安全支援，在網路協定設計之初，就可以從使用者、基站、邊緣側來構建整體安全體系。當然，具體的實現方式有很多種，我這裡不在贅述。
3.基於雷達上下文的通訊感知一體化
從整個電子工程行業的兩大應用，雷達和通訊本身來說，正在呈現一體化趨勢。
我這裡提到的一體化，並非單單指代電子裝置或者電磁波發射平臺的一體化，其實上隨著毫米波雷達的快速發展，越來越多毫米波雷達呈現小型化、民用化趨勢，很多雷達也小到足夠嵌入使用者裝置中。
比如Google的Project Soli—--Google把毫米波雷達製作成晶片，嵌入手機終端，這樣可以識別手勢動作，從而隔空操作手機。
從另一方面來看，5G中通訊本身正在探索毫米波頻段的商業可行性，相信隨著整個毫米波產業鏈越來越成熟，十年以內毫米波通訊裝置成本有望大幅度降低。這樣，在6G中通訊和雷達射頻有望在同一個使用者終端同時出現，而得益於毫米波頻段電磁波的強方向性、低繞射能力，整個通訊的訊號處理也越來越向雷達訊號處理靠攏-----這正是通訊感知一體化的趨勢基礎。
發射一個波形同時完成通訊和感知功能，這既能滿足未來物聯裝置對本體環境感知的要求，也能滿足未來物聯裝置通訊的基本需求，同時還能夠降低成本，可以說是一舉三得。
如果我們更深入想一層，當雷達和通訊裝置同時存在於一個終端上時，雷達可以為通訊提供基本的資訊，比如使用者可以通過雷達裝置的觀測來識別和定位潛在通訊物件，從而更方便的完成波束賦形等等通訊演演算法，或者可以呼叫更多物理層安全策略來保護通訊不受干擾。
4.基於智慧超材料的可程式化無線電環境（沒錯，目前非常火的智慧反射表面RIS就是其中一種）
其實關於超材料的天線和射頻器件已經研究了二十多年，但是並未對通訊本身造成太大影響，這歸根到底是因為目前實驗室和產業鏈並不成熟。但是最近幾年，市面上出現了越來越多基於超材料的天線，比如柔性天線和流體天線。
愛立信已經完成可彎曲柔性天線的商業化製作，相信未來不久大家就會在家裡看到相應的產品，而液體天線不僅僅可以彎曲，也可以在不被施加壓力的情況下變化成各種形狀，甚至能在被裁斷之後自我修復，這對密閉空間中的天線設計會帶來很大增益。
另一種大有可為的超材料就是設計大型的智慧反射表面（RIS），實現可以程式設計的無線環境。這裡需要稍微解釋一下，智慧反射表面是一種可以通過電流控制通斷，從而影響電磁波反射相位的表面材料，換一句更加通俗的話，智慧反射面可以改變電磁波的電磁特性，從而影響周圍的傳播環境。
比如在屋頂鋪設RIS，可以通過程式設計設定無線電黑盒，或者加強屋頂訊號向某一個方向的反射增益，從而起到中繼的作用。實際上，RIS改變的不僅僅是傳播特性，很多人認為它有望改變目前通訊產業的無線收發器架構，這樣不需要出傳統射頻鏈路中的混頻或者本振，就可以有效完成無線電訊號調變-----這大大降低了通訊成本。
5.大容量電池+低功耗終端解決方案
這一項其實並不僅僅是通訊技術，鑑於目前整個通訊產業中使用者對手機（終端）側的感知最強，所以我把這一項單獨拿出來說。
我們在每一代通訊都認為，使用者裝置的能力定義了每一代通訊裝置，這對6G依然如此。在本文中我們一開始就認為，6G很有可能會和AI深度融合，這樣對使用者裝置來說，提出了吧比較高的計算和功耗要求，使用者裝置往往比以往更加耗電。傳統的收發器元件主要基於半導體材料，比如矽和砷化鎵（GaAs），這些材料會產生很多熱量，但是功耗比相比對比較低的CMOS放大器往往很難提高超過300GHz，這意味著它們很難支援6G的大頻寬和計算密集應用。
其實從另一個技術路線來看，大容量電池並不一定真的成真，但是至少快充和充電正在如火如荼發展，這是另一種生態。或許如果有一天，我們的手機在任何地方能夠快速充電，大容量電池也許真的並不需要。
vivo今年設計了獲得紅點設計獎的可分離鏡頭系統，這種模組化實現也許同樣能給低功耗終端提供一些思路-------拆掉一些無用模組，或許也可以降低使用者功耗。
Ending
我們其實並不能預測每一代通訊到底如何發展，但是在10年前的今天，我們卻能夠參與學術界和產業界關於6G實現形態的大討論中貢獻自己的觀點。沒有人是預言者，相信所有人總會有遺漏之處，但這同樣並不影響我們對未來技術的追逐，真理始終應該越辯越明，相信如果有一天，大家就6G實現形態達成共識的時候，或許就是我們開始6G標準化的時候，那時才是真正的開始。