5G作為新興技術尚在發展中，然而，在關注5G進展的同時，6G的未來趨勢也不容忽視。隨著3GPP啟動Release 18進入5G-Advanced階段，6G也逐步接近，對投資者來說，提早察覺並了解6G可能帶來的新技術至關重要。
在許多國家，5G公用網路才剛剛開始推廣。電信商正在逐步從非獨立的5G核心網路功能轉換為獨立的5G核網，使網路基礎設施獨立於將在未來某個時間結束營運的LTE。無線存取網路(RAN)的現代化進程正在穩步但緩慢地推行，基於5G的多存取邊緣運算(Multi-access Edge Computing, MEC)也是如此。
鑒於目前發展狀況，現在真的是談論6G的時候了嗎？預計要到2028年或更晚才會出現的6G？答案是肯定的。現在已可以預見6G將帶來的進步技術，而了解這些可幫助企業在目前的5G時代做出明智的投資決定。
本文將首先研究前進的道路方向和達到6G所需的條件，接著將探討業界期望6G在技術、效率和永續性方面帶來的轉變。
6G發展走向及時程推估
大多數分析師預估6G將在2028年左右全面啟動。在2020年的一篇題為6G and Beyond的文章中，喬治亞理工學院的研究人員Akyildiz、Kak和Nie預測，大約在2023年，6G願景階段將結束，需求定義階段開始。業界的關鍵硬體和軟體技術展示將在2022年開始，第一批6G測試平台可能在2026年出現。
追蹤這一進展的另一種方式是觀察3GPP行動寬頻標準的演變。第18版(Release 18, R18)目前正在進行中，稱為5G-Advanced。根據預測，6G將從R21開始全面體現，一個稱作5.5G的過渡世代預計最早可於2023年透過R19發布。
三種主要的5G網路切片(Network Slicing)方案eMBB、mMTC、URLLC外，華為(Huawei)加碼為5.5G提出了三個方案，如下所列。
．上行寬頻通訊(Uplink-centric Broadband Communication, UCBC)
．即時寬頻通訊(Real-time Broadband Communication, RTBC)
．通訊感測融合(Harmonized Communication and Sensing, HCS)
兩代通訊技術間出現中間過渡階段並不是新鮮事，2016年左右的LTE全盛時期也出現相似情況。當時，基於3GPP第13版的中間技術浮出水面，預測了當今5G的許多功能，稱為4.5G，又名LTE Advanced Pro。
隨著業界開始著手準備5G-Advanced，5.5G也越來越近，投資策略負責人必須做好準備。以下來看看6G演進承諾引入的幾個重要新事物。
人人皆有BAN 6G開啟可穿戴式裝置新時代
像智慧手表和智慧首飾這樣的無線可穿戴裝置可追溯到LTE(4G)時代，而5G時代可能會產生一系列新的微型可穿戴裝置，配備eSIM並直接連上5G網路。
事實上，大規模機器型通訊(mMTC)5G網路切片是一種非常適合關鍵功能和醫療監測的網路傳輸方式。醫療院所是目前最早採用基於5G行動專網(MPN)的場所之一。
不過，技術可不只停留在可穿戴裝置上，接著來談談人體區域網路(Body Area Network, BAN)。維基百科將BAN定義為可穿戴式運算裝置的無線網路，BAN裝置可作為植入物嵌入身體內部、安裝於身體表面上的固定位置，也可以是人類在不同位置攜帶的設備，像是放在衣服口袋、用手拿著，或放在各種袋子中。
隨著技術進步，這些身體感測單元(BSU)可能會變得越來越小，最終達到個位數的微米甚至奈米尺度。6G可能將是第一個具有奈米級網路的行動網路技術。Akyildiz、Kak和Nie在他們的論文中，透過假設6G的「B6G」部分描繪了(生物)奈米物聯網和量子通訊，如圖1所示。
圖1 B6G網路延伸
資料來源：ResearchGate
6G潛力無窮 全新應用值得關注
隨著6G的未來潛在能力變得更加清晰，許多研究人員和產業的觀察者正在確定引人注目的新6G使用案例，如下所述。
這並非星際迷航式的傳送，而是同時由6G傳送多種感官印象——視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺，適合醫學應用。
將地面6G和衛星通訊結合，根據喬治亞理工學院的太空物聯網(Internet of Space Things)願景，可以為城市和農村地區提供更好的覆蓋率。
例如，和無人機或以超過100公里/小時速度行駛的自動駕駛汽車進行無誤差的高資料流通量通訊。這需要亞毫秒級的延遲，5G無法做到這點。
此發展趨勢在全球連接、AI/ML驅動的環境中尤為明顯。埃森哲(Accenture)創造了「工業X.0」一詞來描述工業4.0以外的發展。
感測的豐富程度遠遠超過5G或傳統LTE的能力所及。
利用上述的太空物聯網達成。應用實例包括貨物追蹤、地面蜂巢式網路卸載(即6G和衛星通訊的融合)、環境監測以及無人機和其他無人機的遠程協調。
這點包括網路本身的優化。
6G帶來網路新技術
前半部分討論了技術達到6G行動網路的路徑，以及6G網路的一些潛在應用例子。接下來，本文將探討6G網路帶來的技術、效率和永續性方面的變化。這些變化可能是受6G網路的演進所驅動，或為實現6G網路的必要變革。
在6G Explained中，諾基亞(Nokia)列出了6G的六個網路技術領域特徵(圖2)。很重要的一點是，我們無須等6G成為現實後再開始部署這些技術，特別是在5G-Advanced更加接近的此刻。這六個技術領域如下所列。
圖2 Nokia提出的六種6G新技術
資料來源：Nokia
我們今天所接觸的自我組織網路(SON)是6G中啟用技術的先驅。SON技術完全適用於5G和5G-Advanced。Nokia認為，動態AI/ML定義空中介面(Air Interface)將成為未來6G網路的關鍵，讓無線電相互學習，也能從所處環境中學習。
新的頻率將超越5G已經使用的毫米波，並將包括用於城市內短距離或室內覆蓋的sub-THz和THz頻段，使峰值資料速率超過100Gbps。目前，這樣的頻寬只有四線QSFP28光纖乙太網路(Optical Ethernet)能夠實現。
根據Nokia的報告，豐富的情景訊息允許創建物理世界的鏡像或數位分身(Digital Twin)，且在與基於AI/ML的分析相結合時最有用。
將5G超可靠低延遲通訊(URLLC)擴展到亞毫秒級延遲，甚至具備更高的可靠性等級。Nokia表示，這些新功能將改善即時影音通訊、全息體驗，甚至透過部署影音感測器，即時更新數位分身模型。
目前為止，大多數用於5G核心和RAN的網路功能已經設計為在Kubernetes雲端/邊緣平台上運行之微服務(Microservice)的雲端原生網狀架構(Cloud-native Mesh)。這種趨勢稱為電信雲端。6G架構將進一步推進雲端原生服務網狀架構的概念，支持異質環境，如私有、公用和混合電信雲端。
這一技術領域將主要解決部署混合實境(MR)的隱私問題。混合實境結合實體和數位分身，須面對干擾攻擊(Jamming Attack)的風險。 藉由干擾5G專網來破壞工廠或醫療院所的運作並不容易，然而，創新的暗網工具無疑將在幾年內出現，反干擾條款必須跟上腳步。
6G能耗挑戰
能源消耗是蜂巢式網路的一個重要元素。現在，不僅社會強烈希望減少新興技術的碳足跡，減碳也同時具備商業考量：能源賬單占了營運支出很大的一部分。舉例來說，開放式RAN在早期便因為操作合適伺服器的能源消耗比使用專用設備的能源消耗要高得多，而遭到許多電信商拒絕。
6G的能源效率挑戰也正熱切討論中，考慮方面如下所列。
5G的頻譜效率已經十分優秀，從圖3中可以看出這點。圖3為整理網路上不同來源資料後，針對5G和6G各個性能進行比較的結果示意圖。在一篇部落格文章中，Nokia表示，將AI/ML作為優化工具應用於原生空中介面，在單天線的情況下，可以將無線電效率提高近20%。在5G中，高達15%的廣播能量用於傳輸參考訊號。大規模MIMO 6G廣播預計也會得出類似的結果。
圖3 6G vs. 5G
資料來源：多個網路資源
在從未針對邊緣使用進行優化的資料中心伺服器上運行RAN DU(Distributed Unit)軟體，效率極低。為提升運行效率，廠商推出相關產品，如源訊(Atos)的邊緣伺服器產品線，其可用於許多不同的電信用途，配有FPGA、GPU和其他加速器卡，可實現5G/6G雲端原生RAN和其他邊緣工作負載的高效運行。
在5G中，已經出現將控制平面(Control Plane)的核心功能移轉到雲端資料中心的趨勢，其具有更好的能源平衡表現。對於電信網路來說，這種「逃到雲端」的做法是否可行，主要須考量營運商的商業模式。
包括現已出現的5G，在任何情況下，部署雲端原生網路功能軟體都是個好方法。其不僅預見6G的新架構，還可在大範圍內進行擴展，因此可以避免能源浪費，營運成本與工作負載保持一致。
預見6G未來有助投資決策
可以說，在5G時代，我們將看到許多6G的發展，尤其是在幾乎已經現身的5G-Advanced中。理想狀態下由獨立電信業系統整合商(System Integrator)支援的開放和多供應商網路規畫，將可協助決策者做出投資決策並避免沉沒成本。
(本文作者為源訊全球產品經理)