在日前舉行的第31屆中國國際信息通信展覽會上,工信部部長金壯龍指出,全面推進6G技術研發,搶占未來發展新優勢。金壯龍部長的講話,為通信業6G研發提出新要求,按下提速鍵。與此同時,隨著國際電信聯盟無線電通信部門5D工作組如期完成了《未來技術趨勢研究報告》的撰寫,標志著6G研究方向在全球達成初步共識,關鍵技術逐漸聚焦,業界圍繞6G的部署探索進入實質性開拓階段。
作為國家信息基礎設施的重要部分,移動通信網絡在國家經濟發展和社會生活中正發揮著越來越重要的作用。從2G到5G,我國在技術上逐步實現了從跟隨到領跑,在技術研發、標準制訂和商用落地等方面都處于全球前列。那么,面向6G時代,我國圍繞目標場景與關鍵技術該如何布局與搶跑?
定方向:搶跑布局關鍵技術
(相關資料圖)
網絡架構為不同使能技術提供基礎框架、支撐目標服務與應用,是6G移動系統的基石。面向6G總體技術愿景,從6G系統設計角度看,6G新技術根據功能特性和定位可分類為無線通信、無線網絡、功能與架構和系統組網四大方向。
其中,無線通信定位在點對點通信,目標是提升頻譜效率、峰值速率和接入用戶數;無線網絡定位在多點對多點組網,目標是支持多頻段多制式,拓展微域、盲區覆蓋能力和網絡感知能力;功能與架構定位在信息通信網絡架構理論體系,通過平臺化、結構化、服務化、內生設計等技術手段,實現網絡至簡和結構熵減,以及與5G的平滑代際演進和前后雙向兼容,面向全場景,融合全要素,實現全領域資源和能力貫通,實現信息流的全過程服務;系統組網定位在貫通物理和數字空間,在系統層面實現自生長、自優化、自演進。中國電信研究院移動通信技術研究所教授級高工蔣崢指出,6G主要技術趨勢,包括分層分布式自治網絡、全服務化網絡、通算一體、智簡網絡等新型網絡架構,以及空天地一體化、通感一體化、智能超表面、多載波融合、超大規模MIMO、近域中繼通信、智能內生、內生安全等關鍵技術,同時面向6G的候選頻段,開展典型頻段、典型場景的傳播模型研究與仿真建模,支撐6G關鍵技術的研究與測試驗證。
目前,針對這些研究領域,中國IMT-2030推進組已經開展布局研究,并針對通信感知一體化、智能超表面、算力網絡、分布式自治網絡、智能內生等關鍵技術逐步開展測試驗證。同時,作為5G建設的主力軍,我國三大運營商也都積極開展6G研究工作。
中國電信在6G網絡架構的研究方向,牽頭國家項目“6G網絡架構及關鍵技術”,提出“三層四面”的數據驅動分布自治的新型網絡架構,并聯合產業鏈開展原型系統的技術攻關;中國聯通搭建6G網絡仿真平臺,攻關6G網絡架構、6G內生安全等關鍵技術,牽頭成立毫米波太赫茲聯合創新中心;中國移動不僅在技術標準方面依托3GPP、ITU、CCSA等開展天地一體技術和標準體系研究,牽頭構建ITU全球首個“固定、移動、衛星融合”標準,并且在產業推進方面,在2022年8月發布全球首個運營商5G IoT NTN終端直連衛星外場驗證。
中國移動研究院院長黃宇紅指出,網絡天地一體作為6G的核心基礎技術之一,目標應該是支持終端融合一體、連接全球無縫的信息服務能力,為最大化產業規模、最高效網絡組織,要求天地一體支持架構、空口、頻率、多軌四大融合關鍵技術,構建泛在通信、立體感知、導航定位、算力協同四大核心業務能力,最終實現衛星和地面網絡在技術、標準、產業和應用的全方位融合,為大眾客戶和千行百業提供統一終端、一體服務。
中國信科集團副總經理陳山枝指出,對于星地融合,由于無線傳播特性不同,衛星的高速移動會帶來包括傳播距離,時延對于星號波形、傳輸的影響等許多基礎性問題,還有立體的、彈性的可存擴網絡等關鍵技術待突破。因此,隨著技術的進步、應用的發展,頻率管制的政策也會發生變化,對于發展衛星互聯網的技術路徑,要做到5G兼容、6G融合。
找抓手:ICDT升維目標場景
移動通信網絡基礎在建,關鍵在用,信息技術的發展,是一個新技術不斷涌現和融合的過程。當前,5G已經基本完成了信息通信技術ICT的融合,面向6G演進趨勢,ICT進一步與大數據和人工智能技術融合,呈現ICDT(Information,Communication,big Data Technology)融合特征。
ICDT融合的6G是一個端到端的信息處理與服務系統,是強連接、強算力、強智能、強安全“四強”融合的移動信息網絡。大量新技術與新功能成為6G設計候選方案,方案性能在理論、仿真和原型等不同層面得到驗證。事實上,6G應用場景分為“增強5G應用場景”和“6G全新應用場景”兩大類,6G的大部分應用場景是在5G時代已經存在的,但在6G階段希望能得到更好的支持。蔣崢認為,6G將在5G原有的三大典型場景基礎上拓展深化,全面支持以人為中心的沉浸式交互體驗、高效可靠的物聯網場景,其服務范圍將擴展至全球立體覆蓋。比如,在超高速寬帶下滿足視頻監控、遠程全息課堂、云端渲染XR、工業機器人觸覺反饋等業務的需求;高移動性寬帶滿足移動高清視頻直播等業務,涉及飛機、高鐵等快速移動時的寬帶通信需求;超低時延高可靠性滿足移動機器運動控制、遠程全息手術、超高壓繼電保護等業務的需求。
在OPPO標準研究部部長楊寧看來,6G也將讓寬帶多媒體娛樂、車聯網、智能家居等5G時代的應用場景實現蛻變。其中,寬帶多媒體娛樂在6G系統中,除了更好地支持高清視頻外,還希望能更好地支持XR等“娛樂元宇宙”業務;車聯網方面,基于蜂窩的4G、5G車聯網業務已經實現大規模部署,但面向智能駕駛的車-車直通的V2X技術仍未普及,6G系統在V2X能力未能體現;智能家居上,5G D2D技術已經可以用于智能家居業務,但其速率相對5G蜂窩和Wi-Fi沒有顯示出速率優勢;如果6G能實現基于毫米波等高頻段技術的D2D通信,將在智能家居場景實現競爭優勢。“這些應用場景是5G時代沒有考慮到的,可能是6G明顯區別于5G的殺手級應用。”楊寧說。面向未來,ICDT融合6G將進一步向新感知、新終端、新算力、新安全、新低碳、新材料、新仿生、新組網、新設施、新范式跨界融合延伸,為 6G 帶來更多創新路徑。其中,量子計算以其并行計算優越性將給6G網絡帶來顛覆性機遇。
中國工程院院士鄔賀銓指出,從移動通信的發展來看,6G發展不僅僅是技術驅動,更多是需求牽引,對大多數的應用,6G的頻效、能效、時效、成效等比峰值速率更重要,6G網絡要在這些方面改進,使得在5G-A商用五年以后也有必要建設6G網絡,即便對于大眾的應用,也許6G還不見得能呈現比5G和5G-A顯著不同的體驗,但使用6G網絡是值得的。V2X公共交通體驗線,加速高級別自動駕駛、智能網聯汽車等場景發展。
面向2030:平滑演進
移動通信技術的普及取決于網絡技術的大規模快速迭代。從4G開始,我國在移動通信網絡迭代上已經處于絕對優勢,從占全球4G網絡用戶規模的一半到占全球5G網絡用戶規模的二分之三。而6G與5G很可能不是完全替代,而是長期共存互補的關系。因此,我國在5G網絡、用戶存量上的巨大規模優勢將成為我國發展6G的重要基礎。
目前,3GPP的在研的R18版本仍然是5G-Advanced特性的演進及增強,根據目前進展及計劃,3GPP大概率會在2026年開始6G愿景、技術、需求方面的工作,在R21或以后階段開始進行6G標準化工作,但目前的5G-Advanced中包含的智能化研究、通感模型研究等,有較大可能平滑過渡到下一代移動通信系統。當前,我國在5G標準化階段,積極參與上游標準制定和生態培育,標準能力獲得很大提升。在標準數量上,中國5G標準必要專利數量占比超過38%,居全球首位。
我國已建成全球最大5G網絡,5G基站總數超過220萬站,5G移動電話用戶超過5億戶。我國在5G的標準化經驗,5G網絡運營和行業應用經驗都對我國引領6G標準化奠定了很好的基礎。楊寧指出,應利用我國在國際移動通信產業的絕對影響力,根據我國技術稟賦揚長避短,推動6G向對我國產業發展有利,避免盲目追求更高數據率、更高頻譜等以更高半導體制程為剛需的技術發展方向。在蔣崢看來,以2030年6G商用為目標,當前需要加強技術研究和標準預研,避免國際標準分裂和產業分裂,推動形成全球統一標準。其中,在頻率規劃和使用方面,6G需統籌天地一體用頻需求和頻率規劃;無線技術研究方面建議加快核心能力攻關;產業研發方面建議加強高頻器件和芯片的研發和制造技術的攻關;網絡架構研究方面,建議充分考慮未來業務發展需求、DOICT技術融合發展趨勢,以及現網發展中的問題,開展6G網絡架構設計,支持通信、感知、計算的深度融合。
無疑,隨著無線通信賦能各行各業,網絡參與者和利益相關方更加多樣化,6G將趨于形成開放合作的商業生態,具備多方參與、專業分工、對等合作、智能協同等特征。傳統的以運營商為中心的集中式信任模式面臨公平性低、海量實體信任建立成本高等問題。6G網絡需要構建去中心化的信任架構,保障多方信任快速準確地建立,為構建和維護穩定、公平的6G開放合作的商業生態提供有力的安全支撐。
責任編輯:李楠
分享到:版權聲明:凡注明來源“流媒體網”的文章,版權均屬流媒體網所有,轉載需注明出處。非本站出處的文章為轉載,觀點供業內參考,不代表本站觀點。文中圖片均來源于網絡收集整理,僅供學習交流,版權歸原作者所有。如涉及侵權,請及時聯系我們刪除!關鍵詞: