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我们一起聊聊6G的十大挑战

一直以来,由于IP协议的属性,移动互联网提供的是“尽力而为”的服务。在4G时代,由于网络主要连接人,这种“尽力而为”的方式可以满足人们的连接需求,毕竟,轻微的网络延迟和丢包,一般不会影响我们上网购物甚至在线看视频的体验。

作者:通信 来源:网优雇佣军|2021-10-10 20:37

本文转载自微信公众号「网优雇佣军」,作者通信。转载本文请联系网优雇佣军公众号。

从“尽力而为”到“确定性”

一直以来,由于IP协议的属性,移动互联网提供的是“尽力而为”的服务。在4G时代,由于网络主要连接人,这种“尽力而为”的方式可以满足人们的连接需求,毕竟,轻微的网络延迟和丢包,一般不会影响我们上网购物甚至在线看视频的体验。

但5G和6G网络的连接范围将从人扩展到千行万业到万物,这要求网络必须能提供低时延、高可靠的确定性服务能力,否则就可能影响企业持续稳定生产。为此,5G通过引入网络切片、MEC等技术,可提供SLA可承诺可保障的端到端网络服务能力。面向未来6G时代,随着网络向更多行业、更多场景渗透,需进一步增强网络的确定性服务能力。

开放化与定制化

一方面,众所周知,开放与共享是互联网的核心精神,并促进了互联网不断繁荣发展;另一方面,比较而言,移动通信网络一直采用更专有的技术,生态更封闭,一定程度上限制了其自身发展。

进入5G时代,为了赋能各行各业数字化转型,移动网络必须以更加开放的态度推动CT与IT融合,以催生丰富的行业创新应用,促进生态繁荣。正如我们今天所看到的,5G与云计算、边缘计算和AI技术融合,已孵化出AI质检、5G远程控制等大量行业应用。领先运营商和供应商们已打造开放、灵活的MEC边缘云平台,可通过API开放网络能力、IT能力、工具和应用组件等,让第三方开发者和行业伙伴可根据自己的业务需求快速定制开发、部署和上线新应用。进入6G时代,这种开放化和定制化能力将持续演进,将通过API接口为行业客户提供更敏捷、更友好的服务,以更好的满足客户按需配置网络和定制应用。

人工智能网络

今天,人工智能已应用于多个领域,比如AI图像识别、语音识别和自动翻译等。一方面,随着网络业务不断发展,对网络时延、可靠性、用户体验等KPI指标提出了更严苛的需求;另一方面,随着网络越来越复杂,靠传统人工方式来维护和提升网络KPI,变得更具挑战性。为了应对挑战,当前运营商和设备商们也正在把AI引入网络,推动网络自动化、智能化转型。

但是,AI引擎要最大化发挥出价值,需要海量的数据“喂食”和计算资源使能。对于未来的自动化、智能化网络,AI引擎不能仅部署于某一位置、某一台设备上,而是需部署于拥有海量数据和无限计算资源的整个网络上,让智能注入网络全身,以最大限度的发挥出AI和网络的潜力。

因此,未来5G和6G时代的人工智能网络,需要AI和网络相互赋能,一方面,AI赋能网络向自动化、智能化升级;另一方面,网络也要赋能AI发挥出最大价值,具体而言,就是依靠5G/6G网络的低时延、大带宽特性,让训练数据、AI/ML模型流动于云边管端各个环节,以高效的运力充分释放算力,从而以更低成本的方式实现更高质量的网络和AI服务能力。

100%覆盖

当前我们已进入“一部手机行遍天下”的时代,但这一数据可能会让你吃惊——全球依然有超过30亿人目前无法访问互联网,原因之一是,在偏远地区安装基站、敷设光缆成本太高,或者受地理条件限制,根本无法实施网络建设。

为了实现全球100%覆盖,6G时代构建空-天-地一体的立体网络,已成为业界共识。简单而言,就是将基站部署于平流层高空平台、低轨道卫星上,让网络信号“从天而降”,以补充地面移动网络覆盖,尤其是解决山区、海域、草原、沙漠等偏远地区的网络覆盖。这种方式成本是否低、投资收益如何还待验证,但把眼光放长一点,它为自动驾驶、飞行出租车、无人机送货等未来新兴应用铺平了道路。

太赫兹通信

如果把移动通信网络的频谱资源分配比喻为一次次的拓荒之旅,5G时代要开拓的“荒地”是毫米波频段,而6G时代要开拓的就是太赫兹频段,即通常所指100GHz到10THz的频段范围。这些频段都是未开垦的处女地,不仅面积大(带宽大),而是都是未被污染的净土,无线产业可以不必担心干扰,自由自在、随心所欲地使用。

但问题是,就像今天的毫米波依然面临覆盖能力弱、建网成本高、终端生态不成熟等问题一样,估计6G时代的太赫兹同样会面临类似问题,需要行业努力解决。

感知与定位

到目前为止,移动运营商仅将无线频谱用于通信,但到了6G时代,无线频谱不仅可以用于通信,还能同时用于传感和定位功能,从而可通过网络和基站提供通信、环境感知和位置追踪服务,使能大量新兴应用。比如,可利用无线信号识别人的姿态和手势、人和机器所处的环境,来丰富和提升用户体验;通过感知环境温度、湿度、震动、空气质量等,来更好的保障各行各业和智慧城市稳定运行;通过无线波束识别车辆、行人、路障等,来更好的服务自动驾驶;通过高精准的定位丰富室内新业务。

最大化频谱利用率

无线频谱是稀缺资源,是推动数字化社会持续创新的重要载体。进入移动时代,各国开创了授权频谱拍卖或分配的制度,推动了移动网络和移动生活蓬勃发展。但过去的成功并不总是未来的参考,传统方式下,针对不同的运营商、不同的网络制式分配专门的频段,逐渐造成了频谱碎片化、频谱闲置和利用不充分等问题,加剧了频谱供需矛盾,也拉低了频谱利用率。

对此,进入6G时代,无线产业或将重新审视传统频谱分配机制,进一步演进动态频谱共享技术,通过引入AI、区块链等技术,实现更加智能、动态的实现频谱分配、控制和调度,以最大化提升频谱利用率。同时,Massive MIMO持续演进、更主动和精准的无线资源调度分配等技术,还将持续提升频谱效率。

网络安全

对于支撑数字经济发展,网络安全是重中之重。在5G时代,网络安全与低时延、高可靠、大带宽能力一样,是当前5G价值主张之一。进入6G时代,后量子密码(PQC)和量子密钥分发(QKD)等技术或将实际应用于网络,以保障网络超级安全,比如,利用量子随机数发生器(QRNG)和量子密钥分发(QKD)使通信的双方产生并分享一个随机的、安全的密钥,来加密和解密消息,以保障通信安全性。

弹性、冗余与自愈

随着5G/6G渗入到千行万业,成为支撑数字化生产、运营和管理的底座和基石,对网络的可靠性和稳定性提出了越来越高的要求。面向未来,行业应重新审视传统网络架构,致力于构建一个弹性、冗余且支持自愈的网络,实现即使在网络发生故障时,也能持续提供稳定的网络服务。

绿色低碳 

推动绿色低碳转型,是全球各国共同的目标,也是ICT产业发展的必然趋势。面对网络数据流量不断成倍增长,网络能耗不断攀升,对于运营商而言,打造绿色低碳的网络,既是降低网络OPEX成本的必由之路,也是履行社会责任的担当之举。未来,具备感知能力和端到端引入AI的智能网络,将帮助运营商实现节能减排的目标。

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【责任编辑:武晓燕 TEL:(010)68476606】

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