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全球6G竞速进入关键窗口期,我国面临哪些创新挑战?
网络 通信技术
5G已经来了,6G还会远吗?随着5G网络规模化商用,全球针对6G研发的战略布局已全面展开。

从年初北美Next G联盟推出6G路线图,到日前日本Beyond 5G推进联盟计划向ITU提交6G技术要求草案,6G热度持续升温。2030年实现6G商用已基本成为业界共识。那么2030年的世界将走向何方?6G将给我们带来哪些新变革?6G关键技术指标是哪些?在全球尚未全面商用5G的情况下开始讨论6G的意义何在?6G发展将面临哪些挑战……

6G不是5G加1G 

每一代新的移动通信技术出现时,人们都会提出相同的问题——新技术将为我们带来何种价值,将怎样改变我们的生产生活?

“我们坚信实体世界、数字世界和虚拟世界的融合。联网终端的类型日渐增多,比如智能手机、平板电脑、XR、PC,甚至家庭宽带和物联网终端。那些联网终端能够让数据数字化,比如智能工厂的数字孪生,或者处理智慧城市和物流追踪的新方式,都将拥有数字化数据的能力。这种能力也正在与空间计算的演进相结合。AR和VR正在改变人机界面,也就是我们与技术交互的方式。因此,无论是智慧学校,还是我们在医院、工厂、培训和学习中使用技术的方式,都能够结合AR和VR,融合实体世界、数字世界和虚拟世界。”高通全球副总裁庄思民给出了对6G世界的想象。

但是,从5G到6G并不仅仅是加了“1G”那么简单。

“6G将在5G的三大应用场景基础上,加上人工智能、感知两大应用场景,并且包括超高速、超可靠、超大规模以及连接AI和通信感知在内的五大典型场景。”华为无线技术实验室技术专家王俊认为。

可以预见,未来的6G网络并不仅仅是5G三大特性的增强版,还会“进一步发展出超越通信的能力”。

从移动通信发展历史来看,从1G到5G都是以地面移动通信网络为主体,而6G将向多网融合的方向发展,实现全域立体覆盖,最具革命性的进步将是天基网络如何与蜂窝移动通信这样的地基网络融合,构建空天地一体化的网络,以实现无缝接入、无所不达。

5G方兴未艾,热议6G意义何在?

但是,在5G应用方兴未艾之际启动6G研究的紧迫性和必要性何在?

5G的成功对未来6G的发展至关重要。回顾3G向4G的发展历程不难发现,3G智能手机的出现,培育了移动互联网发展的刚性需求,也为4G移动互联网的蓬勃发展奠定了基础。同样,虽然当前5G商用模式并未取得突破性成功,但5G应用已呈千帆竞发之势,深度融合应用的探索正步入“深水区”,5G-Advanced技术标准还在持续演进和完善,未来5G垂直行业的探索和发展,将培育新的产业生态和商业模式,也将为6G实现“万物智联”奠定坚实基础。

从5G时代开始,移动通信应用和创新的主要对象就从个人转向了行业。但是在行业应用领域,5G却有着天生的“缺陷”。

“5G并没有针对To B的应用做重点研究,将5G To C的系统架构和设备直接搬到5G To B,这样既不科学也不合理。”中国工程院院士、未来移动通信论坛理事长邬贺铨认为,面向行业的应用将是6G研究的重点,“工业互联网应该成为6G的研究重点,需要更重视低时延和确定性的要求,To B要作为6G研究的重点,在架构和管理上提出创新方案”。

未来3到5年是6G发展关键窗口期 

如今,6G仍处于愿景需求研究及概念形成阶段,6G技术方向及方案仍在探索中。“未来3到5年将成为6G潜在关键技术发展的窗口期,是抢占通信领域技术制高点和培育产业基础的关键。”中国移动研究院首席科学家易芝玲说。

当前,随着5G网络规模化商用,全球针对6G研发的战略布局已全面展开,世界主要国家和地区均已启动6G研究,采用加大资金投入、布局科研项目等措施,加速6G创新技术研发。

欧盟提出相对清晰的规划路线图,在2020年第三季度完成了6G产学研框架项目;芬兰发布了6G白皮书《面向6G泛在无线智能的驱动与主要研究挑战》,对于6G愿景和技术应用进行了系统性展望;韩国政府提出“引领6G商业化”目标,计划2028年实现全球第一个6G商用;日本发布B5G推进战略目标,计划2025年完成6G基础技术研究,2030年实现商用;美国也从2018年启动6G研究,前期研究包括6G芯片、空天海地一体化通信特别是卫星互联网通信等。

6G已成为国家战略竞争的高地,因此,技术标准面临分化的风险。邬贺铨提醒称,要清醒地认识到,不能因为竞争,不深入对6G的需求研究,不下决心做长期的颠覆性原创技术的研究,急于与国外抢进度,脱离市场需要,反而战略上会被动。

而早在2021世界人工智能大会可信AI论坛上,英国科学院院士、剑桥大学哲学学院教授、剑桥大学未来智能研究中心学术主任Huw Price,美国国家科学院、工程院院士H. Vincent Poor采用视频的方式参会发表演讲。两位外籍AI大咖以全球视野,论述人工智能的治理问题,以及探讨6G前沿技术如何影响到人类社会等议题。

中国移动也在“赋能数字生活”展区展示了“5G﹢智慧体育”“5G﹢云游博物馆”、跨终端语音人工智能多模态互动等创新应用。这些应用在实现过程中需要对多人同步实时采集骨架位置、力度、方向等信息,需要对关键动作进行实时捕捉并把人体动作姿态数字化等。

此外,5G﹢智能驾驶、5G﹢智能教育、5G﹢智能道路巡检、5G﹢智慧物流、5G﹢智能政务……5G和人工智能作为数字底座、更加智能的生活生产画卷正在徐徐展开。更重要的是,从大会上可以明确感受到,5G和人工智能不是简单的技术叠加,而是裂变级的创新。正如与会专家所言,5G和人工智能是当前引领数字化转型的最核心技术,要发挥出5G的“立桩筑基”作用,要发挥好人工智能的“溢出带动”效应,最终会激发出5G﹢人工智能的“内生聚变反应”,构筑技术深度交织融合的聚能环,从而引发生产生活颠覆式、全方位的革新。

总而言之,5G网络与应用的成功是6G研究的前提,需要从5G应用挖掘市场,一些6G技术也可以提前用5G来检验。“6G技术学术研究走向产业愿景需要一个过程”。但是正如相里斌所说:“我们今天关于6G新概念、新技术、新构想的讨论都将关系到明天移动通信的面貌,进而改变人类社会的面貌。”


责任编辑:华轩 来源: 信息安全与通信保密杂志社
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