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第二屆全球6G技術(shù)大會線上召開 超寬帶與減碳之間要找平衡點 2022-03-24 10:25:48  來源:中國電子報、電子信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)

6G正處于需求、技術(shù)研究的早期,需求分析觀點繁多,技術(shù)開拓方向也多。在今天的全球6G技術(shù)大會開幕式上,中國工程院院士、未來移動通信論壇理事長鄔賀銓就6G研究提出十點思考,如:超寬帶不是6G的亮點、元宇宙難成為6G的支點、超寬帶與減碳之間要找平衡點等, 這些“把脈”式觀點對整個產(chǎn)業(yè)凝聚共識將有深遠(yuǎn)影響。

超寬帶不是6G亮點

目前5G的峰值速率可以突破1Gbps,已經(jīng)與光網(wǎng)速度接近,在5G網(wǎng)絡(luò)中引入毫米波頻段后網(wǎng)速還會更高。

鄔賀銓說:“6G有必要要超過光纖的下載速度嗎?目前5G的高帶寬沒有顯示出用武之地,因為內(nèi)容發(fā)展是滯后的,終端的計算能力和生成VR/AR節(jié)目的門檻也制約了高帶寬內(nèi)容的產(chǎn)生。”現(xiàn)在5G還難以復(fù)制在4G時代,由于網(wǎng)速增長帶來短視頻井噴的場景。

“從2G到5G,每一代移動通信都以帶寬擴展為目標(biāo),而且追求十年一代,每一代峰值速率提高1000倍,那么6G是否還有繼續(xù)追求比5G速率提高1000倍的必要?”鄔賀銓說,“當(dāng)然,頻譜還很值得研究,尤其是要提升頻譜效率,以此應(yīng)對頻譜擴展的壓力。我認(rèn)為6G的平均下載速率達(dá)到Gbps量級就可以了。”

元宇宙難成6G支點

在談?wù)?G的應(yīng)用時,元宇宙常被提及。鄔賀銓認(rèn)為,雖然元宇宙需要6G,但元宇宙難成6G的支點。

元宇宙是從想象的虛擬空間加載到現(xiàn)實空間,它模糊了虛擬世界和現(xiàn)實世界的界限。狹義的元宇宙,是基于AR/VR/MR的技術(shù)升級,整合了用戶化身、內(nèi)容生產(chǎn)、社交互動、在線游戲、虛擬貨幣支付等的網(wǎng)絡(luò)空間。元宇宙技術(shù)是5G、云計算、人工智能、虛擬世界、區(qū)塊鏈、虛擬貨幣等技術(shù)的融合,而且虛擬化應(yīng)用現(xiàn)在離不開VR頭顯設(shè)備。“那個‘頭盔’就太重了,受不了。”

元宇宙需要6G。元宇宙的全息顯示,做實時交互時峰值吞吐量可能達(dá)到150Gbps,就算100倍的壓縮,平均吞吐量也要達(dá)到1.5Gbps,而且用戶是全方位、多角度的全息交互,這個時候同時可能承載上千個并發(fā)數(shù)據(jù)流,因此,用戶總的吞吐量可能要達(dá)到Tbps,交互的延時也要小于1毫秒,這種情況5G支持不了,可能需要6G。

但6G需要元宇宙嗎?元宇宙主要面向消費應(yīng)用,未來也可能發(fā)展到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,但目前元宇宙的商業(yè)模式,相對于社交媒體和AR/VR沒有根本性變化,而且是小眾市場,至少不是6G的剛需。

超寬帶與減碳之間要找平衡點

由于5G是高頻段、多天線,所以5G單基站的功耗會比4G單基站多一倍,從能效角度看,由于5G單基站的業(yè)務(wù)總?cè)萘渴?G的24倍,所以5G單站的能效是4G的12倍。6G的頻段更高、蜂窩更密,網(wǎng)絡(luò)能耗比5G更大。

“對超寬帶的追求應(yīng)該讓位于雙碳的壓力,從6G開始移動通信換代的主要驅(qū)動力要從過去追求信道帶寬轉(zhuǎn)到追求能效。”鄔賀銓認(rèn)為,雙碳是6G研究的難點。天地通信融合的目標(biāo),抬高了6G系統(tǒng)的復(fù)雜性,增加了6G減碳的難度,像OpenRAN等等,它有帶來通用性和靈活性,但是也付出能效或者實時性的代價,所以減碳需要從6G網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)的創(chuàng)新入手。

行業(yè)應(yīng)用是6G研究的重點

ToB和ToC的應(yīng)用需求是不一樣的,5G并沒有針對ToB的應(yīng)用做重點研究,將5G ToC的系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)備直接搬到5G ToB,既不科學(xué)也不合理。所以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該成為6G的研究重點,更需要更重視低時延和確定性的要求,ToB要作為6G研究的重點,在架構(gòu)和管理上提出創(chuàng)新的方案。

6G因為頻率高和帶寬大,中小企業(yè)都有可能在生產(chǎn)現(xiàn)場部署基站,基站會下沉到車間。6G需要為工業(yè)應(yīng)用劃分專用的頻率,哪怕這個頻率不是直接給企業(yè),也要在運營商中區(qū)分哪些頻率做通信、哪些頻率做工業(yè)應(yīng)用。

人工智能在6G應(yīng)用的落腳點應(yīng)放在信道處理上

人工智能技術(shù)在6G的應(yīng)用,應(yīng)該聚焦在怎么利用人工智能分析信道特性,而不是信源特性。5G是在原有人工智能上外加的功能。未來的6G希望是原生的人工智能。

鄔賀銓表示,人工智能在6G應(yīng)用的落腳點,主要應(yīng)該放在信道處理而非信源處理,建議主攻重點一層到三層的低層,以及控制面,而不是主攻應(yīng)用層。

低頻段挖潛應(yīng)該是6G研究的著力點

“現(xiàn)在提出6G全頻段接入,我說它是偽命題。如果要6G做到全頻段,既不現(xiàn)實也不合理?,F(xiàn)在成本高就是因為頻譜太多、太復(fù)雜。”鄔賀銓認(rèn)為,Sub6G和以下的頻段,或者毫米波的低頻段,應(yīng)該是6G的合適選擇,應(yīng)該作為6G頻率的主攻方向。

6G需要考慮跟衛(wèi)星通信的頻譜兼容問題,而且工業(yè)應(yīng)用是6G的重要方向,是時候要為6G工業(yè)應(yīng)用分配專用頻率了。

星地融合有三個難點

現(xiàn)在地球表面移動通信的面積覆蓋率只有6%左右,所以有94%的面積還沒有覆蓋,但94%的面積只占6%的人口,用傳統(tǒng)的移動通信技術(shù)去覆蓋顯然是不經(jīng)濟的。但是從國防、應(yīng)急和發(fā)展海洋經(jīng)濟等方面,又需要移動通信的信號能遍及全球每一個角落。

將天基互聯(lián)網(wǎng)融合到地面移動通信系統(tǒng),是低成本廣覆蓋的解決方案。移動通信要從原來地面的移動通信網(wǎng)絡(luò)擴展到非地面的移動通信網(wǎng),即NTN。NTN雖然理想但是也面臨很多挑戰(zhàn)。

一是即便低軌衛(wèi)星也離地面600—700公里,時延比原來大得多,需要考慮重新設(shè)計物理層、MAC層和無線鏈路層。二是小區(qū)覆蓋的半徑大,低軌衛(wèi)星小區(qū)可能上百公里,對終端的隨機接入設(shè)計會產(chǎn)生影響。三是多普勒頻移很大,需要考慮多普勒頻偏補償。四是低軌衛(wèi)星過頂服務(wù)的時間可能是分鐘級,需要有特殊的移動性管理方式。

空天地海通信一體化是6G賣點而非熱點

現(xiàn)在考慮6G需求時,空天地海信通是一個跟5G不同的賣點,通過6G研究,可以帶熱空天地海通信一體化的研究。

空天地海通信的一體化,現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展沒有到拐點,本來通過集成NTN,就可以實現(xiàn)星地融合通信,還可以推動統(tǒng)一的空中接口協(xié)議,和統(tǒng)一的地面核心網(wǎng)。但空天地海通信的一體化,很難成為運營商業(yè)務(wù)的熱點,因為受眾少,6G運營商無法靠這些應(yīng)用支撐收入。

低成本的智簡網(wǎng)絡(luò)是6G研究的痛點

從1G到5G,移動通信系統(tǒng)的復(fù)雜性不斷升級,抵消了技術(shù)進(jìn)步帶來的成本下降。鄔賀銓認(rèn)為,6G需要更著眼核心網(wǎng)的研究,因為6G不僅業(yè)務(wù)類型多,而且管理更復(fù)雜。要以架構(gòu)簡單、運維方便、云網(wǎng)協(xié)同、智能開放、安全可靠和低成本為目標(biāo)做智簡網(wǎng)絡(luò)。

創(chuàng)新是6G研究的基點

5G的基本技術(shù)是十年前甚至更早在理論上就有基礎(chǔ)了,6G現(xiàn)在需要從基礎(chǔ)理論做起,6G需要更大的創(chuàng)新。

“我們國家重視6G的研究理所當(dāng)然。但是也要清醒認(rèn)識到,不能因為競爭就不深入對6G的需求研究,不下決心做長期的顛覆性的原創(chuàng)技術(shù)研究,我們急于跟國外搶進(jìn)度,脫離市場需要,這樣反而戰(zhàn)略上被動。我們需要有不受外界左右的定力,堅持開放合作。”鄔賀銓說。

關(guān)鍵詞: 全球6G技術(shù) 峰值速率 光網(wǎng)速度 網(wǎng)速增長

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