今年以來,6G話題持續(xù)升溫。上周在南京連開三天的2023全球6G技術大會更是釋放出強烈信號:6G離我們越來越近了!
從2G、3G追趕,到4G并駕齊驅(qū),再到5G領跑,中國移動(600941)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展史,就是一部波瀾壯闊的創(chuàng)新史。
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如今,6G技術發(fā)展進入“窗口期”,如何在這條新賽道上發(fā)起沖鋒、引領創(chuàng)新、搶占未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展新高地?記者多方采訪,聆聽來自研發(fā)一線的聲音。
我國6G專利數(shù)世界第一,江蘇握緊核心技術
我國5G建設全球領先,且擁有世界上最多的6G專利技術。根據(jù)國家知識產(chǎn)權局發(fā)布的《6G通信技術專利發(fā)展狀況報告》,中國6G通信技術專利申請占比35%(1.3萬余項,約合1.58萬件),位居全球首位。
中國工程院院士、未來移動通信論壇理事長鄔賀銓表示,從5G開始中國與世界先進移動通信水平發(fā)展同步,這意味著不像3G、4G時我國有現(xiàn)成經(jīng)驗可以借鑒,而是需要試錯和創(chuàng)新?,F(xiàn)在研究6G,需要同時考慮應用是不是能夠跟著一起發(fā)展起來,因為從移動通信發(fā)展來看,技術驅(qū)動是一方面,更多的還是需要以業(yè)務需求為牽引。
6G與5G會有什么不同?東南大學青年首席教授、紫金山實驗室課題負責人許威認為,5G與6G是緊密關聯(lián)的。目前國際標準化組織3GPP正在推動的5G-Advanced(5G技術演進)一定會為6G發(fā)展提供極為重要的基礎和支撐,6G的愿景需求,也會在一定程度上牽引5G技術的演進方向。預計5G技術向6G的平滑過渡將是主流發(fā)展模式。
以5G三大應用場景為基礎,更加聚焦行業(yè)與商業(yè)應用,是未來6G發(fā)展的愿景。目前,全球5G信息消費類應用已進入普遍的滲透期,垂直行業(yè)類應用仍處于起步階段。根據(jù)3GPP(第三代合作伙伴計劃)對5G-Advanced的定義,圍繞5G-Advanced所涉及的上行鏈路增強、網(wǎng)絡智能化、通信感知一體化等核心技術的演進發(fā)展,將為6G發(fā)展積累技術儲備和行業(yè)應用經(jīng)驗,并通過后續(xù)3GPP R19和3GPP R20標準的制定,實現(xiàn)與未來6G的平穩(wěn)銜接。
根據(jù)中國信通院預測,到2040年,6G各類終端連接數(shù)相比2022年增長超過30倍,月均流量增長超過130倍,最終為6G帶來“千億級終端連接數(shù)、萬億級GB月均流量”的廣闊市場發(fā)展空間。研究機構MarketResearchFuture預計,2040年全球6G市場規(guī)模超過3400億美元,其間年復合增長率將達58.1%。該機構認為,中國將是全球最大的6G市場之一。
東南大學以及紫金山實驗室已發(fā)布多項6G核心技術研究。其中,紫金山實驗室2022年發(fā)布全球首個廣域確定性網(wǎng)絡、6G TKμ極致連接無線傳輸試驗平臺、自動駕駛內(nèi)生安全原理驗證系統(tǒng)等重大成果,突破確定性網(wǎng)絡、6G光子太赫茲無線傳輸、內(nèi)生安全智能網(wǎng)聯(lián)汽車等關鍵技術,推動了創(chuàng)新成果在工業(yè)制造、航空航天、電信、金融等領域,以及“東數(shù)西算”等國家重大戰(zhàn)略領域開展廣泛示范應用。
從“牛車”到“飛機”,6G或在2030年實現(xiàn)商用
對于6G到底能達到什么樣的效果,中國電信(601728)官微曾做過一次形象的科普比喻:如果說2G網(wǎng)絡是牛車,3G網(wǎng)絡是自行車,4G網(wǎng)絡是汽車,5G網(wǎng)絡是高鐵,那么6G就是飛機了……
專家普遍預測,6G將在2030年左右實現(xiàn)商用,未來3—5年將成為6G潛在關鍵技術的窗口期。未來,隨著6G技術的不斷成熟和商用化,將會在各個領域發(fā)揮越來越重要的作用,為人們帶來更加高效、智能化、可持續(xù)性的通信體驗和服務。
“6G預計將從社會生產(chǎn)、人類生活、數(shù)據(jù)安全,以及終端智能化等多層面給我們帶來多元立體的新體驗?!痹S威強調(diào),6G技術的應用前景非常廣闊,涉及各個領域。在工業(yè)領域,6G技術可以實現(xiàn)更加智能化、自動化的生產(chǎn)過程,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量;在醫(yī)療領域,6G技術可以實現(xiàn)遠程醫(yī)療、醫(yī)療數(shù)據(jù)共享等功能,提高醫(yī)療服務的效率和質(zhì)量;在智慧城市建設方面,6G技術可以實現(xiàn)更加高效、智能化的城市管理和服務,提高城市的生活質(zhì)量和安全程度。
在建設“數(shù)字中國”以及全球數(shù)字化發(fā)展的進程中,6G網(wǎng)絡將與人工智能等技術不斷融合,促進5G垂直行業(yè)應用規(guī)模和效益在6G時代出現(xiàn)質(zhì)的飛躍。在許威看來,6G網(wǎng)絡將支撐“無人系統(tǒng)”在各行各業(yè)的普遍滲透,展現(xiàn)其對智能生產(chǎn)制造、運維管理、應用升級等的普惠能力。這些能力將充分保證6G網(wǎng)絡支撐未來虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、遠程醫(yī)療、自動駕駛等潛在應用場景。
許威列舉了一個典型場景:隨著我國智慧城市建設的逐步推進,6G技術將有助于快速打通城市的各個系統(tǒng),包括交通、消防、政務、環(huán)境等環(huán)節(jié),實現(xiàn)全域覆蓋、通感一體、智慧交互,通過與大數(shù)據(jù)人工智能等技術的深度交叉融合,更好地讓城市變得更加“聰明”。
而在生活中,人們也將會有更多機會能夠享受到全息通信、遠程醫(yī)療、超L2智能駕駛、數(shù)字孿生等帶來的極致體驗。許威認為,6G網(wǎng)絡將在通信速率、覆蓋范圍、智能化程度,以及數(shù)據(jù)安全與隱私保護等方面取得全方位的性能提升,成為支撐數(shù)字化發(fā)展的重要基礎之一,相信6G在未來會給人們帶來更多意想不到的新體驗。
當下面臨三大挑戰(zhàn),我國有望引導6G架構設計
在2023全球6G技術大會“雙碳下的6G網(wǎng)絡覆蓋”論壇上,中國電信研究院副院長傅志仁提出,6G面臨三大挑戰(zhàn):一是更高的頻點,根據(jù)5G的經(jīng)驗,按照設定的上下行邊緣距離,6G毫米波頻段大概只有30%;二是功耗面臨非常大的挑戰(zhàn);三是更高的頻寬,6G應該是5G的4倍以上。
如何解決功耗問題?傅志仁介紹,中國電信正從網(wǎng)絡架構演進、新技術采用等方面應對功耗挑戰(zhàn)。如網(wǎng)絡架構上,首先是空天地一體集成網(wǎng)絡,預計今年將實現(xiàn)5G手機與衛(wèi)星通信,回傳到地面5G核心網(wǎng),解決覆蓋問題;其次是固移融合,充分利用帶寬資源,發(fā)揮雙千兆作用。新技術采用上,以用戶為中心來組網(wǎng),能夠大大節(jié)約能耗,同時提升用戶感知速率。
當然,目前還有一個客觀問題不容忽視:盡管5G在網(wǎng)絡規(guī)模、用戶規(guī)模等層面取得了醒目的成績,但真正的“殺手級應用”并未出現(xiàn)。對此,許威認為原因來自多方面,包括行業(yè)應用需求提煉、現(xiàn)有5G技術能力水平、其他相關領域技術現(xiàn)狀等。
此外,目前6G仍處在愿景研究階段,尚無明確的統(tǒng)一技術、統(tǒng)一標準,包括東南大學、紫金山實驗室等佼佼者在內(nèi)的不少國際組織、學術機構、知名企業(yè)已經(jīng)行動起來,進行了前瞻性研究。
許威認為,6G關鍵支撐技術包括支持智能管控與廣域立體覆蓋的網(wǎng)絡新架構、超材料天線與無蜂窩覆蓋等新空口技術、人工智能輔助的通信傳輸設計、高頻段通信技術,以及內(nèi)生網(wǎng)絡安全與隱私保護技術等。此外,新興的無線分布式學習技術,將深度融合未來寬帶無線網(wǎng)絡傳輸功能與先進分布式深度學習方法,成為近期備受關注的6G人工智能交叉學科前沿熱點。
放眼業(yè)內(nèi),中興通訊(000063)已啟動6G關鍵技術研究,同時與業(yè)界同行開展交流合作。中國移動兩年前就開始6G系統(tǒng)性研究,去年6月發(fā)布《中國移動6G網(wǎng)絡架構技術白皮書》,白皮書里提出“三體四層五面”6G總體架構設計,該白皮書也是業(yè)界第一本6G架構設計的白皮書。中國電信開展端到端6G網(wǎng)絡架構技術方案研究,基于自主開發(fā)的6G基礎仿真能力平臺對相關技術進行評估驗證。中國聯(lián)通(600050)旗下中國聯(lián)通網(wǎng)研院已經(jīng)開始B5G和6G通信技術的研究,中國聯(lián)通推進了太赫茲通信推進計劃。
同時,當前國內(nèi)外6G架構技術體系還比較發(fā)散,應基于需求及6G架構設計的共識,形成收斂的6G組網(wǎng)架構技術體系。對此,中國移動首席科學家、技術部總經(jīng)理王曉云建議,行業(yè)應重點突破分布自治、數(shù)字孿生網(wǎng)絡、空天地一體組網(wǎng)、低碳熵減、全服務化架構、移動算力網(wǎng)絡、內(nèi)生安全、內(nèi)生智能等8大關鍵技術,共同“催熟”6G網(wǎng)絡架構。
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