首页 > 工业互联网

专家解读:从5G的发展经验看6G

www.cechina.cn2022.11.21阅读 733

  自2019年全球展开5G大规模商用以来,全球已有78个国家和地区的230余家运营商实现5G商用,在网络建设和用户发展方面,我国运营商“一骑绝尘”。同时,5G的持续创新和演进为6G愿景和技术方向夯实了基础。在11月10日举办的第十三届“5G网络创新研讨会(2022)”上,中国移动研究院首席专家刘光毅发表了《从5G的发展经验看6G》的主题演讲。会后移动Labs在对刘光毅的专访中了解到,6G网络技术的发展将加快“连接+算力+能力”服务渗透普及,并且赋能生产方式、生活方式、社会治理方式转型升级,给人们的社会生活带来更加深刻的改变。

 1 5G建设成果与挑战
  自2019年全球展开5G大规模商用以来,全球已有78个国家和地区的230余家运营商实现5G商用,在网络建设和用户发展方面,我国运营商“一骑绝尘”。截至今年10月底,三家运营商累计建设5G基站222万座,5G连接数超过5亿,均占全球60%以上。我国运营商更是率先商用了5G SA,全面具备了端到端的5G能力,C-RAN的部署方式成为了主流,通过高低频的搭配以及运营商间网络共享,大大加快了网络建设和终端推广普及的节奏,5G网络承载流量的优势已经初步显现,随着大屏、XR新终端发展,内容、服务不断创新,全景、沉浸式业务逐渐走向应用。
  尽管5G 2C业务的发展低于预期,还没有出现大规模的杀手级应用的普及,但5G网络能力的大幅度提升为新业务的培育和推广打下坚实基础。面向2B业务,5G的应用模式百花齐放,涌现出大量的新业务、新应用和新场景。目前5G 2B已经取得的突破主要集中在煤矿、钢铁、港口等对生产安全性要求非常高的行业,切实解决了行业痛点问题,取得了良好的成效,但在其他行业仍然面临诸多挑战,规模化复制和拓展仍然任重道远。一是行业应用基础相对薄弱,国内传统行业数字化起步较晚,行业应用研究限于外围和表面;二是跨领域合作难度大,行业差距大,需求碎片化严重,行业间协调机制有待完善;三是对垂直行业认知不够,融合创新突破需要双方紧密合作;四是缺乏行业应用标准规范,政府引导机制以及政策环境还需优化。
  刘光毅认为,5G发展历程中的经验对于6G的研究和创新具有非常重要的参考意义:
   在网络建设方面,6G需要充分考虑如何解决5G发展面临的能耗、成本和运维难,以及网络架构、功能和参数选择过于复杂,接口众多等问题与挑战。
   在业务发展方面,6G网络需要解决上行和下行的能力差异较大、小区边缘和中心的速率体验差异越来越大的问题;6G需要进一步拓展能力的维度,客户需要的不仅仅是通信的连接,更多的能力成为重要助力,如计算、Al、定位、大数据等;面向2B场景,现有的网络产品形态不够灵活、成本不具亲和力,IT化和云化的产品形态正在成为趋势,提升全网的弹性和敏捷很重要;未来6G端到端的服务化设计是实现网络弹性和敏捷,满足更加差异化和碎片化需求的重要手段。此外,运营商网络规模越来越大,通过网络的数字孪生实现网络的高度自治也是6G降低网络运维成本和提升运维效率的重要手段。
  2 5G向6G演进的关键技术方向
  5G的持续创新和演进为6G愿景和技术方向夯实了基础。
  在5G向6G演进之路上有哪些关键研究方向?
  刘光毅答道:中国移动提出6G是具有“七大技术特征”的新一代移动信息网络,其主要技术特征包括:全域立体覆盖、能力极致融合、网络分布至简、智慧内生泛在、安全内生可信、运营孪生自治、生态绿色低碳。当前6G关键技术研究方向包括:
  01空口极致传输
  发掘新的理论性能界,研究6G新型空口关键技术,包括分布式大规模MIMO、空口AI、无线光融合、光生太赫兹、新型调制编码、非正交多址(NOMA)、智能超表面(RIS)、新型天线与射频等技术方案体系与原型验证,形成6G空口关键技术布局。
  02智简全服务化网络
  研究通信与感知、AI、计算、大数据、安全的一体融合的6G分布式自治网络架构,包括智简全服务化设计和新型接口协议设计,针对空天地一体、算网一体、通感算一体、智慧内生、确定性/可编程和至简统一的协议体系等形成体系化的技术方案。
  03基于数字孪生的网络自治
  中国移动提出网络数字孪生的体系框架,构建虚实交互映射的数字孪生系统架构,高效地对物理网络进行分析、诊断、仿真和预测性维护,助力实现6G网络的智能自治和智慧化运维,降低网络运营成本。
  04智慧内生
  将AI打造成网络的基础能力与服务(AIaaS),通过全新的设计,实现按需的AI能力供给,支撑无处不在的智慧应用。
  05安全内生
  6G安全内生具有网络可信增强、信息虚拟共生、安全弹性编排、能力泛在协同的特征。开展跨域轻量级接入认证、安全能力原子化动态编排、基于AI的安全赋能和泛在协同等安全技术攻关,实现6G网络的安全能力按需定制、主动纵深防御和安全风险自动处置。
  3 6G不再仅限于通信,将支持更多应用场景
  刘光毅介绍,在愿景方面,“数字孪生和智慧泛在”基本成为业界共识,尽管描述有差异;在需求方面,多维度的场景化的指标体系是必然;在频率方面,10GHz以下频率是基础,毫米波频段将扮演更重要的作用,THz和可见光将在特定的场景作为补充;无线传输技术期待更大的理论突破,场景化的优化是重要方向;空天地融合组网是趋势,卫星网络是地面网络的重要补充;无线和核心网将进一步简化和融合,边界将会更加模糊。
  此外,6G将不再仅仅是提供通信的功能,感知、计算、AI和安全将会成为新的业务和能力,感知-通信-计算-AI-安全的融合将是大趋势;智慧内生和安全内生将是未来网络的重要特征,安全将变得尤为重要;基于数字孪生的网络自动化是降低未来网络运维成本的关键。
   6G网络的技术发展将会给我们的社会生活带来哪些可能?
  据刘光毅介绍,6G的目标是推动社会走向“数字孪生”和“智慧泛在”,真正实现虚拟世界和物理世界的融合交互,加速数字化向智慧化的变迁。
  6G将支持更多的全新应用场景,通感互联网(可以传递的不仅仅是听觉「声音」、视觉「视频」,还包括触觉、嗅觉、味觉等,实现多感官体验互联互通)、交互式全息(全息物体之间可以直接进行类似实体之间的直接交互)、智能交互(支持不同的人与人、人与物、物与物之间的AI「数据、模型等」的互联和互通)、数字孪生人(通过人的局部或者整体的数字化,实现对人体状态和疾病的提前预测和干预,实现“治未病”的效果,解决就医难的问题)、超能交通(通过更强的网络能力支持立体的、可定制化的交通系统,解决出行难的社会问题)等,推动整个社会走向数字孪生和深度的智慧化,带动社会形态发生深刻变化,让人们可以有更多的时间和精力追求自我价值的实现。
  6G不仅将对社会生产、工作、娱乐和社会治理方式带来全面升级,还将融合泛信息通信领域核心技术要素,加速社会数字化进程,其战略价值将全面超越已有移动通信的范畴,是国家发展的战略制高点,是全球产业竞争的焦点。
  4  加快建设“连接+算力+能力”,赋能社会治理转型升级
  在“连接+算力+能力”的新型信息服务体系中,5G/6G、算力网络、智慧中台将融合互通、协同共进,一起构成“连接+算力+能力”新型信息服务体系,促进资源、要素的高效汇聚、流动、共享,推动实现“网络无所不达、算力无所不在、智能无所不及”。
  6G是通信、感知、计算、AI、安全、数据一体融合的新一代移动信息网络,将通过多学科、跨领域核心技术融合,构建一个智慧内生、安全内生、空天地一体的网络,通过最高T比特每秒的传输速率、亚毫秒级的空口传输时延、无处不在的计算、感知、智能等更卓越的多维度能力,全面支撑万物智联、数字孪生、全息通信、通感互联、智慧交互等能力。
  刘光毅表示,6G将在统一算网基础上,以软件形式灵活按需加载网络功能,融合感知、AI、安全、数据等多种能力,提供一体化移动信息服务。6G网络技术的发展将加快“连接+算力+能力”服务渗透普及,不断提高供给质量;同时,赋能生产方式、生活方式和社会治理方式转型升级,给人们的社会生活带来更加深刻的改变。