中移動6G項目總監(jiān):6G尚在起步階段,研發(fā)分兩大階段

5G建設提速的同時,業(yè)界也在關注6G的進展。

“6G速率在不同的場景下是不同的,對于一些短距離的連接,如全息交互等,速率可能高達1Tbps(1T=1024G) ,而對于一些簡單的信息采集連接,速率則可能是Kbps級別!

近日,中國移動研究院首席專家、6G項目總監(jiān)劉光毅在接受澎湃新聞(www.thepaper.cn)記者專訪時表示,在未來,6G會定義一個全新的技術指標體系,其內涵將更加豐富,除速率、時延、連接數之外,還會有更多更綜合的指標要求。

劉光毅說,從目前全球的研究和討論來看,6G研發(fā)將分為2019年至2025年、2026年至2030年兩個大的階段。

在劉光毅看來,6G相對于5G最大的變革可能是DICT(大數據時代DT與IT、CT的深度融合)技術發(fā)展趨勢帶來的變革。另外,根據移動通信行業(yè)“用一代、做一代、看一代”的10年迭代規(guī)律,業(yè)界的目標是在2030年具備大規(guī)模6G商用的能力。

面向6G的技術研究需考慮三方面的驅動力

2019年11月,國家6G技術研發(fā)推進工作組和總體專家組宣告成立,標志著中國6G技術研發(fā)工作正式啟動。除了中國,美國、芬蘭、日本、韓國等國家都已開始對6G的研究。

劉光毅告訴澎湃新聞記者,目前,全球6G技術研究仍處于探索起步階段,現在的重點是如何定義6G的愿景與需求,以及研究6G的潛在關鍵技術。而面向6G的技術研究需要綜合考慮三方面的驅動力:一是科技進步激發(fā)的全新應用和全新場景的需求;二是5G發(fā)展與應用中的經驗與新挑戰(zhàn);三是DICT深度融合等新技術發(fā)展趨勢。

“6G可探索的技術方向有很多,比如,拓展現有的通信基礎理論,支持更高的頻譜使用效率,變革現有的協議架構和體系以突破在可靠性和低時延方面的瓶頸等!眲⒐庖阏f,5G已定義的技術指標類別包括頻譜效率、峰值速率、連接數密度、流量密度、時延、可靠性、移動性等,6G的關鍵技術指標除包括5G已定義的技術指標類別之外,還會引入更多維度的指標,如定位精度、時延抖動、安全等級、網絡智能級別等。

“在未來,6G會定義一個全新的技術指標體系,其內涵將更加豐富,也會有更多更綜合的指標要求,比如,網絡智能化級別,網絡安全級別等。目前,這些具體指標的值還在討論和制定當中!眲⒐庖阏f。

據了解,我國國家6G技術研發(fā)總體專家組成員,由來自高校、科研院所和企業(yè)的專家組成,不同單位之間承擔的6G研發(fā)任務是否也有差異?

對此,劉光毅表示,在6G探索方面,高校和企業(yè)之間可以結合各自的特長,優(yōu)勢互補。高?梢跃劢怪虚L期的基礎理論和“0到1”關鍵技術的研究,企業(yè)則可以結合自身在標準化、產業(yè)化和商業(yè)應用方面積累的經驗和優(yōu)勢,和高校的研究成果進行銜接。

“當然,有實力的企業(yè)也可以聯合高校開展基礎理論、基礎技術的聯合攻關與突破。從4G、5G研發(fā)的成功經驗來看,有必要形成更多的跨領域、跨地域產學研聯合創(chuàng)新平臺,優(yōu)勢互補、協同攻關,促進基礎理論、基礎技術與6G的結合,實現創(chuàng)新成果價值的轉化。”劉光毅說。

6G應用場景將更加豐富

如果單從速率指標來看,業(yè)內有專家認為6G的速率可以是5G的10到100倍。

對于為何6G速率的會有10至100倍的落差,劉光毅解釋,面向2030年的社會發(fā)展形態(tài),6G的應用場景會非常地豐富多彩,對網絡的能力需求更是千差萬別,這導致了6G的速率要求在不同的場景下差別很大。

6G時代將會是個怎樣的時代?

在劉光毅看來,6G的發(fā)展將會進一步加速社會的數字化,使得整個社會走向數字孿生。也就是說,未來世界里的每一個物體都可能被數字化,并存在于網絡空間中,形成與物理世界物體的一一映射,所有的數字化物體一起構成一個虛擬化的數字孿生世界,它可以精確感知物理世界的運行狀態(tài),也可以預測物理世界的未來發(fā)展趨勢。面向2030年,6G服務的對象將包含普通老百姓、企業(yè)、政府、基礎設施管理機構等。6G將使得普通老百姓的生活和工作更加便捷、高效,而通過6G使能的孿生體域網,將支持更加高效、精準的醫(yī)療,極大提升人的生命質量。

要實現6G時代的美好愿景,需要循序漸進。劉光毅說,從目前全球的研究和討論來看,6G研發(fā)將分為兩個大的階段,第一個階段是2019年至2025年,這一階段主要完成愿景和需求的定義,以及對6G潛在關鍵技術研究和評估,形成概念系統,完成概念系統驗證;第二個階段是2026年至2030年,這一階段將開展6G的標準化、基于標準框架的原型系統試驗、面向產品化的外場試驗、預商用試驗等。按照業(yè)界的目標,是力爭在2030年具備6G大規(guī)模商用的能力。

起始階段意味著面臨的困難也更多,劉光毅告訴澎湃新聞記者,目前6G研發(fā)面臨的困難涉及多個因素,包括6G缺乏基礎理論和革命性技術的突破、國際形勢更加復雜多變可能給國際合作增加更多困難、5G應用還沒有給產業(yè)帶來足夠回報導致產業(yè)投入不足等等。

“從4G、5G研發(fā)的經驗來看,6G的研發(fā)啟動更早,所以學術界應積極開展基礎理論的研究和突破,力爭6G有代際突破的技術可用;同時產業(yè)界應團結協作,就未來10年的研發(fā)規(guī)劃形成共識,分階段開展愿景與需求定義、頻譜的定義、關鍵技術突破、標準制定、產業(yè)化和商用部署,避免各國政府因競爭“全球率先部署”而打亂產業(yè)研發(fā)的節(jié)奏和拔苗助長。”劉光毅說。

可考慮使用太赫茲、可見光

在國內,已有華為、紫光展銳、中國聯通網研院等企業(yè)宣布進行6G相關技術的預研和儲備,太赫茲通信、毫米波等技術被頻繁提及,它們是否可能成為6G的關鍵技術?

劉光毅介紹,6G需要滿足未來10年快速增長的移動數據流量,除不斷提升移動通信網絡自身的頻譜使用效率之外,還需要更多的頻譜來提升網絡的容量。

“毫米波已經在5G時代開始被用于移動通信,通過數百MHz的帶寬,可以提供高達10Gbps的數據速率,但由于其設備成本、覆蓋能力的限制,毫米波目前主要考慮在5G發(fā)展的中后期應用于室內、熱點等場景作為容量擴展和提供超高速率的手段。而在更高的頻段上,太赫茲、可見光可以提供更大的帶寬,如數百GHz,因此,可以考慮用于滿足6G超高速率的業(yè)務需求。”劉光毅也指出,隨著頻率的走高,更高頻段的覆蓋能力也越來越弱,所以在6G的研究中,還需要綜合考慮各個頻段的優(yōu)缺點。因此,不僅僅是毫米波、太赫茲、可見光,6G也將會支持已經在移動通信網絡中使用的所有的頻段,尤其是6GHz以下頻段,仍將扮演非常重要的基礎性角色。

據了解,太赫茲波段是指頻率在0.1至10THz范圍內的電磁波,頻率介于微波和紅外波段之間,兼有微波和光波的特性,具有低量子能量、大帶寬、良好的穿透性等特點,是大容量數據實時無線傳輸最有效的技術手段。因此,這一頻譜資源開發(fā)利用受到世界各國的重視。

可見光通信技術是指利用可見光波段的光作為信息載體,在空氣中直接傳輸光信號的通信方式,它可有效避免無線電通信電磁信號泄露等弱點,快速構建抗干擾、抗截獲的安全信息空間。因此,可見光通信亦被認為可在6G網絡中擔任重要角色。

6G網絡應具備六個基本特征

對于中國移動在6G方面進展,劉光毅表示,中國移動從2019年開始布局6G的研究,目前正在積極開展6G的愿景、需求、關鍵技術、網絡架構等的研究與驗證,今年6月,中國移動提出了未來6G網絡應具備的六個基本特征。

具體來看,這六個基本特征分別是按需服務、柔性、至簡、智慧內生、數字孿生和安全內生,劉光毅也向記者進一步解釋了中國移動判斷這些基本特征的考量。

在按需服務方面,“數字孿生世界”催生更多新業(yè)務、新場景,用戶需求趨于多元化和個性化,6G網絡需要進一步提升感知能力,包括對用戶行為、業(yè)務、意圖的感知,按需部署,實現對用戶的個性化服務。當用戶需求發(fā)生變化時,按需服務網絡可以無縫切換服務方式和內容。

在至簡方面,未來的網絡將是融合的空天地一體化網絡,通過融合的通信協議和接入技術,實現對核心網的統一接入,從而實現網絡的簡化;通過架構至簡,功能至強以及協議至簡,實現高效數據傳輸、魯棒信令控制、按需網絡功能部署,達到網絡精準服務,有效降低網絡能耗和規(guī)模冗余;至簡還意味著輕量級的無線網絡,通過統一的信令覆蓋,保證可靠的移動性管理和快速的業(yè)務接入;通過動態(tài)的數據接入加載,降低小區(qū)間的干擾和整網能耗;通過基站功能的分階段和按需加載,提供業(yè)務服務的個性化。

在柔性方面,未來網絡應該是一個端到端的微服務化網絡,以用戶為中心,網絡資源去中心化管理,滿足“產業(yè)、創(chuàng)新和基礎設施”可持續(xù)發(fā)展要求,提升網絡的能量效率,助力實現網絡的自動化和智能化,以及新功能的快速引入和迭代。

在智慧內生方面,把AI能力打造成6G網絡的神經系統,實現端、邊側智能滲透,及時滿足更多業(yè)務場景下的智能交互需求,實施更快更實時的智能決策,使網絡各域自優(yōu)化、自完備,大幅降低網絡運維成本。

在數字孿生方面,通過對每個網元、每個基站、每個用戶服務進行數字化,實現網絡的數字孿生,對服務的質量進行實時監(jiān)控和預測,對網絡可能發(fā)生的故障進行提前干預,實現網絡的預測性維護,提升網絡運行效率。同時,還可以對一些新功能進行提前驗證,加速新功能的引入。

在安全內生方面,對于6G網絡來說,安全的重要性越來越高。安全內生的目的是將安全打造成網絡的有機免疫系統,通過AI的驅動實現信息的智能共識、攻擊的主動防御、網絡的自我免疫和安全策略的自我進化,最終實現邊、端、云安全能力的泛在協同。


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