新知 | 江蘇緊抓6G研發「窗口期」 搶占未來發展新高地

新華日報 發佈 2024-02-29T18:05:21.613859+00:00

今年以來,6G話題持續升溫。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並駕齊驅,再到5G領跑,中國移動通信產業的發展史,就是一部波瀾壯闊的創新史。

今年以來,6G話題持續升溫。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並駕齊驅,再到5G領跑,中國移動通信產業的發展史,就是一部波瀾壯闊的創新史。

如今,6G技術發展進入「窗口期」,如何在這條新賽道上發起衝鋒、引領創新、搶占未來產業發展新高地?新華日報·交匯點記者多方採訪,聆聽來自研發一線的聲音。

我國6G專利數世界第一,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。根據國家知識產權局發布的《6G通信技術專利發展狀況報告》,中國6G通信技術專利申請占比35%(1.3萬餘項,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展同步,這意味著不像3G、4G時我國有現成經驗可以借鑑,而是需要試錯和創新。現在研究6G,需要同時考慮「應用是否能夠一起發展起來」,因為從移動通信發展來看,技術驅動是一方面,更多的還是需要以業務需求為牽引。

6G與5G會有什麼不同?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是緊密關聯的。目前國際標準化組織3GPP正在推動的5G-Advanced一定會為6G發展提供極為重要的基礎和支撐,6G的願景需求,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展模式。

以5G三大應用場景為基礎,更加聚焦行業與商業應用,是未來6G發展的願景。目前,全球5G信息消費類應用已進入普遍的滲透期,垂直行業類應用仍處於起步階段。根據3GPP(第三代合作夥伴計劃)對5G-Advanced(5G技術演進)的定義,圍繞5G-Advanced所涉及的上行鏈路增強、網絡智能化、通信感知一體化等核心技術的演進發展,將為6G發展積累技術儲備和行業應用經驗,並通過後續3GPP R19和3GPP R20標準的制定,實現與未來6G的平穩銜接。

該技術路線符合根據中國信通院預測,到2040年,6G各類終端連接數相比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,萬億級GB月均流量」的廣闊市場發展空間。研究機構MarketResearchFuture預計,2040年全球6G市場規模超過3400億美元,其間年複合增長率將達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布多項6G核心技術研究。其中,紫金山實驗室2022年發布全球首個廣域確定性網絡、6G TKμ極致連接無線傳輸試驗平台、自動駕駛內生安全原理驗證系統等重大成果,突破確定性網絡、6G光子太赫茲無線傳輸、內生安全智能網聯汽車等關鍵技術,推動了創新成果在工業製造、航空航天、電信、金融等領域,以及「東數西算」等國家重大戰略領域開展廣泛示範應用。

從「牛車」到「飛機」,6G或在2030年實現商用

對於6G到底能達到什麼樣的效果,中國電信官微曾做過一次形象的科普比喻:如果說2G網絡是牛車,3G網絡是自行車,4G網絡是汽車,5G網絡是高鐵,那麼6G就是飛機了……

專家普遍預測,6G將在2030年左右實現商用,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,其將會在各個領域發揮越來越重要的作用,為人們帶來更加高效、智能化、可持續性的通信體驗和服務。

「6G預計將從社會生產、人類生活、數據安全,以及終端智能化等多層面給我們帶來多元立體的新體驗。」許威強調,6G技術的應用前景非常廣闊,涉及到各個領域。在工業領域,6G技術可以實現更加智能化、自動化的生產過程,提高生產效率和產品質量;在醫療領域,6G技術可以實現遠程醫療、醫療數據共享等功能,提高醫療服務的效率和質量;在智慧城市建設方面,6G技術可以實現更加高效、智能化的城市管理和服務,提高城市的生活質量和安全程度。

在建設「數字中國」以及全球數位化發展的進程中,6G網絡將與人工智慧等技術不斷融合,促進5G垂直行業應用規模和效益在6G時代出現質的飛躍。在許威看來,6G網絡將支撐「無人系統」在各行各業的普遍滲透,展現其對智能生產製造、運維管理、應用升級等的普惠能力。這些能力將充分保證6G網絡支撐未來虛擬實境、增強現實、遠程醫療、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技術將有助於快速打通城市的各個系統,包括交通、消防、政務、環境等環節,實現全域覆蓋、通感一體、智慧交互,通過與大數據人工智慧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、遠程醫療、超L2智能駕駛、數字孿生等帶來的極致體驗。許威認為,6G網絡將在通信速率、覆蓋範圍、智能化程度,以及數據安全與隱私保護等方面取得全方位的性能提升,成為支撐數位化發展的重要基礎之一,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,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:一是更高的頻點,根據5G的經驗,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;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,中國電信正從網絡架構演進、新技術採用等方面應對能耗挑戰。如網絡架構上,首先是空天地一體集成網絡,預計今年將實現5G手機與衛星通信,回傳到地面5G核心網,解決覆蓋問題;其次是固移融合,充分利用帶寬資源,發揮雙千兆作用。新技術採用上,以用戶為中心來組網,能夠大大節約能耗,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:儘管5G在網絡規模、用戶規模等層面取得了醒目的成績,但真正的「殺手級應用」並未出現。對此,許威認為原因來自多方面,包括行業應用需求提煉、現有5G技術能力水平、其他相關領域技術現狀等。

此外,目前6G仍處在願景研究階段,尚無明確的統一技術、統一標準,包括東南大學、紫金山實驗室等佼佼者在內的不少國際組織、學術機構、知名企業已經行動起來,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絡新架構、超材料天線與無蜂窩覆蓋等新空口技術、人工智慧輔助的通信傳輸設計、高頻段通信技術,以及內生網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人工智慧交叉學科前沿熱點。

放眼業內,中興通訊已啟動6G關鍵技術研究,同時與業界同行開展交流合作。中國移動兩年前就開始6G系統性研究,去年6月發布《中國移動6G網絡架構技術白皮書》,白皮書里提出「三體四層五面」6G總體架構設計,該個白皮書也是業界第一本6G架構設計的白皮書。中國電信開展端到端6G網絡架構技術方案研究,基於自主開發的6G基礎仿真能力平台對相關技術進行評估驗證。中國聯通旗下中國聯通網研院已經開始B5G和6G通信技術的研究,中國聯通推進了太赫茲通信推進計劃。

同時,當前國內外6G架構技術體系還比較發散,應基於需求及6G架構設計的共識,形成收斂的6G組網架構技術體系。對此,中國移動首席科學家、技術部總經理王曉雲建議,行業應重點突破分布自治、數字孿生網絡、空天地一體組網、低碳熵減、全服務化架構、移動算力網絡、內生安全、內生智能等8大關鍵技術,共同「催熟」6G網絡架構。

新華日報·交匯點記者 張宣 程曉琳 蔡姝雯

圖片來源 視覺中國

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