未來(lái)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是全球主要國(guó)家角力的重點(diǎn)領(lǐng)域。我國(guó)在5G研發(fā)、應(yīng)用、建設(shè)等領(lǐng)域走在全球前列，6G時(shí)代能否繼續(xù)保持領(lǐng)先備受關(guān)注。近日，記者采訪多位業(yè)內(nèi)人士了解到，未來(lái)3至5年將是6G技術(shù)研發(fā)的關(guān)鍵時(shí)期，迫切需要從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)重建、關(guān)鍵應(yīng)用挖潛、降低功耗、提升安全性上加快突破。

更快更廣更智能

隨著5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模化商用，全球針對(duì)6G研發(fā)的戰(zhàn)略布局已全面展開(kāi)，目前6G移動(dòng)通信處于孕育的初期，6G具備怎樣的能力?相比5G又會(huì)帶來(lái)哪些變革?各方眾說(shuō)紛紜。但記者在采訪中發(fā)現(xiàn)，業(yè)界對(duì)6G的愿景已有一些共識(shí)，集中體現(xiàn)在更大帶寬、更廣覆蓋和更加智能三個(gè)方面。

網(wǎng)速提升幾乎是每一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的“標(biāo)配”。多位業(yè)內(nèi)人士表示，6G時(shí)代，以毫米波、太赫茲為代表的新技術(shù)將支撐帶寬進(jìn)一步升級(jí)，6G的下載速度或可達(dá)每秒1TB，比5G快100倍，這將會(huì)進(jìn)一步支撐遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程駕駛等技術(shù)應(yīng)用。

覆蓋面更廣也是6G的重要特征。“現(xiàn)在地球表面移動(dòng)通信的面積覆蓋率只有6%左右，6G網(wǎng)絡(luò)將應(yīng)用衛(wèi)星構(gòu)建的天基網(wǎng)絡(luò)，與傳統(tǒng)地面的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)一起，構(gòu)建一張空天地海一體化覆蓋的網(wǎng)絡(luò)。”中國(guó)工程院院士鄔賀銓說(shuō)。

不單單是覆蓋面積更大，6G還將推動(dòng)“萬(wàn)物互聯(lián)”邁上新臺(tái)階。

“6G時(shí)代，接入機(jī)器的數(shù)目會(huì)越來(lái)越多，預(yù)計(jì)相當(dāng)于世界總?cè)丝诘?0倍。”三星電子高級(jí)總監(jiān)孫程君說(shuō)。多位業(yè)內(nèi)人士表示，隨著6G帶來(lái)的大帶寬能力，目前大熱的“元宇宙”概念或加快走向現(xiàn)實(shí)。“未來(lái)，融合視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等全息化的交互模式將給我們帶來(lái)更加沉浸式的應(yīng)用體驗(yàn)，甚至可能誕生出我們自己的數(shù)字孿生人，它會(huì)對(duì)我們的身體狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。”中國(guó)移動(dòng)通信研究院綠色通信研究中心主任崔春風(fēng)說(shuō)。

更快、更廣的網(wǎng)絡(luò)意味著海量數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、運(yùn)行，需要更加智慧的大腦來(lái)協(xié)同。“人工智能將會(huì)把分布式的智能體連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)交互。與此同時(shí)，人工智能也會(huì)提升網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化水平，根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源的分配，從而極大減少運(yùn)營(yíng)開(kāi)銷。”華為無(wú)線技術(shù)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)專家王俊說(shuō)。更加智能的網(wǎng)絡(luò)還體現(xiàn)在對(duì)信息的處理上。多位業(yè)內(nèi)人士表示，以往信息傳輸是基于人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等進(jìn)行編碼、解碼的，未來(lái)或?qū)⒊霈F(xiàn)以機(jī)器作為觀看對(duì)象或者收聽(tīng)對(duì)象的新算法，這將使得計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)深度融合，網(wǎng)絡(luò)自身具有可感可知能力，實(shí)現(xiàn)智慧泛在。

中國(guó)工程院院士、北京郵電大學(xué)教授張平認(rèn)為，6G時(shí)代下的數(shù)字孿生和智慧泛在，將推動(dòng)虛實(shí)結(jié)合、智慧涌現(xiàn)，4G改變生活，5G改變社會(huì)，6G則將改變世界。

難題有待破解

6G的愿景美好，但實(shí)現(xiàn)之路困難重重。記者整理多位業(yè)內(nèi)人士觀點(diǎn)后發(fā)現(xiàn)，除了毫米波、太赫茲、空口、MIMO(多入多出)等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)外，6G技術(shù)必須邁過(guò)四大門檻。

其一是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的重構(gòu)。從2G到5G，都采取了由多個(gè)基站構(gòu)建起的蜂窩狀網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，這很難適應(yīng)6G時(shí)代空天地海一體化網(wǎng)絡(luò)傳輸需要。與此同時(shí)，由于6G網(wǎng)絡(luò)的高傳輸速率和低延時(shí)特征，使傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)TCP/IP協(xié)議所存在的信息“丟包”問(wèn)題凸顯，亟待通過(guò)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的重構(gòu)予以解決。

中國(guó)聯(lián)通研究院副院長(zhǎng)、首席科學(xué)家唐雄燕認(rèn)為，推動(dòng)信息通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的摩爾定律遇到瓶頸，香農(nóng)極限也已逼近，基礎(chǔ)科學(xué)和材料還未出現(xiàn)革命性突破，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)創(chuàng)新成為解決技術(shù)挑戰(zhàn)、推動(dòng)信息通信產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。“5G時(shí)代網(wǎng)絡(luò)的主要?jiǎng)?chuàng)新體現(xiàn)在核心網(wǎng)服務(wù)化架構(gòu)、無(wú)線接入網(wǎng)集中單元/分布式單元分離架構(gòu)等創(chuàng)新。目前來(lái)看，在無(wú)線傳輸技術(shù)未有革命性突破的情況下，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)依然會(huì)是6G創(chuàng)新的關(guān)鍵。”

其二是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場(chǎng)景的挖掘。從2G到4G，誕生了網(wǎng)絡(luò)直播等應(yīng)用。我國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)走在全球前列，但目前5G尚未催生出諸如微信、抖音這樣的現(xiàn)象級(jí)應(yīng)用，多位業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這與5G的技術(shù)特點(diǎn)存在關(guān)聯(lián)。“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)被視為5G應(yīng)用的重點(diǎn)，但‘To B(面向企業(yè))’的應(yīng)用需要大上行速率、低時(shí)延和高可靠性，5G并沒(méi)有對(duì)此進(jìn)行重點(diǎn)研究。”鄔賀銓認(rèn)為，“To B”應(yīng)用應(yīng)作為6G研究的重點(diǎn)，運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該從專用頻率上對(duì)“To B”應(yīng)用和“To C(面向消費(fèi)者)”應(yīng)用予以區(qū)分。

多位業(yè)內(nèi)人士表示，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用情況將決定運(yùn)營(yíng)商的效益，最終影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)發(fā)展。“毫米波、太赫茲技術(shù)在帶來(lái)大帶寬的同時(shí)，也存在單個(gè)基站覆蓋范圍較小和傳播損耗問(wèn)題。需要綜合考慮性能、成本等因素提升商用價(jià)值。”中興通訊無(wú)線研究院射頻系統(tǒng)高級(jí)工程師彭琳說(shuō)。

其三是“雙碳”目標(biāo)下的低功耗難題。數(shù)據(jù)顯示，2020年我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)碳排放占全社會(huì)3.5%，彼時(shí)5G建設(shè)剛剛起步。鄔賀銓等專家表示，5G基站的功耗比4G基站高一倍。而6G的頻段更高，蜂窩更密，能耗比5G更大，減碳將是6G研究的難點(diǎn)。業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，6G技術(shù)的節(jié)能降碳存在天花板，亟待明確標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在基礎(chǔ)架構(gòu)上予以突破。

其四是信息安全問(wèn)題。隨著虛擬世界與真實(shí)世界的深度融合，網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題產(chǎn)生的影響備受關(guān)注。6G網(wǎng)絡(luò)承載著海量數(shù)據(jù)的傳輸、處理，一旦被盜用、篡改，會(huì)產(chǎn)生較大影響。中信科移動(dòng)通信技術(shù)股份有限公司副總經(jīng)理孫韶輝認(rèn)為，6G網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu)將同目前截然不同，它需要采取“彈性部署”的形式以應(yīng)對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景的需要。崔春風(fēng)認(rèn)為，相較于過(guò)去“外掛式”的網(wǎng)絡(luò)安全體系，6G網(wǎng)絡(luò)的智慧泛在特性需要網(wǎng)絡(luò)具備內(nèi)生安全能力，這有待于人工智能等技術(shù)的助力。

不宜操之過(guò)急

記者在采訪中發(fā)現(xiàn)，業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為6G技術(shù)將在2030年前后具備商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的能力。但多位業(yè)內(nèi)人士也認(rèn)為，6G技術(shù)的研發(fā)、建設(shè)不宜操之過(guò)急，需要穩(wěn)扎穩(wěn)打，逐步推進(jìn)。

中國(guó)電信股份有限公司研究院專家楊峰義認(rèn)為，當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)存在嚴(yán)重的技術(shù)過(guò)剩，重要原因是應(yīng)用跟不上。“我們過(guò)早把未來(lái)愿景搬到今天來(lái)實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)。”

鄔賀銓認(rèn)為，5G網(wǎng)絡(luò)中的多項(xiàng)基礎(chǔ)性技術(shù)，源自十多年前的理論基礎(chǔ)，而6G急缺類似的基礎(chǔ)性創(chuàng)新。

多位采訪對(duì)象表示，5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用是6G研究的前提，當(dāng)前各方在推動(dòng)6G研發(fā)的同時(shí)應(yīng)注重從5G應(yīng)用中挖掘市場(chǎng)，利用5G進(jìn)行新技術(shù)檢驗(yàn)。北京交通大學(xué)教授艾渤認(rèn)為，5G時(shí)代已經(jīng)有毫米波、邊緣計(jì)算、邊緣節(jié)點(diǎn)等技術(shù)，可為6G時(shí)代針對(duì)高鐵等高速移動(dòng)場(chǎng)景的未來(lái)網(wǎng)絡(luò)布設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)。

值得一提的是，除了技術(shù)上的創(chuàng)新，運(yùn)營(yíng)管理上的創(chuàng)新也不容忽視。多位業(yè)內(nèi)人士表示，6G時(shí)代，傳統(tǒng)以基站為中心的覆蓋模式或轉(zhuǎn)變?yōu)橐杂脩魹橹行牡母采w模式，這將對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)管理帶來(lái)新挑戰(zhàn)。“衛(wèi)星軌道頻率資源是有限的，不可能每個(gè)運(yùn)營(yíng)商都自建天基互聯(lián)網(wǎng)，這就涉及資源的調(diào)度需要跨運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)。”鄔賀銓認(rèn)為，以架構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)維方便、云網(wǎng)協(xié)同、智能開(kāi)放、安全可靠和低成本為目標(biāo)的智簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)，將是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)新的重要方向。(記者 朱 程)

關(guān)鍵詞： 6G技術(shù)研發(fā) 關(guān)鍵技術(shù)研發(fā) 萬(wàn)物互聯(lián) 四大門檻