6g核心技術(6G成為新熱詞!專家解讀6G兩大標志及7個核心觀點)
隨著5G的快速發展, 并具體應用到各行各業中后,人們開始期待6G的誕生。6G,已然成為5G之后的新鮮熱詞。
那么,什么是6G?6G時代到底何時會到來?又將怎樣改變我們的生活?
在不久前的世界5G大會上,中國信科集團副總經理、專家委主任、無線移動通信國家重點實驗室主任陳山枝博士聊起了6G,通過專家的專業解讀,帶大家看看6G的“真實面目”!
什么是6G?
6G即第六代移動通信標準。6G的數據傳輸速率可能達到5G的50倍,時延縮短到5G的十分之一。在峰值速率、時延、流量密度、連接數密度、移動性、頻譜效率、定位能力等方面遠優于5G。而6G通信技術已不再是簡單的網絡容量和傳輸速率的突破,它更是為了縮小數字鴻溝,實現萬物互聯這個“終極目標”,這便是6G的意義。
6G的兩大標志
6G會顛覆人們對移動網絡的認知。陳山枝博士指出,從需求角度來看6G要支持數字孿生、萬物互聯,特別是萬物互聯會涉及廣域覆蓋的問題。但目前全球現有的移動通信網絡僅覆蓋陸地20%、地球表面積6%,當然這是由技術經濟學決定的。因此通過衛星通信與地面移動通信融合發展,應用衛星對海洋、森林、沙漠、偏遠地區進行覆蓋,實現星地融合的全球廣域覆蓋,這是6G的標志之一。
6G將會支持虛擬世界、沉浸式元宇宙體驗,每個人都需要得到大的帶寬、大的通信容量的支持,這將對局部覆蓋的單用戶速率與總系統容量提出挑戰,因此陳博士認為: 未來會形成以用戶為中心的6G接入架構,將是6G的標志之二。
除了6G的兩大標志以外,陳山枝認為6G帶來的巨大變革需要潛在關鍵技術支撐,包括超維度天線、編碼調制、多址接入、通信感知融合、以及內生智能與安全等。
陳博士介紹了6G目前研究的時間節點,他認為按照移動通信的代際特征,從前沿技術研究階段,到2025年左右開始標準化,6G標準研究大概到2030年會形成標準的固化。
6G發展的七個核心觀點
星地融合移動通信:6G實現全域覆蓋。陳山枝認為6G將實現全域覆蓋,改變目前陸地移動通信覆蓋的情況。雖然陸地移動通信服務的人口覆蓋率約為70%,但僅覆蓋了約20%的陸地面積,不到6%的地球表面積,比如飛機等空間沒有通信覆蓋。從技術角度,采用6G統一空口傳輸技術,支持空天地一體化網絡建設和運維,避免“煙囪式”的網絡發展,未來6G要采用統一的空口、統一的核心網、統一的接入認證,大家拿著手機可以在城市、偏遠地區、沙漠、森林等地域無感地接入到地面移動通信或衛星通信。
智簡網絡架構:6G架構變革趨勢。陳山枝認為星地融合面臨最大的挑戰是,過去地面的移動通信網絡架構是平面的,現在需要構成立體的網絡。因此需要引入彈性可重構網絡架構,網元功能在星地間柔性分割、按需部署,實現以用戶為中心,分布式、智簡的架構。
超維度天線技術:向多維度拓展。更高的帶寬需要更大的頻譜,多天線技術是拓展信道資源、提升無線資源利用率的重要手段,能提升頻譜效率和可靠性、擴展覆蓋的同時抑制干擾。陳山枝認為需要通過超維度天線技術,集成使用分布式超大規模天線、集中式超大規模天線、全息MIMO等技術,解決提升帶寬和頻譜效率問題。
新型多址接入:地面通信和衛星通信融合中的重要作用。星地融合以后,萬物互聯/智聯對多址接入帶來巨大的挑戰,需要支持每平米10個以上終端的巨量泛在連接場景及空天地融合場景。因此6G需要有一個靈活的接入方式,以容納更多的用戶接入。
新型編碼:支持6G解決超高吞吐、超低時延的問題。編碼與調制作為移動通信的基礎技術,其設計將直接影響到6G系統超高吞吐、超高可靠、極低時延,高移動性等KPI指標的達成。未來6G在面臨更多的應用場景情況下,需要多樣化的編碼技術。
通信與感知融合:支持6G實現萬物智聯。6G將利用雷達、成像等無線感知技術實現非目標終端等物體的位置、姿態以及環境信息的感知,從而獲取多維度多層次感知數據,將移動通信系統從目標終端擴展到物與環境,實現萬物智聯。
人工智能從5G應用走向6G內生。陳山枝認為6G將實現內生智能,利用人工智能實現網絡的自優化、自演進,提高網絡的安全性和可靠性,大幅降低網絡運維成本,降低網絡能耗,增強用戶體驗。
中國移動推動6G成果上新
當前全球6G研發已全面啟動,正在成為新一輪科技創新的新高地。中國移動早已開始了對6G等前沿技術的研究,今年6月發布的《中國移動6G網絡架構技術白皮書》,提出三體四層五面6G總體架構設計,是業界首次系統化的6G網絡架構設計,體現了中國移動6G研究的最新成果。
在我國的6G技術研發中,中國移動積極承擔國家項目,包括“寬帶通信和新型網絡”等國家重點專項7項,牽頭了6G網絡架構及關鍵技術研究課題。在6G需求研究、無線技術、網絡技術、試驗測試等任務組中積極發揮運營商的市場牽引和創新帶動作用。
北京郵電大學-中國移動研究院聯合創新中心經過2年多聯合攻關,取得了豐碩的成果,搭建了業界領先的6G原型樣機平臺、厘米-毫米-太赫茲多頻段的信道測量平臺、6G基礎仿真平臺、基于AI的聯合信源信道編碼傳輸平臺和算力網絡平臺,發布《基于AI的聯合信源信道編碼》和《面向6G的可見光通信系統》白皮書2部。
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未來,中國移動將持續深化研究6G網絡架構及關鍵技術,集合各方力量,攜手創新,達成共識,助力6G愿景實現,為我國6G研究貢獻移動力量。