首个6G白皮书发布,6G长啥样?

2019-10-22 09:49:08 文/网优雇佣军 作者/ 网优雇佣军

5G万物智联将自下而上产生海量数据,并推动人工智能空前发展,但要将海量数据传送到中心云端进行训练和推理是不切实际的,这需要云端的计算和智能下沉到边缘,在本地完成海量数据的实时推理。这就将产生广泛分布的边缘云。

不久前,Oulu大学6G旗舰研究计划发布了全球首个6G白皮书。该白皮书基于70位专家的观点系统性地介绍了6G技术趋势,这些专家们都参加了今年3月举行的首届6G无线峰会,非常值得一读。本文根据该白皮书提炼整理而成。

6G什么时候来?

从历史看,大约每十年移动通信就会更新换代,如今我们已进入5G时代,预计6G将在2030年左右出现。

6G愿景

6G愿景是:泛在无线智能。泛在,即6G服务将无缝覆盖全球用户;无线,即无线连接是关键基础架构的一部分;智能,即为全人类和万物提供情景感知的智能服务和应用。

6G驱动力来自哪里?

5G的驱动力来源消费者不断增长的流量需求,以及垂直行业的生产力需求。也就是说,本质上是商业需求驱动了5G。

6G与5G不同,6G的驱动力来源商业需求和社会需求。

6G的社会驱动因素包括政治、经济、社会、技术、法律和环境等方面的社会需求,以进一步促进数字社会的包容性与公平性,比如,让全球贫困人口、弱势群体和偏远的农村居民都能公平地享受到教育、医疗保健等服务。

相比5G,6G具有更广的包容性和延展性,因此6G将不只是传统运营商的,而会在传统运营商之外产生新的生态系统。比如,由于引入频段越来也高,网络越来越密集,针对垂直市场的本地网络将越来越普遍,这些本地网络将由不同的利益相关者部署,从而驱动“本地运营商”模式,繁衍出新的生态系统。

6G应用和服务

XR取代智能手机

尽管今天智能手机已成为我们生活中不可或缺的一部分,但随着网络技术、显示技术、传感和成像设备以及低功耗处理器的飞速发展,到了6G时代,VR、AR和MR技术将通过可穿戴显示器、传感设备、网络与人类感官无缝集成,替代今天的智能手机,成为人类娱乐、生活和工作的主要工具。

远程全息

从烽火传信、飞鸽传书、电报、电话到视频聊天,几个世纪以来,人类在远程通信和交互技术上不断进步。到了6G时代,随着高分辨率成像、传感、可穿戴显示器、移动机器人、无人机、处理器和无线网络技术的不断发展,远程全息将成为现实。

远程全息技术通过实时捕获、传输和渲染技术,将身处不同地方的人的3D全息影像传送到同一位置,使大家如面对面坐在一起一样交流沟通。

远程全息不仅限于人与人之间的情感沟通,它将广泛应用于远程教育、协作设计、远程医疗、远程办公、远程培训等领域,是未来社会重要的生产力工具。

联网自动驾驶

2030年及以后,全球数百万联网的自动驾驶汽车将在6G网络下协同运行,以使运输和物流尽可能更高效。这些自动驾驶汽车包括公交车、校车、工业园区车、私家车、物流货车和无人机等。联网自动驾驶汽车的好处在于可减少交通拥堵、减少尾气排放、提升运输效率,以及提高驾驶安全性。

分布式智能边缘催生新服务

5G万物智联将自下而上产生海量数据,并推动人工智能空前发展,但要将海量数据传送到中心云端进行训练和推理是不切实际的,这需要云端的计算和智能下沉到边缘,在本地完成海量数据的实时推理。这就将产生广泛分布的边缘云。

尽管在5G时代边缘云已经火热,但相信其在6G时代将空前繁荣,并进一步催生海量新服务。比如,通过广泛分布的边缘云,用户终端的计算和智能可上移到边缘,从而可释放终端的计算压力,使之更加低功耗和更轻便,加速XR等应用繁荣。

边缘云将云端能力下沉到本地,让云计算能力和应用更接近用户侧,从而减少时延和网络负荷,就像今天的云应用繁荣生长一样,相信未来边缘云也必将催生海量的本地化即时应用和服务。

高精度定位催生新应用

随着5G发展,未来的移动通信网络将进入各行各业,大部分的垂直行业都需要定位服务,比如资产跟踪、精准营销、运输和物流、AR、医疗保健等应用,但传统卫星定位和蜂窝小区多边定位方法在城市和室内场景中并不精准,6G时代的3D波束赋形技术可实现厘米级的精准定位,其与不断发展的感应、成像等技术集成,将催生海量新应用。

6G网络特征

关键指标

移动通信网络每一代升级后,其性能都将提升10-100倍,6G性能当然也将在5G基础上提升10-100倍。

•单用户最高传输速率达1Tbps

5G由小于6GHz扩展到毫米波频段,6G将迈进太赫兹(THz)时代,网络容量将大幅提升。

•网络时延达0.1ms(极端工业控制场景)

•定位精准度达厘米级

•设备同步时延在1μs内

•连接设备密度达每立方米数百个

超安全和超可靠

到2030年,数字世界和物理世界将融合在一起,我们的生活将取决于网络的可靠运行。如果网络出现故障或遭到恶意攻击,将给社会带来不可估量的损失。因此,6G网络必须绝对安全可靠,需将普遍存在的信任模型嵌入网络。

在可靠性方面,众所周知,互联网是“尽力而为”交付的网络,为了满足各行各业稳定可靠的、差异化的服务质量需求,5G时代引入了网络切片技术。6G将进一步完善和扩展网络切片能力,比如通过智能流量管理、边缘计算、用户按需流量编排策略等多种技术手段最大化提升切片SLA。

数据隐私保护

万物智联时代将产生海量前所未有的数据信息,随着数据越来越多,其价值将变得比石油还珍贵,相信在6G时代将创造广阔的数据共享和数据交易市场。

但这些数据涉及到个人或企业隐私,比如,工业互联网将产生大量业务敏感数据,智慧健康将产生海量个人隐私信息,如果未来的数据访问权和所有权问题得不到规范和重视,6G可能难以被社会接受,比如如今一些公司已经证明这些个人隐私信息有利可图,甚至已经侵犯了人们的利益,因此,数据隐私保护是未来推动6G服务和应用的关键推动力。

天地一体网络

尽管5G定义了eMBB、URLLC和mMTC三大场景,但仍然无法满足所有垂直应用需求,未来需根据不同的用例情况重新定义或系统优化不同用例与网络能力之间的适配性,因此,6G时代需进一步研究物理层和无线系统。

考虑未来需要无所不在全覆盖网络,缩小乃至消除数字鸿沟,除了地面网络,6G还需要基于卫星和无人飞行器的基础设施来满足覆盖和容量需求,形成天地一体的立体网络。

人工智能与无线网络融合

未来的网络越来越复杂,应用越来越多样化,无线收发器处理和终端应用也越来越复杂,能耗的挑战也越来越大。因此,人工智能将在6G无线空口和系统级解决方案中扮演重要角色。

比如,人工智能与无线电感测、定位等技术结合,可实时了解无线环境,主动预测无线链路丢失和最佳切换目标,以及主动分配最优无线资源等;甚至,还可根据特定环境和业务需求,通过AI快速设计最佳无线空口。

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