脚步渐近,6G发展进入关键窗口期

樊君花
6G可以理解为5G的延伸和升级。业界认为,6G将进一步构建超级无线宽带、超大规模连接、极可靠通信能力,并拓展感知和智能服务新场景。6G服务范围也将进一步扩展至空天地,实现全球立体覆盖。

本文来自微信公众号“中国计算机报”,作者/樊君花。

作为下一代的通信技术,6G的目标是将人、机、物连接在一起,进而改变人们的生产和生活,而人工智能凭借强大的数据处理和学习能力,也将为6G创造更多可能性。今年3月,国际标准组织(3GPP)确定6G标准化时间表,标志着6G研发进入新阶段。

在日前举行的2024全球6G技术大会和中关村论坛上,6G成为与会嘉宾热议的话题。按照移动通信产业“使用一代,建设一代,研发一代”的发展节奏,6G技术路线、场景需求等正在各方讨论中日渐明晰。

跨技术融合

共促6G大步向前

6G可以理解为5G的延伸和升级。业界认为,6G将进一步构建超级无线宽带、超大规模连接、极可靠通信能力,并拓展感知和智能服务新场景。6G服务范围也将进一步扩展至空天地,实现全球立体覆盖。因此,6G网络不仅会比5G更快、更可靠,还将推动移动通信与人工智能、感知、计算等跨领域融合发展。

当前,6G研发与新一代信息技术浪潮正交汇同行。“我们处在信息化向数智化的演进期、网络技术创新的涌现期。”中国工程院院士邬贺铨表示,6G研究要注重信息通信技术与相关技术的融合发展,并与制造、能源、材料等跨领域技术交叉融合。

移动通信技术的演变不仅是无线空口技术的变革,更是通信技术、信息技术、数据技术等多种技术的深度融合与协同创新。在中国移动研究院首席科学家易芝玲看来,6G是通感算智深度融合、空天地一体全域覆盖的新一代移动信息网络。具体来说,实现通感智算一体化无线网络,需要增加感知、智能、算力、数据处理等能力;实现空天地一体全域覆盖,需要重点关注低轨卫星,考虑其与地面蜂窝移动通信网络在业务、网络或空口层面的更优匹配。

“6G网络的能力至少需提高一个数量级,要维持功耗不变的目标,意味着每比特的能耗要降低至少一个数量级。”中国科学院院士、紫金山实验室主任尤肖虎认为,将AI内嵌于6G网络会带来海量数据和重量级AI模型,对网络的感知能力、算力能力以及高效服务能力提出更高要求,AI在6G网络使用中还具有不确定性和不可预测性。对此,他认为,可以利用数据知识图谱的原生人工智能实现6G网络的绿色和实时性要求,人工智能在6G网络中不确定性的挑战也可以利用网络数字孪生加以解决。

谈及如何推动6G技术发展,中国移动通信集团有限公司副总经理高同庆指出,要强化顶层设计和需求牵引,注重通信与智能、感知、计算等技术的融合创新,互促共生,推动从理论突破到工程实践,将6G先进技术切实转化为产业优势和应用优势。

从通信天线、基站、网络、终端,到各种各样的应用App,6G不仅产业链长,还能对新一代信息产业发展起到拉动作用。尤肖虎表示,我们可以通过对6G产业链规模特性的把握、对信息技术产业的管理,以6G产业的发展推进国家新一代基础设施建设,从而支撑各行各业进一步发展。

通信与AI融合、无线通感融合、空天地一体化……当前6G技术掀起一轮科技热潮,通信技术发展大步向前。

应用边界拓展

6G催生新业态

发展6G不仅要关注相关技术,更要关注其潜在应用。6G典型应用场景在5G的增强移动宽带、海量物联网、低时延高可靠的基础上,加入沉浸式通信、人工智能与通信融合、感知与通信融合,新增的三个功能将会催生新的业态和市场,产生更多的利润空间。

以通感一体化为例,其就为以无人机为代表的低空经济奠定了基础。作为新兴产业未来发展的重要方向,业界普遍认为,低空经济将来一定会形成万亿级产业规模。

中国电信首席专家毕奇认为,展望6G,AI、通感、卫星将成为最具潜力的三个发展方向。围绕这片新兴产业蓝海,运营商已经开始尝试。在他看来,低空经济不仅有望成为6G的主要应用场景,也是运营商最有可能扩大收益的领域。

“得益于超高带宽、极低时延、强大的智能处理能力和精细的资源调配管控功能,6G与低空的结合相当于将地面的切片进行了多次扩展,由此创造出更为广阔的发展空间。”中国联通科技创新部总经理马红兵说。

中国联通大数据首席科学家范济安指出,在工业互联网场景,客户对网络的稳定性和时延提出极高的要求,与5G相比,6G在速率、时延、可靠性等方面将会有数量级的提升。6G如能做到1毫秒时延、“6个9”的可靠性,通感融合和高精度感知等功能,以及对于“低空经济”的有力支持,将会极大提升移动通信在工业制造领域的应用场景。

6G作为新一代数字基础设施的核心组成部分,将有力支撑未来移动通信、未来信息社会智能化全新变革。中国通信标准化协会理事长闻库表示,6G将推动万物互联迈向万物智联,融合互联网、卫星通信、人工智能技术等,构建数字孪生、智慧泛在、虚实交融的新世界。同时,6G将在智慧城市、智能制造、智慧医疗、智慧交通等领域创造大量的新业态,满足未来社会发展的新业务、新场景需求,成为经济社会数字化转型的引擎与底座。

此外,对普通用户而言,消费终端作为连接虚拟数据世界的入口,在6G时代将呈现出很多不同的形态,除智能手机外,还有如眼镜、头显、机器人、汽车等。一类是支持沉浸式体验的终端,随着6G数据传输速率的提升、时延的降低,以及XR(扩展现实)类终端技术产业的成熟,轻薄持久体验的XR类终端将大规模普及,给人们带来更加沉浸式的空间交互体验;另一类是泛在连接类终端,如XR眼镜,智能手表,各类可穿戴小型化终端,甚至植入型设备等,将借助6G网络的大连接能力,为人们提供更加健康、便捷的生活体验。此外,以生成式AI为代表的通用人工智能技术及应用的快速发展,基于6G所提供的算力、AI及连接支撑,通用人工智能将通过智能手机、机器人、无人驾驶汽车等多种形态的终端为载体,融入人们工作生活的方方面面。

6G+AI开辟通信产业新赛道

随着人工智能的发展,通信领域和AI的融合也越来越普遍。6G与Al的融合,一方面,可以应用人工智能解决无线和网络自身问题,提升系统运行效率、网络运维能力和用户体验;另一方面,可以利用广泛部署的网络基础设施提供AI服务,形成新型的、泛在的智能化信息通信基础设施,提升全社会的普惠智能水平,提高能源和算力利用效率。

此外,依托于6G更强大的算力和更智能的边缘计算能力,可以促进更多AI应用的开发,包括自动驾驶、医疗领域的自主协作、算力卸载、数字孪生、网络大模型等。

6G与AI之间的关系是相辅相成、相互促进、共同发展。6G与AI的融合将为产业带来什么?中国信科集团副总经理、总工程师陈山枝认为,通信系统的大规模连接能力和先进的人工智能技术的深度融合,将为无处不在的数据收集、存储、交换和计算提供一个分布式的高效、节能、安全的人工智能服务基础设施平台。

6G与AI融合将带来更多的可能性,进一步提升人类社会的数字化水平。中国通信标准化协会副理事长兼秘书长代晓慧表示:“我们将与各方共同研究6G与AI融合应用的场景,探索新的商业模式和产业生态,推动6G技术广泛应用于产业化进程。”

6G+AI将不断降低网络的运营成本,提升网络性能,带来的新业务能够开辟通信产业新赛道。与此同时,6G与AI融合也会面临严峻的技术、伦理、治理挑战,比如保护数据隐私、网络安全,降低网络能耗,实现最优算力分配等,这需要跨学科、跨行业、跨国界的合作,实现全球统一标准。

6G发展呼吁全球统一标准

目前,6G研究正处于需求定义和关键技术突破的关键窗口期,业界期望6G能在2030年前后具备商用能力,但具体的商用时间还取决于业务需求、产业成熟度和国家的顶层设计等多重因素。

2023年6月,国际电信联盟发布《IMT面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书》,提出了6G的典型场景及能力指标体系,业界围绕6G前沿技术研发与合作也从2024年开始迈入了一个新局面。

2024年3月,国际标准组织(3GPP)进一步敲定了6G标准化时间表,6G发展初显轮廓。目前,各国都在加速研发6G,针对6G的地缘区域性联盟已经出现,因此,统一的国际标准成为业界人士呼吁最多的声音。

“国际化、开放性,特别是在移动通信领域是非常重要的基本特征、价值所在,以及全球移动通信成功的基础,统一的国际标准是全球产业界的共同标准,是当今全球化时代用户需要互联互通市场所做的决定,也是技术内生的需求,产业生态的发展,各方利益诉求所共同决定的。”闻库表示,6G发展需要一个全球合作、共同接受的标准来驱动。

“避免技术和标准的分化,坚持推动形成全球统一6G国际标准,构建开放共享的健康产业生态,仍然是全球产业共同努力的目标。”中国移动首席科学家、副总工程师王晓云表示,全球统一的标准是保障移动通信创新链和产业链健康持续发展的基础,有助于避免技术标准碎片化,确保全球互操作性,并促进全球开放合作及商业化进程。

合作在6G标准制定中至关重要,小院高墙不可能制定出满意的标准,集思广益才是正道。一方面,6G要融入不同行业,包括垂直领域、云领域等;另一方面,政府和行业也要共同协作,在信息安全规章和无线电设备、反馈的一致性、互操作性、系统集成等方面达成共识。

2024年是6G技术遴选的关键窗口期,也即将迎来6G标准启动。凝聚全球共识的6G愿景已经发布,但6G发展需求、技术路线等方面尚需进一步探索。人工智能和空天地一体通信等新技术的迅猛发展迫切呼唤汇聚全球资源与智慧,推动6G形成全球统一标准,加速6G商业化进程。

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