下一代移動通信啟航：中國信科陳山枝詳解6G愿景及技術(shù)發(fā)展趨勢

8月31日消息（樂思）日前，第九屆“未來信息通信技術(shù)國際研討會在京舉辦。

本屆研討會以“創(chuàng)新驅(qū)動下的ICDT未來十年”為主題，圍繞信息通信技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)新和未來數(shù)字技術(shù)發(fā)展趨勢展開。多位院士、專家齊聚一堂，針對5G部署的重難點問題，探討如何實現(xiàn)持續(xù)創(chuàng)新，推動5G增強與演進。

中國信息通信科技集團有限公司副總經(jīng)理、專家委主任、無線移動通信國家重點實驗室主任、IEEE Fellow 陳山枝博士發(fā)表了題為《6G：全域覆蓋、場景智聯(lián)》的主題演講。

移動通信發(fā)展從1G的語音、2G的語音和文本，到3G的多媒體、4G的移動互聯(lián)網(wǎng)，再到5G的場景連接。陳山枝表示，展望6G的前景，將會是在5G規(guī)模發(fā)展的基礎(chǔ)上，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和智能進一步升級換代。

在他看來，6G面臨更豐富多樣的應(yīng)用場景需求與挑戰(zhàn)。覆蓋范圍更廣、連接空天地；深度覆蓋、密集連接；覆蓋對象擴展、連接環(huán)境感知；覆蓋虛擬化、連接虛擬空間；實現(xiàn)跨界的融合、場景的智聯(lián)等。

對此，陳山枝博士總結(jié)了三大觀點，并對各個觀點的技術(shù)發(fā)展趨勢進行了詳述：

觀點一、6G將實現(xiàn)全域覆蓋、萬物連接。

隨著5G萬物互聯(lián)往前走，6G將為人、物、環(huán)境的感知以及虛擬空間提供一個連接的保障，成為社會和國家的核心基礎(chǔ)設(shè)施，也為產(chǎn)業(yè)升級、智慧生活、社會治理提供一個豐富的連接和服務(wù)。從這個角度來看，可以具體為四個趨勢：

趨勢1、覆蓋范圍更廣，空天地立體全覆蓋。為任何人、任何物在任何地點、任何時間，以任何方式提供信息服務(wù)，實現(xiàn)天基、空基、陸基等各類用戶接入與應(yīng)用。

趨勢2、深度覆蓋、密集連接。深度覆蓋旨在消除覆蓋盲點，提升弱覆蓋區(qū)域的覆蓋能力以及用戶的通信體驗。為了實現(xiàn)無處不在的智能通信，6G系統(tǒng)對深度覆蓋的覆蓋率要求將接近100%。

“利用更高頻段的載波，以滿足更多連接、更加密集的覆蓋需求。大規(guī)模天線數(shù)量將進一步增大，利用模擬波束賦形技術(shù)補償高頻段的路徑損耗。利用可配置智能表面可構(gòu)建新型的分布式天線單元，提供便捷的部署和實時的環(huán)境調(diào)控。” 陳山枝補充道。

趨勢3、擴展覆蓋對象、連接環(huán)境感知。6G移動通信系統(tǒng)的覆蓋對象將從傳統(tǒng)的用戶終端拓展到環(huán)境感知設(shè)備，并通過無線感知技術(shù)實現(xiàn)通信系統(tǒng)與環(huán)境的連接。

趨勢4、覆蓋虛擬化、連接虛擬空間。數(shù)字孿生是物理系統(tǒng)或生物實體的人工智能虛擬孿生體，通過實體與孿生體間的無縫連接、一一對應(yīng)，以及實時數(shù)據(jù)交換，借助人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)，在實體全生命周期內(nèi)，實現(xiàn)對實體的實時監(jiān)控、控制、優(yōu)化、預測和決策改進。

觀點二、6G將實現(xiàn)跨界融合、場景智聯(lián)。

從實現(xiàn)方式角度，陳山枝認為，6G網(wǎng)絡(luò)將與其它信息技術(shù)深度融合，支撐網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)的升級拓展;芯片、軟件和設(shè)備及解決方案將進一步實現(xiàn)平臺化、軟件化、IP化、開源化和智能化，從而形成新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。從這個角度來看，主要有五大趨勢。

趨勢5、通信與感知的融合。無線通信向高頻段與大帶寬發(fā)展，越來越滿足無線感知應(yīng)用的條件;站間距越來越小，以及分布式天線的應(yīng)用，使得終端與基站彼此可“看見”的概率越來越高;同時，部分在終端執(zhí)行的感知操作可以轉(zhuǎn)移到基站執(zhí)行，從而可以減輕基站-終端之間的通信負荷。此外，利用無線感知獲取更豐富的用戶、環(huán)境數(shù)據(jù)等以提升通信系統(tǒng)性能，近年來通信與感知的融合成為業(yè)界關(guān)注的焦點。

趨勢6、通信與智能的融合。隨著無線移動通信系統(tǒng)的發(fā)展，其對網(wǎng)絡(luò)的性能要求越來越高，網(wǎng)絡(luò)變得越來越復雜。借鑒深度學習解決大型、復雜的非線性系統(tǒng)問題的經(jīng)驗，應(yīng)對未來新挑戰(zhàn)。

“作為一種業(yè)務(wù)，AI在移動互聯(lián)網(wǎng)的上層應(yīng)用中已經(jīng)逐漸普及，其訓練數(shù)據(jù)、推演數(shù)據(jù)、機器學習模型等在終端、基站、核心網(wǎng)之間傳播，形成一種新的業(yè)務(wù)模式。在網(wǎng)絡(luò)運維方面，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、操作維護等層面替代傳統(tǒng)的人工操作。核心網(wǎng)層面，解決業(yè)務(wù)及應(yīng)用的部署、運行、拓展、安全等問題。RAN高層解決無線資源管理問題。物理層可以解決信號處理層面的問題。”

趨勢7、通信與計算的結(jié)合。6G網(wǎng)絡(luò)的計算能力將從“端-云”向“端-邊-網(wǎng)-云”協(xié)同方向發(fā)展，計算資源將作為空時頻之外的第四種資源，并同時為通信和上層業(yè)務(wù)提供服務(wù)。6G網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求和數(shù)據(jù)處理需求彈性地分配計算能力，從而提高能效。

趨勢8、通信-感知-計算的融合使能場景智聯(lián)。通信-感知-計算的深度融合，促進智能化在6G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。利用無線感知的主動數(shù)據(jù)獲取能力，為人工智能技術(shù)的應(yīng)用提供了更豐富的數(shù)據(jù)來源?；跓o線感知實時獲得場景的變化，利用通用計算提供便捷性，6G系統(tǒng)可及時進行系統(tǒng)功能的更新與迭代，提供更強大的通信與連接服務(wù)。

趨勢9、頻譜稀缺下的頻譜協(xié)同共享。目前6GHz以下的低頻譜已經(jīng)分配殆盡，6GHz以上的毫米波頻段也已經(jīng)分配給5G使用。通信需求增長增加了頻譜資源的緊缺，6G將需要更多的頻譜資源。頻譜資源稀缺，但同時存在頻譜利用率低。

陳山枝指出，解決思路就是現(xiàn)有頻譜資源高效利用加上更高頻段的擴展。重要的是通過現(xiàn)有頻譜資源重耕、聚合或者動態(tài)頻譜共享提供基礎(chǔ)連續(xù)覆蓋，實現(xiàn)快速、低成本的網(wǎng)絡(luò)部署。此外，再利用毫米波、太赫茲或者可見光滿足特定場景的短距離大容量需求。

觀點三、6G是提供連接、感知、算力的能力網(wǎng)絡(luò)。

陳山枝強調(diào)：“6G移動通信系統(tǒng)具有無線感知、網(wǎng)絡(luò)算力、智能化等新能力，則要求6G具備更強的控制面架構(gòu)支撐這些新能力。”這其中涉及三大趨勢：

趨勢10、控制面的增強，協(xié)議棧的簡化。為了支撐更多能力，6G協(xié)議棧需要簡化，并依靠強健的控制面實現(xiàn)多種能力的用戶定制與即插即用，滿足各行各業(yè)的差異化需求。有兩種用戶定制方式，一是通過將能力定義為各類 API的方式，為用戶提供定制的接口。二是安全保證通過將資源租借的方式提供給用戶設(shè)備，用戶完全可以自定義空口。

趨勢11：數(shù)據(jù)的本地化。6G的速率肯定是越來越高加上摩爾定律的放緩，勢必將會造成6G前傳、中傳、后傳的數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)瓶頸。如今，國家出臺了各種數(shù)據(jù)保護的要求，以及企業(yè)敏感數(shù)據(jù)的脫敏等需求，所以數(shù)據(jù)的本地化是必需，加上邊緣智能處理的趨勢，這一點在移動通信的蜂窩網(wǎng)絡(luò)都會在6G當中得到體現(xiàn)。

趨勢12：接入的分布式、開放性、智能化。陳山枝表示，伴隨著ICDT融合，網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化將下沉到RAN，依托分布在眾多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的計算資源形成通用計算資源池， 任意物理節(jié)點本地的計算資源將不再嚴格受限，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能的按需調(diào)整和遷移。構(gòu)成通用計算資源池要求計算資源規(guī)范化、統(tǒng)一化，并開放接口，以便進行管理和被第三方用戶使用。

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