中國信科陳山枝：全域覆蓋、場景智聯(lián)--6G愿景和技術(shù)引擎

2022年8月9日，在2022世界5G大會-5G-A/6G論壇上，中國信科集團(tuán)副總經(jīng)理、專家委主任、無線移動通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任陳山枝博士參會發(fā)表了《全域覆蓋、場景智聯(lián)--6G愿景和技術(shù)引擎》的主題報(bào)告。

陳山枝首先回顧了5G的發(fā)展歷程，他認(rèn)為與4G移動通信服務(wù)于個(gè)體為主不同的是，5G在服務(wù)行業(yè)上取得了突破，得到了各行各業(yè)的重視，并在此基礎(chǔ)上賦能產(chǎn)業(yè)升級，催生數(shù)字化轉(zhuǎn)型。6G的愿景是全域覆蓋、場景智聯(lián)，那么基于6G的愿景和挑戰(zhàn)，6G的標(biāo)志性技術(shù)是什么？這正是陳山枝分享的重要觀點(diǎn)。

6G會顛覆人們對移動網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)知，陳山枝指出，從需求角度來看6G要支持?jǐn)?shù)字孿生、萬物互聯(lián)，特別是萬物互聯(lián)會涉及廣域覆蓋的問題。但目前全球現(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡(luò)僅覆蓋陸地20%、地球表面積6%，當(dāng)然這是由技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)決定的。因此通過衛(wèi)星通信與地面移動通信融合發(fā)展，應(yīng)用衛(wèi)星對海洋、森林、沙漠、偏遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行覆蓋，實(shí)現(xiàn)星地融合的全球廣域覆蓋，這是6G的標(biāo)志之一。第二，6G將會支持虛擬世界、沉浸式元宇宙體驗(yàn)，每個(gè)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(tǒng)容量提出挑戰(zhàn)，因此未來會形成以用戶為中心的6G接入架構(gòu)，陳博士認(rèn)為這將是6G的另一個(gè)標(biāo)志。除了6G的兩大標(biāo)志以外，陳山枝認(rèn)為6G帶來的巨大變革需要潛在關(guān)鍵技術(shù)支撐，包括超維度天線、編碼調(diào)制、多址接入、通信感知融合、以及內(nèi)生智能與安全等。

陳博士介紹了6G目前研究的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，他認(rèn)為按照移動通信的代際特征，從前沿技術(shù)研究階段，到2025年左右開始標(biāo)準(zhǔn)化，6G標(biāo)準(zhǔn)研究大概到2030年會形成標(biāo)準(zhǔn)的固化。目前學(xué)術(shù)界和工業(yè)界處在儲備6G的前沿技術(shù)研究階段。ITU-R WP5D基本完成6G未來技術(shù)趨勢報(bào)告（FTT報(bào)告），包括通信感知融合等新興使能技術(shù)，先進(jìn)編碼調(diào)制和多址接入、先進(jìn)天線等無線空口增強(qiáng)技術(shù)，新型無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、星地融合等無線網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)技術(shù)基本明確。中國信科集團(tuán)一直以來在積極進(jìn)行6G技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)工作，聯(lián)合業(yè)界積極推入多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)入FTT報(bào)告。

進(jìn)而，陳山枝表達(dá)了對6G發(fā)展的七個(gè)核心觀點(diǎn)：

觀點(diǎn)1星地融合移動通信：6G實(shí)現(xiàn)全域覆蓋。陳山枝認(rèn)為6G將實(shí)現(xiàn)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(wù)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(jī)等空間沒有通信覆蓋。從技術(shù)角度，采用6G統(tǒng)一空口傳輸技術(shù)，支持空天地一體化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)維，避免“煙囪式”的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，未來6G要采用統(tǒng)一的空口、統(tǒng)一的核心網(wǎng)、統(tǒng)一的接入認(rèn)證，大家拿著手機(jī)可以在城市、偏遠(yuǎn)地區(qū)、沙漠、森林等地域無感地接入到地面移動通信或衛(wèi)星通信。從產(chǎn)業(yè)驅(qū)動來看，現(xiàn)有衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、地面網(wǎng)絡(luò)、海洋網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立建網(wǎng)，標(biāo)準(zhǔn)體制不統(tǒng)一，產(chǎn)業(yè)鏈割裂。

觀點(diǎn)2 智簡網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):6G架構(gòu)變革趨勢。陳山枝認(rèn)為星地融合面臨最大的挑戰(zhàn)是，過去地面的移動通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是平面的，現(xiàn)在需要構(gòu)成立體的網(wǎng)絡(luò)。因此需要引入彈性可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，網(wǎng)元功能在星地間柔性分割、按需部署，實(shí)現(xiàn)以用戶為中心，分布式、智簡的架構(gòu)。

觀點(diǎn)3 超維度天線技術(shù)：向多維度拓展。更高的帶寬需要更大的頻譜，多天線技術(shù)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(kuò)展覆蓋的同時(shí)抑制干擾。陳山枝認(rèn)為需要通過超維度天線技術(shù)，集成使用分布式超大規(guī)模天線、集中式超大規(guī)模天線、全息MIMO等技術(shù)，解決提升帶寬和頻譜效率問題。

觀點(diǎn)4新型多址接入：地面通信和衛(wèi)星通信融合中的重要作用。星地融合以后，萬物互聯(lián)/智聯(lián)對多址接入帶來巨大的挑戰(zhàn)，需要支持每平米10個(gè)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(gè)靈活的接入方式，以容納更多的用戶接入。

觀點(diǎn)5：新型編碼：支持6G解決超高吞吐、超低時(shí)延的問題。編碼與調(diào)制作為移動通信的基礎(chǔ)技術(shù)，其設(shè)計(jì)將直接影響到6G系統(tǒng)超高吞吐、超高可靠、極低時(shí)延，高移動性等KPI指標(biāo)的達(dá)成。未來6G在面臨更多的應(yīng)用場景情況下，需要多樣化的編碼技術(shù)。比如可以支持高吞吐量的編碼，支持低復(fù)雜度的編碼，以及信源和信道的聯(lián)合編碼等等。

觀點(diǎn)6：通信與感知融合：支持6G實(shí)現(xiàn)萬物智聯(lián)。6G將利用雷達(dá)、成像等無線感知技術(shù)實(shí)現(xiàn)非目標(biāo)終端等物體的位置、姿態(tài)以及環(huán)境信息的感知，從而獲取多維度多層次感知數(shù)據(jù)，將移動通信系統(tǒng)從目標(biāo)終端擴(kuò)展到物與環(huán)境，實(shí)現(xiàn)萬物智聯(lián)。陳山枝指出目前正在開展通信感知場景以及架構(gòu)設(shè)計(jì)、環(huán)境感知與輔助通信技術(shù)、通感融合空口技術(shù)等方面的研究，使未來能夠在通信感知一體化架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)做很多貢獻(xiàn)。

觀點(diǎn)7 人工智能從5G應(yīng)用走向6G內(nèi)生。陳山枝認(rèn)為6G將實(shí)現(xiàn)內(nèi)生智能，利用人工智能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自優(yōu)化、自演進(jìn)，提高網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性，大幅降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維成本，降低網(wǎng)絡(luò)能耗，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。

6G網(wǎng)絡(luò)智能將從集中式的云化智能向分布式的網(wǎng)絡(luò)智能轉(zhuǎn)變，數(shù)據(jù)處理從核心向邊緣轉(zhuǎn)變，邊緣智能的不斷發(fā)展將帶來基站與終端之間更為頻繁的數(shù)據(jù)交互。

中國信科是由原大唐電信集團(tuán)和烽火科技集團(tuán)聯(lián)合重組的中央企業(yè)，中國信科積極布局6G研究，已連續(xù)兩年發(fā)布“全域覆蓋，場景智聯(lián)” 6G白皮書，聯(lián)合業(yè)界積極開展6G愿景與需求的研究、6G關(guān)鍵技術(shù)的研究與驗(yàn)證，為后續(xù)的6G標(biāo)準(zhǔn)化工作做好前期儲備工作。

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