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什么是6G时代的打开方式?从创新成果看智简、感知、高效的下一代移动通信系统

科普中央厨房 北京科技报社 2023-07-05


6G是怎样的一代移动通信系统?6G相关研发的进展情况如何?6G将为哪些领域赋能,又将对人们的生活产生哪些影响?

文/记者 李晶   新媒体编辑/王姗

供图/中关村论坛新闻中心

6G是打通虚实空间泛在智联的统一网络,将基于5G愿景进一步扩展和升级,推动“万物互联”迈向“万物智联”。我国早在2019年就建立了6G推进组织,国家“十四五”规划纲要等均提出要布局6G技术研发。
5月30日下午,在全球B5G/6G创新论坛上,主持发布四项6G创新成果的中关村泛联移动通信技术创新应用研究院首席科学家刘光毅接受了记者的专访,并回应了关于6G发展现状、战略布局以及当前成果的相关问题。

▲中关村泛联移动通信技术创新应用研究院首席科学家刘光毅在全球B5G/6G创新论坛主持发布6G创新成果

问:当前,我国6G的战略布局和技术研发方面处于怎样的阶段?我国2019年开始陆续对6G进行布局,推进相关研发工作。目前,我国6G的整体布局,与全球发达经济体基本保持同步。同时,结合我国在4G、5G上的积累,以及6G前期的投入,在超大规模天线、电磁超材料、人工智能和通信技术融合、网络架构等领域积累了一定优势。从布局上来说,我国的6G发展相对乐观,但也因以往原创技术、基础器件等方面的积累不足,还需要对相关领域持续布局追赶,突破一些“卡脖子”的问题。希望到2030年6G能具备大规模商用的条件,这些方面的问题能够得到缓解。
问:6G创新成果有哪些特点及应用场景?我们刚刚发布了四项6G创新成果,以及《智简通信系统及关键技术白皮书》。第一项成果是智简通信系统样机,是技术理论研究上比较重要的成果。传统通讯系统的传输是忠于原始数据的,智简系统则通过人工智能挖掘数据内涵,再经过编码进行传输及接收解析。以视频电话为例,人工智能可将人像做抠图处理传输实时数据,而静态背景则只需传输一次,这将节省大量传输带宽。第二项成果为高精度毫米波通信感知一体化原型样机,其应用场景非常广泛,如无人机、车联网、工业机器人等,通过“感知一体化”可以定位物体,促进精细协同,避免碰撞。“通信感知一体化”是6G的重要发展方向,在未来低空经济发展中,可以成为有力的基础设施。大带宽高速可见光实时通信系统原型样机是第三项成果。“可见光”频段的利用,可以提高传输速率且对人体绿色健康,其应用场景非常可观。当前,我国LED照明产业非常成熟,并较为领先,有较好的产业基础。但由于目前的LED照明器件仅考虑了照明的需求,而没有考虑通信的需求,仅能支持几十兆的通信带宽,速率较低,竞争力不足,可见光通信的发展主要受到LED光源器件能力的限制。此项成果实现了可见光芯片的突破,设计的通信带宽可达2GHz,预期速率将达到每秒10Gb,未来还有望实现每秒100Gb的传输能力。第四项成果是6G云化无线网络新型空口试验验证平台,它可以对6G关键技术进行工程化的评估和验证,确保应用于6G的技术可行可用,能够实现产品化和应用落地。业界传统的关键技术评估主要是通过软件模拟进行,以及面向产品化的工程化原型系统评估。前者因丢失硬件实现细节评估而导致结果偏理想化,后者结果客观但成本过高,研发周期和门槛较高,仅业界少数有实力的企业具备条件。本次发布的6G云化无线网络新型空口试验验证平台则基于云化和开放的设计原则,在工程化硬件实现的基础上,将底层的复杂硬件抽象为软件并进行隔离,可支持新功能的敏捷开发和快速迭代,大幅度降低6G关键技术的测试验证门槛,提高6G关键技术的研发效率。该平台将免费向中小企业、高校及科研机构开放,通过协同攻关,降低它们的测试验证门槛,节省研发投入和资源,让他们的重心聚焦于关键技术的研究和理论的突破,加速我国原创技术和核心技术的突破。
问:1G到5G是通信网络的升级迭代,6G网络会是什么样?6G将不再是简单通信网络的概念,我们将它定位为一个服务平台。在这个平台上,根据用户的需求,可以融合传统运营商的物理资源,互联网公司等的社会资源,提供一站式的按需服务。如果说以往1G到5G的通信网络是只能传输数据的管道,那么6G的管道可传输的“内容”更为多元,需要什么就能传输什么,如除传统通信内容(数据、话音、视频),还可以提供AI能力、大数据能力、感知能力、计算能力、安全能力等,也就是所谓的“XaaS,一切皆服务”。如果以往是提供通信服务,那么6G可以提供大数据服务、计算服务,人工智能服务、安全服务……只要有需求,6G就可以提供个性化的定制服务。这就是6G的设计目标。
问:5G已经具备了大带宽、低延时等特点,6G还会增加哪些优势?6G不仅具备5G的特点,还会做地更好。同时,6G在传统通信能力基础上,还将融合大数据、安全、人工智能等多方面的功能。换言之,6G将增加新的能力维度,为各种差异化、碎片化的服务和场景提供“一揽子”的解决方案。
问:6G对人们的生活方式有何影响?6G将是物理世界与数字世界的桥梁,构建数字孪生的世界,实现预测未来和改变未来的梦想。6G将会解锁许多新的应用场景,帮助解决看病难、交通拥堵等社会热点问题,帮助社会向好发展。例如,随着社会的老龄化发展,很多老年人难以适应社会数字化发展的节奏,如很多老人在医院自助挂号机面前无所适从,不会打车等等。6G时代,可更好地通过人工智能技术的广泛应用,通过智能机器人助理、智能化交互等手段解决这些社会问题,提供更多的人文关怀,让社会更有温度。数字孪生人也是6G的重要应用场景之一。人们通过可穿戴设备或可植入人体的传感器,采集人体的健康数据,通过数字孪生建模预测可能发生的疾病,并提前给予医疗干预,避免心梗、脑梗等疾病的发生,既可减少医疗资源消耗,也可以尽可能的保留人的个人、家庭与社会价值与贡献,缓解看病难的社会热点问题。6G带给人的感受,不仅是通信更加顺畅,生活也会更加高效、智慧、安全。6G希望能让人们从繁琐的日程工作中解脱出来,拥有更多自主的时间,关注自身成长和发展,去做自己想做的事情,更好地成就个人的价值实现。
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