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文章来源:中国证券报

本报记者   吴科任

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赛迪智库日前发布的《6G概念及愿景白皮书》(简称《白皮书》)称,为克服5G应对新挑战的性能限制,需要开发具有新功能特性的6G无线系统。一方面,6G要实现对传统蜂窝网络所有功能的融合,例如支持网络致密化、高吞吐量、高可靠性、低能耗以及大规模连接;另一方面,6G将运用新技术实现服务和业务的拓展,包括AI、智能可穿戴设备、自动驾驶汽车、扩展现实(XR)和3D投影等。  

面临挑战

2019年是我国5G商用元年,三大运营商正在大规模部署5G基站。5G具有大带宽、大连接、高速率、低延时的网络能力,与4G相比,能够提供新功能并实现更好的服务质量,既可以大幅提升个人用户高带宽移动互联网业务体验,也可以与AI、云计算等基础技术共性能力。

尽管如此,《白皮书》认为,以数据为中心的智能化系统的快速增长对5G无线系统的能力带来了巨大挑战。例如要保证虚拟现实(VR)设备良好的用户体验,至少需要10Gbps的数据速率,这已经是超越5G(B5G)后才能实现的目标。

不仅如此,《白皮书》指出,从5G标准的规范来看,仍然在信息交互方面存在空间范围受限和性能指标难以满足某些垂直行业应用的不足。例如,从通信网络空间覆盖范围来看,5G仍是以基站为中心的发散覆盖,在基站所未覆盖的沙漠、无人区、海洋等区域内将形成通信盲区,预计5G时代仍将有80%以上的陆地区域和95%以上的海洋区域无移动网络信号。此外,5G的通信对象集中在陆地地表10km以内高度的有限空间范围,无法实现“空-天-海-地”无缝覆盖的通信愿景。

从行业应用的网络性能需求来看,更大的连接数密度、更大的传输带宽、更低的端到端时延、更高的可靠性和确定性以及更智能化的网络特性,是移动通信网络与垂直行业融合应用得以快速推广和长远发展的必然需要。例如,对于智能工厂,6G能够将时延缩减至亚秒级甚至是微秒级,从而能够逐步取代工厂内机器间的有线传输,实现制造业更高层级的无线化和弹性化。另外,目前5G的连接数密度约为每平方米一个连接设备,随着传感器技术和物联网应用的发展,在很多应用场景下每平方米连接的设备数量将超过1个,5G网络将无法承担更大连接设备的接入,必须依赖下一代6G网络超大连接数性能的支撑。

扩展升级

赛迪智库认为,6G总体愿景是基于5G愿景的进一步扩展和升级。

从网络接入方式来看,6G将包含多样化的接入网,如移动蜂窝、卫星通信、无人机通信、水声通信、可见光通信等多种接入方式。

从网络覆盖范围来看,6G愿景下将构建跨地域、跨空域、跨海域的“空-天-海-地”一体化网络,实现真正意义上的全球无缝覆盖。从网络性能指标来看,6G无论是传输速率、端到端时延、可靠性、连接数密度、频谱效率、网络能效等方面都会有很大的提升,从而满足各种垂直行业多样化的网络需求。

从网络智能化程度来看,6G愿景下网络和用户将作为统一整体,AI在赋能6G网络的同时,更重要的是深入挖掘用户的智能需求,每个用户都将通过AI助理提升用户体验。

从网络服务的边界来看,6G的服务对象将从物理世界的人、机、物拓展至虚拟世界的“境”,通过物理世界和虚拟世界的连接,实现“人-机-物-境”的协作,满足人类精神和物质的全方位需求。

《白皮书》介绍,6G未来将以5G提出的三大应用场景为基础,不断通过技术创新来提升性能和优化体验,并且进一步将服务的边界从物理世界延拓至虚拟世界,在“人-机-物-境”完美协作的基础上,探索新的应用场景、新的业务形态和新的商业模式。场景包括:人体数字孪生、空中高速上网、基于全息通信的高保真扩展现实、新型亚博体育2018下载城市群、全域应急通信抢险、智能工厂PLUS和网联机器人和自治系统。

技术突破

《白皮书》对我国推进6G研发给出了三条建议。

首先,加大6G候选频段研究力度。结合我国5G产业发展现状和6G研究需求,统筹开展6G频谱方案研究工作:一是考虑我国产业节奏和特点,积极推进高频毫米波、太赫兹等候选频段用于现有5G和未来6G通信网络的相关研究,做好通信产业发展的频谱资源储备;二是持续推进目前低中频频谱高效利用技术的研究,结合6G复杂融合场景开展动态频谱共享相关理论研究;三是鼓励支持产业各界加大与候选频谱相关的芯片、设备的技术标准制定、设备试验和研制工作,增加专项资本投入,加大研发力度,增强技术竞争力。

其次,推进6G国际化合作与发展。坚持6G全球统一标准的工作思路,积极开展国际合作。一是依托产业界力量,强化国内外运营商和设备商沟通协作,鼓励产业界上下游企业积极参与国际组织针对6G研究的相关议题,争取机会共同推动6G技术标准的制定,把握好全球产业趋势,提升产业协同发展和国际化能力。二是坚持自主创新与国际合作并行推进,在国内推动和建立产学研用一体化的6G研发及应用体系,加强平台中各参与者之间的互动,加快6G的研发进度,力求掌握更多的知识产权,做好专利储备工作,便于更好开展6G产业化战略部署。

最后,突破6G潜在关键技术。集中产业界力量突破6G潜在关键技术,推动我国6G通信设备和终端形成产业规模,在国际产业分工体系中占据有利地位。一是加大资金投入,设立多个细分领域专项课题组,鼓励产业链企业集中突破下一代信道编码、新一代天线射频、太赫兹通信、软件无线电、卫星互联网、人工智能、区块链、动态频谱共享等关键技术;二是积极推进关键产业基础储备,尤其是半导体材料等基础领域和高频器件等前沿领域,通过政策、资金倾斜鼓励高频段、大带宽的射频器件、测量仪器设备厂商开展专项技术突破;三是鼓励企业进行6G应用场景的前瞻研究和应用试验,积极引导相关企业开展跨行业协作,促进产业链各方协同发展形成合力,打造上下游生态环境。





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