6G的“靈”表現在哪些方面?能為人類社會做什么?

觀點 | 2021-10-22 11:42:17
時間:2021-10-22 11:42:17   /   來源: 經濟觀察報      /   點擊數:()

在5G大規模商用的時期,關于6G的探索已經開始。

工信部科技司司長聞庫表示,當前,全球主要國家和地區都開啟了6G的研究和戰略布局。中國也同樣高度重視6G的發展,在工信部推進下,關于6G的愿景需求、潛在關鍵技術方面,已經逐漸走出朦朧。

關于6G,從2018年開始通信業已經有零星的討論會,至今開始密集探討,業內正將5G中得到的一些經驗,或者5G不能滿足的部分,注入到6G的研究設計中。

學界、產業界從不同角度對6G進行了展望,他們共同的指向是,6G的通信指標將比5G高10-100倍,6G網絡不僅具備高速率、大帶寬、低延時,還將在傳感、成像和定位方面將爆發出巨大的能力。

人們為什么將6G設計得如此強大,需要進一步探討的是,10年后的人類社會,要用6G來做什么?

一個展望是5G網絡能把人、機、物之間互聯起來,6G網絡將在互聯的基礎上注入感知,6G本身就成為一個巨大傳感器,無所不在地感知物理世界。在這樣的世界里,數字孿生、全息投影、人體傳感器、衛星互聯網等一系列場景都有可能實現。

但是全球6G發展尚處于早期階段,6G是什么、用來干什么、采用什么技術來實現,目前業界尚未形成共識。截至目前,全球通信行業標準化組織3GPP沒有對6G作出明確的規劃。

一位運營商人士對記者稱,目前來看,很多依托6G網絡的技術都無法在短時間內做成,因為涉及到基礎產業的構建、材料的制造、軟件上的進步。6G的落地預計從2026、2027年開始。愛立信也預測,6G基礎技術的早期標準可能會在2027年發布。

6G的“超能力”

華為技術有限公司無線CTO童文表示, 5G是由eMBB(增強型移動寬帶)、uRLLC(超可靠、低時延通信)、mMTC(海量機器類通信)三大應用場景構成的,6G將在此基礎上增加了兩個新元素Intelligence(智能)和Sensing(感知),6G時代所有的技術創新都將圍繞這5大元素構建。

童文表示,技術上6G的峰值將達到1Tbps,整網容量是5G的1000倍,能效是5G的100倍,平均用戶速率在室外是10-20Gbps,室內達到10Gbps以上。

中國工程院院士張平認為,6G的通信指標相比5G應該有10-100倍的提升,包括體驗速率要高10-100倍,峰值速率達到10-20倍,流量密度100倍,連接密度100倍等。

美國電信運營商AT&T首席技術官Andre Fuetsch表示,6G所需的極高速率和容量,將把無線電通信推向更高的頻段,甚至到太赫茲區域,吞吐量是5G的100倍,而較低的頻段也會大量存在,將繼續作為廣域覆蓋的骨干。

6G要為人類社會做什么?

沿著數字經濟的趨勢,虛擬世界和物理世界正走向一個交融。童文表示,從5G到6G時代分水嶺的標識,是將物理世界與數字世界融為一體,而6G開始,就要構建數字世界對物理世界的感知。本質上6G就像一個神經系統,它不僅要讓數字世界融合于物理世界,還要進一步地去操作物理世界。

6G比5G增加了智能和感知,張平對此的理解是,6G的多出一個特點——“靈”, 在6G時代,信息處理和交互又了增加了新的維度——意識,也就是“靈”,這是一個象征智慧、智能的詞語,5G和6G之間,是“萬物互聯”和“萬物智連”的區別。

5G網絡實現了人類社會空間、信息空間、物理空間的互聯,6G網絡在實現前三者互聯的基礎上,還納入了意識空間,意識也加入了其中的互動。所以,5G是人、機、物之間通信,6G是人、機、物、靈之間通信。

6G的“靈”可以做什么?

張平認為,具體的場景看,比如在虛擬世界為人類建造一個智能助手,它能采集人類的所說、所見、所感與所思,了解與掌握人類的生理和心理特征,并通過人工智能對人類各種行為和思想進行分析,甚至比人類更了解自己。它甚至可以代替人做出決策,成為這個人的人生“導師”,指導就醫、婚戀、職業規劃、商務談判。這已經是一種具備高度智能的“靈”。

另一種場景,6G可以實現全息、全感官類的業務,相比1-5G時代,都是視頻、音頻、圖片等客觀信息的感知、編碼、傳輸,6G可以傳播主觀信息,人類的視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺都可能和機器實現交互,這將是一種身臨其境的體驗。

例如人體的數字孿生,就是構建一個虛擬世界,通過數字化將物理世界的人抽象地模擬出來,而且是一種全方位立體化模擬,也叫數字孿生,可以說實現了人的數字永生。

IMT-2030(6G)推進組(在工信部指導下,由中國信息通信研究院牽頭成立在2019年牽頭成立的組織),為6G時代規劃了幾大重點技術方向,超大規模天線,比如更精準定位、更立體化覆蓋、高速移動場景的覆蓋;太赫茲通信,太赫茲頻譜資源豐富,可滿足6G極高容量,極高速率的頻譜需求,但頻段高、傳輸距離短,更適合特點場景的熱點覆蓋;通信感知一體化,利用無線信號同時實現無線通信和無線感知功能,網絡將有一種原生的感知能力;無線人工智能,將人工智能技術與無線通信相結合;智能超表面,比如服務小區邊緣用戶,解決多小區同頻干擾,加強通信的安全性,防止竊聽。

基礎技術和材料有待突破

童文表示,6G將達到移動通信指標的極致,然而,這些技術指標的實現需要大量的技術原創和突破。而相比5G,6G需要更多學科交叉技術的研究,通信要和其他產業共同突破一些瓶頸、卡脖子的技術。

一位運營商的人士對記者稱,數字孿生、人體傳感器,這些更多是當前的一種愿景和想象,如果不能在5、6年之內發展成熟,就趕不上全球做6G標準的時間點,就不能在6G時代實現了。但目前來看,很多依托6G網絡的技術都無法在短時間內做成,因為涉及到基礎產業的構建、材料的制造、軟件上的進步。

該人士稱,6G的落地預計從2026、2027年開始,如果能在2028年作出第一代6G的技術就已經很好了。

聞庫認為,當前的任務,一方面仍然是大力推進5G商用成熟,移動通信產業發展有明顯的代際演進特點,是循序漸進的發展過程,產業要做好5G-Advanced的演進,為發展好6G打好基礎,修好橋,鋪好路。

另一方面,6G在全球還沒有形成一個定論,產業要在6G研究技術上保持開放思維,不宜對6G技術路線過早地蓋棺定論,要多種樹,切勿操之過急砍樹。

全球來看,韓國在2020年8月發布國家級6G戰略規劃,提出重點布局和標準,目標于2028年商用6G;美國在制定6G戰略路線圖,并推進6G技術的研究和標準制定,計劃在2021年初啟動6G研究項目,并在2030年啟用技術網絡。歐盟中,德國近期宣布建立多個6G研究中心,未來5年將投入7億歐元資助6G技術研發。(沈怡然)

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