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對 6G 發展的幾點思考

發佈時間: 2021-06-10 | 來源: 人民郵電報 | 作者: 達涌 | 責任編輯: 王琦

5G成功商用將為6G演進奠定堅實基礎

全球行動通訊歷經1G到4G的跨越式發展,已進入5G商用的關鍵階段。回顧行動通訊發展歷程,新業務應用從出現到成熟往往需要兩代週期來培育,1G實現了語音業務,在2G獲得了廣泛應用;3G 開始可以支援移動多媒體業務,到4G時代移動網際網路業務得到了蓬勃發展;5G應用場景首次由移動網際網路拓展到物聯網領域,將實現與垂直行業的深度融合,開啟工業網際網路新時代。

在資訊消費極大增長和生産效率不斷提升的需求驅動下,以及在先進的感知技術、人工智慧、通信技術、新材料和新器件的使能下,將衍生出更高層次的行動通訊新需求,推動5G向6G演進和發展。6G將在5G的基礎上進一步拓展和深化物聯網的應用範圍和領域,持續提升現有網路的基礎能力,並不斷發掘新的業務應用,服務智慧化社會和生活,實現由萬物互聯到萬物智聯的躍遷。5G的成功商用,特別是在垂直行業領域的廣泛應用,將為6G發展奠定良好基礎。預計3GPP國際標準組織于2025年後啟動6G國際技術標準研製,大約在2030年實現6G商用。

智賦萬物、智慧內生成為6G重要特徵

行動通訊技術與人工智慧、大數據、雲計算等新一代網路資訊技術加速融合,智慧化將成為未來新一代行動通訊技術發展的新趨勢之一。DOICT的深度融合將激發新一代網路資訊技術的創新活力,釋放多技術交叉融合運用所帶來的疊加倍增效應,帶來感知、存儲、計算、傳輸等環節的群體性突破,最終實現網路資訊技術的代際躍遷。同時,人工智慧將推動網路進入智慧化時代,人工智慧技術在網路領域正從輔助運維擴展到網路性能優化、網路模式分析、部署管理、網路架構創新等多個領域,將引發網路資訊技術的全方位創新。

在此背景下,6G將使超大規模的智慧化網路成為現實,在物理世界中運作的個人、設備、特定環境將通過動態數字建模在智慧化網路中找到位置。經6G網路連接起來的智慧體,通過不斷學習、交流、合作和競爭,將能夠以超高效率模擬和預測物理世界的運作與發展,從而做出更快、更好的決策。

高中低全頻段高效利用滿足6G頻譜需求

頻譜資源是行動通訊發展的基礎,6G將持續開發優質可利用的頻譜,在對現有頻譜資源高效利用的基礎上,進一步向毫米波、太赫茲、可見光等更高頻段擴展,通過對不同頻段頻譜資源的綜合高效利用來滿足6G不同層次的發展需求。6GHz及以下頻段的新頻譜仍然是6G發展的戰略性資源,通過重耕、聚合、共用等手段,進一步提升頻譜使用效率,將為6G提供基本的地面連續覆蓋,支援6G實現快速、低成本網路部署。

高頻段將滿足6G對超高速率、超大容量的頻譜需求。隨著産業的不斷發展和成熟,毫米波頻段在6G時代將發揮更大作用,其性能和使用效率將大幅提升。太赫茲、可見光等更高頻段受傳播特性限制,將重點滿足特定場景的短距離大容量需求,這些高頻段也將在感知通信一體化、人體域連接等場景發揮重要作用。

衛星等助力蜂窩地面網路實現6G全域覆蓋

6G將進一步擴展網路覆蓋的廣度和深度,實現全球無縫覆蓋。衛星、無人機等非地面設施能夠實現更廣覆蓋,為輪船、飛機、廣域物聯網及移動網際網路終端提供通信及聯網服務,但由於其覆蓋範圍極廣,導致其單位面積容量低,難以滿足密集城區用戶的大容量需求。此外,與地面之間的距離遠,傳輸時延較高,也難以滿足超低時延垂直行業應用的需求。地面蜂窩行動通訊的優勢在於其強大的計算能力、大數據存儲能力,數據傳輸高速率、低時延以及支援海量連接,可有效滿足人口密集地區的大容量網路需求,但其覆蓋範圍受限。現有的地面蜂窩網路僅覆蓋地球表面的10%,在人口密度低、回報價值低的偏遠地區網路部署成本高昂、性價比低,且易受地形和地質災害影響。因此,在未來6G網路建設中,衛星等非地面通信將作為地面蜂窩網路的補充,推動形成無縫全域覆蓋的通信網路。

未來空天地海一體化覆蓋網路將由具備不同功能、位於不同高度的衛星、高空平臺、近地通信平臺以及陸地和海洋等多種網路節點實現互聯互通,相互取長補短、優勢互補,形成一個以地面蜂窩網路為基礎、多種非地面通信為重要補充的立體廣域覆蓋通信網路,實現同一終端在地面、空中、海面各個區域之間的無縫漫遊,為各類用戶提供多樣化的應用和服務。