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    6G網絡性能大幅提升 按需服務成為可能

    來源:中國消費者報     2021-09-16 22:12:02     作者:    

    5G發展方興未艾,6G又粉墨登場。近一段時間,關于6G的討論在線上線下掀起了一股熱潮。那么,6G究竟為何物,到底有多神奇?記者專門采訪了科技部6G研發國家重點專項咨詢專家、中國科學院院士黃維和北京郵電大學網絡智能研究中心主任廖建新。

    網絡性能大幅提升

    眾所周知,每一代新的移動通信技術的突破,都帶來傳輸速率的大幅度提升。5G最重要的場景有三個:增強移動寬帶場景、低時延高可靠場景、低功耗大連接場景。其中,前者著重提升用戶體驗速率,提高人與網絡的連接能力;后兩大場景則能夠更好地支持物與網絡的連接和通信。相對于5G的10G-20Gbit/s的峰值速率、0.1G-1Gbit/s的用戶體驗速率、1ms的空中接口時延、100萬連接/平方公里的連接密度以及米級定位精度,6G的性能指標將實現十到百倍的提升,預計6G的峰值速率可達1Tbit/s、用戶體驗速率可達1Gbit/s、空中接口時延將低于1ms、連接密度將達到1000萬連接/平方公里、定位精度可達厘米級。與此同時,6G性能指標也突破了單純的通信連接的范疇,對安全、智能、效率等方面提出了更多需求。

    5G在發展過程中融合大數據、物聯網、人工智能等技術,與垂直行業深度融合,以解決行業用戶基礎連接需求中的痛點。而6G一方面重點解決5G三大業務場景并存的實際問題,另一方面提出宏大的“全業務場景”,期望滿足用戶個性化的極致性能需求,實現以人為本的按需服務。

    可用資源更加豐富

    6G將融合衛星網絡、無人機網絡、水下通信等新技術,實現全球立體覆蓋,將空間、陸地以及海洋緊密地無縫連接起來。宏觀上,6G網絡中可用資源不僅包括地面移動通信網絡資源,如基站、無線路由器等,還包括衛星網絡資源、無人機網絡資源,以及水面和水下網絡資源。各網絡協作進行通信,實現立體覆蓋。微觀上,6G將進一步發展以人為中心的體域網絡。6G網絡將形成既有廣度又有深度的多層覆蓋,提供陸地通信、空間通信、設備和設備間的短距離通信,以及物理空間與虛擬空間的通信服務。

    隨著多技術的融合,6G移動通信系統的基礎服務能力將得到進一步拓展。6G可用于業務的資源,按照資源用途可分為感知資源、計算資源、通信資源、存儲資源與控制資源。這五類資源無處不在,豐富多樣,通過6G網絡的智能管控實現透明、動態、優化的調度,支撐下一代人工智能、數字孿生、虛擬現實、增強現實等技術和應用。

    用戶體驗極大改善

    目前,全球范圍內對6G新業務的暢想不斷涌現:虛擬世界、隔空穿越、觸手可及、超級智能……那么,6G業務是否會像科幻電影里描繪的那般神奇魔幻?

    毋庸置疑,6G業務將以全面提升用戶體驗為目標,進一步拓展與深化在垂直行業中的應用,同時進行新業務場景與新商業模式的探索與創新。6G網絡將成為虛擬世界與物理世界之間的橋梁?;谖锢硎澜缈缮蓴底只奶摂M世界,物理世界中的人與人、人與物、物與物之間可通過數字化世界來傳遞信息。例如,全息通信業務將遠程重構與再現真實的三維世界,以可交互的方式將全息圖像或視頻從一個或多個信源傳輸到一個或多個信宿,并高保真全息實時地顯示出來,讓用戶在任何時間任何地點都能獲得完全沉浸式的交互體驗。上述全息通信和虛實融合技術在未來視頻會議、在線課堂、遠程全息手術等業務場景中將有巨大的應用前景。此外,全感官類業務也是重要的6G業務愿景,該業務將支持視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺的全感官體驗,甚至心情、病痛、習慣、喜好等個體感受,通過人、機、物間多模態數據的精準傳輸與交互,實現身臨其境的體驗。

    6G網絡將融合信息通信、新型材料、生物科學、社會科學等諸多技術領域的創新成果,具備更加強大的綜合能力,從而更加深刻地改變人類的生產和生活方式。

    智聯網時代到來

    6G時代,更高級更復雜的大數據與人工智能應用需要先進的網絡技術支撐,個性化、定制化理念將持續深化。行業用戶和個人用戶不再滿足于簡單地使用網絡,而是希望通過意圖或需求來設計和配置網絡。例如,6G將具備全面智能化的網絡配置與管理能力,使網絡不再是專業人員的專屬領地。用戶將可以像使用個人電腦一樣使用6G網絡,擁有專屬主題的配置,定制化地使用多種資源。面對如此紛繁復雜的需求,傳統的人工設計與規劃必然無能為力,必須采用智能化的方法。

    網絡智能化一直是網絡控制與管理追求的目標。網絡飛速發展,單純的數據運算、問題求解和功能搜索等已經很難適應網絡管控的需求,人工智能與網絡技術融合是大勢所趨。從智能水平上來看,5G主要在網絡優化、智能運維、數據分析等局部領域使用了人工智能。6G網絡將全面采用知識驅動的人工智能,更注重智能模型的通用性、復用性、可擴展性、可解釋性,由原始數據提煉知識,由模型實踐積累經驗,并融入人類的領域知識與記錄,共同驅動網絡智能化進程。在6G階段,有可能將智能全面賦予整個網絡,將知識加載到眾多的網元節點上,使其像人類一樣具備自主學習、自主感知、自主決策的能力,從而使6G網絡能夠提供面向場景的高度個性化的智慧服務,這就是知識驅動的智聯網。

    按需服務成為可能

    電信網絡的發展演進是“需求牽引技術,技術推動需求”的螺旋上升過程,在整個過程中,“網絡資源”與“業務需求”之間始終存在彼此不能適配的根本矛盾。6G的業務網絡將是網絡之上的網絡,從電信業務網絡發展為跨越各種網絡的通用業務網絡,通過開放、共享、融合,將多維度多領域各類網絡映射為統一的邏輯網絡。當前,我國正在基于業務網絡的思想進行6G網絡研究,實現無線網絡、廣域網絡、衛星網絡等多種疊加覆蓋網絡的協作與聯動,面向未來各種業務場景中的功能和性能需求,支持應用的靈活性和多樣性,提供按需服務,在此過程中,希望達成多個性能指標的全局最優化。為滿足多樣化應用場景需求,6G業務網絡應具備智能場景感知和自主策略生成能力。例如,網絡應能夠根據業務數據流(比如沉浸式多媒體業務中視覺、觸覺、味覺、嗅覺、聽覺對應的數據流)的直接相關性和重要性,對數據流進行優先級排序或其他相關處理。

    6G業務網絡可以智能感知用戶需求,并根據業務屬性對不同數據流提供不同優先級的傳輸服務。例如,涉及人類生命生活健康的感知業務對可靠性的要求非常嚴格,數據丟失應盡可能小;而全息交互的娛樂類業務對可靠性要求相對不高,但對傳輸帶寬和時延要求更高。

    5G已來,即將在未來10年逐步發揮出其巨大的潛力,而作為下一代移動通信技術的6G承載了人們更加美好的愿望,將具有更加強大的能力,提供更加豐富多彩的業務,從而更加深刻地改變世界。(王峰)

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