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6G正處于需求、技術(shù)研究的早期，需求分析觀點繁多，技術(shù)開拓方向也多。在今天的全球6G技術(shù)大會開幕式上，中國工程院院士、未來移動通信論壇理事長鄔賀銓就6G研究提出十點思考，如：超寬帶不是6G的亮點、元宇宙難成為6G的支點、超寬帶與減碳之間要找平衡點等， 這些“把脈”式觀點對整個產(chǎn)業(yè)凝聚共識將有深遠(yuǎn)影響。
超寬帶不是6G亮點
目前5G的峰值速率可以突破1Gbps，已經(jīng)與光網(wǎng)速度接近，在5G網(wǎng)絡(luò)中引入毫米波頻段后網(wǎng)速還會更高。
鄔賀銓說：“6G有必要要超過光纖的下載速度嗎？目前5G的高帶寬沒有顯示出用武之地，因為內(nèi)容發(fā)展是滯后的，終端的計算能力和生成VR/AR節(jié)目的門檻也制約了高帶寬內(nèi)容的產(chǎn)生。”現(xiàn)在5G還難以復(fù)制在4G時代，由于網(wǎng)速增長帶來短視頻井噴的場景。
“從2G到5G，每一代移動通信都以帶寬擴展為目標(biāo)，而且追求十年一代，每一代峰值速率提高1000倍，那么6G是否還有繼續(xù)追求比5G速率提高1000倍的必要？”鄔賀銓說，“當(dāng)然，頻譜還很值得研究，尤其是要提升頻譜效率，以此應(yīng)對頻譜擴展的壓力。我認(rèn)為6G的平均下載速率達到Gbps量級就可以了。”
元宇宙難成6G支點
在談?wù)?G的應(yīng)用時，元宇宙常被提及。鄔賀銓認(rèn)為，雖然元宇宙需要6G，但元宇宙難成6G的支點。
元宇宙是從想象的虛擬空間加載到現(xiàn)實空間，它模糊了虛擬世界和現(xiàn)實世界的界限。狹義的元宇宙，是基于AR/VR/MR的技術(shù)升級，整合了用戶化身、內(nèi)容生產(chǎn)、社交互動、在線游戲、虛擬貨幣支付等的網(wǎng)絡(luò)空間。元宇宙技術(shù)是5G、云計算、人工智能、虛擬世界、區(qū)塊鏈、虛擬貨幣等技術(shù)的融合，而且虛擬化應(yīng)用現(xiàn)在離不開VR頭顯設(shè)備。“那個‘頭盔’就太重了，受不了。”
元宇宙需要6G。元宇宙的全息顯示，做實時交互時峰值吞吐量可能達到150Gbps，就算100倍的壓縮，平均吞吐量也要達到1.5Gbps，而且用戶是全方位、多角度的全息交互，這個時候同時可能承載上千個并發(fā)數(shù)據(jù)流，因此，用戶總的吞吐量可能要達到Tbps，交互的延時也要小于1毫秒，這種情況5G支持不了，可能需要6G。
但6G需要元宇宙嗎？元宇宙主要面向消費應(yīng)用，未來也可能發(fā)展到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，但目前元宇宙的商業(yè)模式，相對于社交媒體和AR/VR沒有根本性變化，而且是小眾市場，至少不是6G的剛需。
超寬帶與減碳之間要找平衡點
由于5G是高頻段、多天線，所以5G單基站的功耗會比4G單基站多一倍，從能效角度看，由于5G單基站的業(yè)務(wù)總?cè)萘渴?G的24倍，所以5G單站的能效是4G的12倍。6G的頻段更高、蜂窩更密，網(wǎng)絡(luò)能耗比5G更大。
“對超寬帶的追求應(yīng)該讓位于雙碳的壓力，從6G開始移動通信換代的主要驅(qū)動力要從過去追求信道帶寬轉(zhuǎn)到追求能效。”鄔賀銓認(rèn)為，雙碳是6G研究的難點。天地通信融合的目標(biāo)，抬高了6G系統(tǒng)的復(fù)雜性，增加了6G減碳的難度，像OpenRAN等等，它有帶來通用性和靈活性，但是也付出能效或者實時性的代價，所以減碳需要從6G網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)的創(chuàng)新入手。
行業(yè)應(yīng)用是6G研究的重點
ToB和ToC的應(yīng)用需求是不一樣的，5G并沒有針對ToB的應(yīng)用做重點研究，將5G ToC的系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)備直接搬到5G ToB，既不科學(xué)也不合理。所以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該成為6G的研究重點，更需要更重視低時延和確定性的要求，ToB要作為6G研究的重點，在架構(gòu)和管理上提出創(chuàng)新的方案。
6G因為頻率高和帶寬大，中小企業(yè)都有可能在生產(chǎn)現(xiàn)場部署基站，基站會下沉到車間。6G需要為工業(yè)應(yīng)用劃分專用的頻率，哪怕這個頻率不是直接給企業(yè)，也要在運營商中區(qū)分哪些頻率做通信、哪些頻率做工業(yè)應(yīng)用。
人工智能在6G應(yīng)用的落腳點應(yīng)放在信道處理上
人工智能技術(shù)在6G的應(yīng)用，應(yīng)該聚焦在怎么利用人工智能分析信道特性，而不是信源特性。5G是在原有人工智能上外加的功能。未來的6G希望是原生的人工智能。
鄔賀銓表示，人工智能在6G應(yīng)用的落腳點，主要應(yīng)該放在信道處理而非信源處理，建議主攻重點一層到三層的低層，以及控制面，而不是主攻應(yīng)用層。
低頻段挖潛應(yīng)該是6G研究的著力點
“現(xiàn)在提出6G全頻段接入，我說它是偽命題。如果要6G做到全頻段，既不現(xiàn)實也不合理?，F(xiàn)在成本高就是因為頻譜太多、太復(fù)雜。”鄔賀銓認(rèn)為，Sub6G和以下的頻段，或者毫米波的低頻段，應(yīng)該是6G的合適選擇，應(yīng)該作為6G頻率的主攻方向。
6G需要考慮跟衛(wèi)星通信的頻譜兼容問題，而且工業(yè)應(yīng)用是6G的重要方向，是時候要為6G工業(yè)應(yīng)用分配專用頻率了。
星地融合有三個難點
現(xiàn)在地球表面移動通信的面積覆蓋率只有6%左右，所以有94%的面積還沒有覆蓋，但94%的面積只占6%的人口，用傳統(tǒng)的移動通信技術(shù)去覆蓋顯然是不經(jīng)濟的。但是從國防、應(yīng)急和發(fā)展海洋經(jīng)濟等方面，又需要移動通信的信號能遍及全球每一個角落。
將天基互聯(lián)網(wǎng)融合到地面移動通信系統(tǒng)，是低成本廣覆蓋的解決方案。移動通信要從原來地面的移動通信網(wǎng)絡(luò)擴展到非地面的移動通信網(wǎng)，即NTN。NTN雖然理想但是也面臨很多挑戰(zhàn)。
一是即便低軌衛(wèi)星也離地面600—700公里，時延比原來大得多，需要考慮重新設(shè)計物理層、MAC層和無線鏈路層。二是小區(qū)覆蓋的半徑大，低軌衛(wèi)星小區(qū)可能上百公里，對終端的隨機接入設(shè)計會產(chǎn)生影響。三是多普勒頻移很大，需要考慮多普勒頻偏補償。四是低軌衛(wèi)星過頂服務(wù)的時間可能是分鐘級，需要有特殊的移動性管理方式。
空天地海通信一體化是6G賣點而非熱點
現(xiàn)在考慮6G需求時，空天地海信通是一個跟5G不同的賣點，通過6G研究，可以帶熱空天地海通信一體化的研究。
空天地海通信的一體化，現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展沒有到拐點，本來通過集成NTN，就可以實現(xiàn)星地融合通信，還可以推動統(tǒng)一的空中接口協(xié)議，和統(tǒng)一的地面核心網(wǎng)。但空天地海通信的一體化，很難成為運營商業(yè)務(wù)的熱點，因為受眾少，6G運營商無法靠這些應(yīng)用支撐收入。
低成本的智簡網(wǎng)絡(luò)是6G研究的痛點
從1G到5G，移動通信系統(tǒng)的復(fù)雜性不斷升級，抵消了技術(shù)進步帶來的成本下降。鄔賀銓認(rèn)為，6G需要更著眼核心網(wǎng)的研究，因為6G不僅業(yè)務(wù)類型多，而且管理更復(fù)雜。要以架構(gòu)簡單、運維方便、云網(wǎng)協(xié)同、智能開放、安全可靠和低成本為目標(biāo)做智簡網(wǎng)絡(luò)。
創(chuàng)新是6G研究的基點
5G的基本技術(shù)是十年前甚至更早在理論上就有基礎(chǔ)了，6G現(xiàn)在需要從基礎(chǔ)理論做起，6G需要更大的創(chuàng)新。
“我們國家重視6G的研究理所當(dāng)然。但是也要清醒認(rèn)識到，不能因為競爭就不深入對6G的需求研究，不下決心做長期的顛覆性的原創(chuàng)技術(shù)研究，我們急于跟國外搶進度，脫離市場需要，這樣反而戰(zhàn)略上被動。我們需要有不受外界左右的定力，堅持開放合作。”鄔賀銓說。
作者丨劉晶
編輯丨趙晨
美編丨馬利亞
