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6G时代:我们将拥有怎样的智能未来

2024年9月18日 07:05  CCTIME飞象网  作 者:孙迎新

飞象原创(孙迎新/文)不得不承认,很多时候科学家非常具有政治敏感性。比如当美国商务部刚刚对华为展开制裁的时候,中国工程院院士邬贺铨就表示,从6G开始,美国已经另搞一套标准联盟,试图形成自己的6G标准并先入为主。

显然邬院士已经看到,美国在5G技术上落后了,是干不过华为的,只有寄希望于6G。而下一代移动通信技术,也就是6G,不仅仅是未来科技的制高点、智能时代的技术底座,更有可能成为中美在科技博弈中的里程碑与分水岭。

那么,6G技术究竟拥有怎样的魔力?中国在6G领域又取得哪些前沿的研究成果?

中国移动在3GPP6G提案:引领全球通信新纪元

所幸中国在6G领域的研究是超前的,也是具有引领性的。

2024年912日,在澳大利亚墨尔本召开的3GPP业务与系统技术规范组第105次全会上,中国移动提出了关于6G场景用例与需求研究的项目提案。这一提案得到了全球超过90家公司的支持,标志着全球6G标准化工作正式进入实质阶段。中国移动在这一项目中担任主报告人角色,这不仅展示了其在全球通信标准制定中的领导地位,也反映了其在推动新一代移动通信技术发展方面的积极努力。

中国移动的提案旨在探讨和定义6G未来可能的应用场景和需求,为后续的技术研发和标准制定提供基础性的指导和参考。这一提案的通过,意味着中国移动在全球6G研究中扮演着引领者的角色,将协调管理6G标准制定的节奏,牵引技术讨论的方向,主导形成有效的结论。

在提案中,中国移动强调了6G技术与应用的深度融合。6G不仅仅是速度的提升,更是在时延、连接密度、频谱效率等方面的全面突破。这些技术的进步将为智能制造、自动驾驶、远程医疗、虚拟现实等应用场景提供强大的支持,推动社会进入一个全面数字化、智能化的新时代。中国移动同时认为,移动通信与算力及AI的融合、通信和感知的融合、空天地一体化的组网、沉浸式通信将成为6G代表性的新能力。

接下来,让我们跟随中国移动的脚步,一起走近6G研究的最前沿。

6G的未来图景:探索无限可能的应用场景和需求

6G将支持一系列创新应用,包括但不限于智能制造、全功能自动驾驶、精准医疗、全息通信、智慧城市和数字孪生城市。这些应用将推动社会经济的数字化转型,提高生产效率和生活质量。中国移动认为,6G技术预计将在2030年左右商用,它将带来一系列革命性的应用场景和需求,极大地改变我们的生活和工作方式。

首先,6G技术将显著提升机器人协作、无人机群以及各种人机实时交互操作的效率和可靠性。在智能制造领域,通过6G网络实现更精准的控制和数据传输,从而提高生产效率和产品质量。这不仅能够减少人为错误,还能实现更加灵活和个性化的生产流程。

其次,6G将支持车辆之间的低时延高可靠通信,使自动驾驶汽车能够更好地感知周围环境并做出快速反应。此外,6G还将促进天地一体全域物流网络的发展,提高物流系统的智能化水平。这将为智能交通系统带来新的变革,减少交通事故,提高道路使用效率。

第三,在精准医疗领域,6G将推动个性化数字人及远程医疗手术的发展。通过高速率和低延迟的通信能力,医生可以在远程地点进行高精度的手术操作,并实时获取患者的生命体征信息。这将使得优质医疗资源得以更广泛地分配,提高医疗服务的可及性和质量。

第四,6G将实现空天地海全覆盖,催生出新的全息通信应用场景。这包括文化、教育、医疗等领域的沉浸式体验,用户可以通过全息显示技术获得身临其境的感觉。此外,6G还将支持虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术的发展,提供更加丰富的互动体验。

第五,6G将驱动智慧城市和数字孪生城市的建设。通过泛在互联和普惠智能,6G能够实现城市基础设施的智能化管理和优化,提升城市管理和服务水平。这将有助于解决城市化过程中的诸多挑战,如交通拥堵、环境污染、能源消耗等问题。

第六,6G将进一步扩展物联网的应用范围,支持更多的设备连接和数据传输。这将有助于实现万物互联的目标,推动传统产业的转型升级和绿色发展。例如,在农业领域,6G可以支持精准农业的发展,通过实时监控和数据分析,提高作物产量和质量。

6G时代:移动通信与算力及AI的深度融合

6G时代不仅仅是通信技术的一次简单升级,更是移动通信、算力和人工智能(AI)深度融合的开始。6G时代将见证通信技术、信息技术、大数据技术和控制技术的深度融合。这种融合将推动通信与感知、计算、控制的深度耦合,为用户带来更加智能和便捷的服务。6G网络将采用原生AI架构,将AI计算、数据、算法和网络连接在网络架构层面进行深度整合,提供有QoS保证的AI服务。

首先,6G时代的到来,预示着通信技术、信息技术、大数据技术和控制技术的深度融合。这种融合不仅打破了传统学科的界限,还推动了跨领域的创新。在这一过程中,通过整合内部资源和外部合作,不断探索通信技术与算力、AI的结合点,将有助于实现更高效的数据处理和更智能的网络服务。

其次,在6G网络中,通信不再仅仅是信息的传递,更是感知、计算和控制的深度耦合。中国移动在6G研究中,特别强调了这一点。通过引入先进的感知技术,6G网络能够实时收集和处理大量数据,结合AI的智能分析能力,为用户带来更加个性化和智能化的服务体验。

第三,6G的重点发展之一是移动通信与算力、AI的融合,以及空天地一体化网络构建和沉浸式通信等新能力的构建。在这一领域,我们将不仅仅关注于提升网络的性能指标,更应该着眼于如何通过融合算力和AI,构建一个更加智能和自适应的网络环境。

第四,6G将进一步深化AI在网络中的应用范围,探索如大模型服务网络等新模式。中国移动在6G研究中,正致力于将AI技术应用于网络的各个层面,从网络规划、优化到故障预测和处理,全面提升网络的智能化水平。

第五,6G网络将协调边缘和云端的计算资源,以满足各种AI服务的计算性能要求。通过在网络边缘部署计算资源,可以显著降低延迟,提高服务的响应速度。此外,6G将采用原生AI架构,将AI计算、数据、算法和网络连接在网络架构层面进行深度整合,旨在通过原生AI架构,提供有QoS保证的AI服务,确保用户能够享受到稳定、高效的智能服务。

通信与感知的融合新纪元6G的创新路径

在通信技术的发展历程中,每一次的革新都不仅仅是速度的提升,更是对人类生活方式的一次深刻变革。随着6G时代的到来,我们正站在一个全新的起点上,见证着通信与感知技术的深度融合。6G将实现通信、感知和计算功能的一体化,这种一体化技术能够同时完成高数据速率传输和目标定位、测距、跟踪、成像等感知功能。AI技术的应用将增强通信系统的感知能力,例如,AI-Agent服务可以在通信的同时提供无线感知服务。

首先,6G时代的通信与感知融合,开始将体现在通感算一体化技术上的突破。这种技术将通信、感知和计算功能高度集成,使得网络不仅能够进行高速数据传输,还能实现目标定位、测距、跟踪、成像等感知功能。中国移动在这一领域的研究,正推动着通信网络向一个更加智能和多功能的方向发展。

其次,在6G网络中,多源信息的高效处理是实现通信与感知融合的关键。中国移动正致力于开发先进的数据处理技术,以应对来自不同传感器和设备的海量数据。通过智能化的数据处理和资源管理,6G网络将能够支持更加复杂的应用场景,如智能交通系统、环境监测等。

第三,为了实现通信和感知的融合,6G网络需要对无线空口以及整个系统架构进行全面的创新。这一领域的研究包括新的波形设计、硬件平台搭建等,都是为了提高网络的频谱利用率和数据传输速度,为通信和感知的融合提供基础保障。

第四,AI技术在6G中的应用,是实现通信与感知融合的另一个重要方面。中国移动正探索如何将AI技术应用于通信网络,以提高网络的智能化水平和感知能力。例如,通过AI技术,网络能够更准确地预测和响应用户需求,提供更加个性化的服务。

第五,6G网络架构设计强调物理世界与数字世界的虚实映射和交互,构建平行的物理和数字网络,形成虚实融合的管理手段。中国移动在数字孪生技术的研究中,正致力于实现网络的虚拟化和智能化,以支持更加复杂和动态的应用场景。

第六,6G时代的通信与感知融合,还需要一个更加灵活和高效的网络架构。通过构建分布式自治网络架构,可以支持更灵活的网络管理和控制。这种架构能够根据实际需求动态调整资源和服务,提高网络的响应速度和服务质量。此外,高频谱利用与大规模天线系统(Massive MIMO)也是6G技术的重要组成部分。这些技术提高了频谱的再利用率和数据传输速度,为通信和感知的融合提供了基础保障。

6G时代的空中交响乐:空天地一体化组网的实现

6G时代,空天地一体化组网将成为最新潮流,将天空、地面、海洋的通信网络无缝融合,构建一个全球覆盖、无所不在的智能网络。6G网络将地面移动通信、卫星通信和空中飞行器等多种设备深度融合,构建统一的服务化网络架构,实现全球范围内的无缝覆盖。通过低地球轨道(LEO)超密集地面卫星网络等技术,6G将优化星座配置,提高效率,实现更广泛的覆盖和更高效的通信。

首先,空天地一体化组网的核心愿景是实现全球无缝覆盖,无论用户身处何方,都能享受到高速、稳定的网络服务。中国移动在6G研究中,正通过整合地面网络、卫星网络和空中网络,构建一个立体化的通信网络,确保信息在全球范围内自由流动。

其次,为了实现空天地一体化,中国移动正积极探索低轨道卫星网络(LEO)的建设。通过部署大量低轨道卫星,构建一个超密集的卫星网络,可以显著提高网络的覆盖范围和通信质量。这种网络的建设,将使得偏远地区、海洋和空中的通信成为可能,真正实现全球无死角的网络覆盖。

第三,空天地一体化组网需要一个统一的空口机制,以确保不同网络之间的无缝切换和高效协同。中国移动在6G研究中,正致力于定义统一的空口机制,包括波形设计、调制解调技术、多址接入技术等,以支持星间链路和星地协作传输,提升接入性能和立体覆盖水平。

第四,在空天地一体化的网络中,资源管理是一个巨大的挑战。中国移动正利用人工智能技术,实现跨域异构资源的智能管理和弹性高效动态路由。通过AI技术,网络能够根据实时数据和用户需求,动态调整资源分配,优化网络性能,提高用户体验。

第五,空天地一体化组网不仅是技术问题,更是全球合作的问题。中国移动正积极参与国际标准的制定,推动全球统一的6G标准。通过与全球合作伙伴的共同努力,中国移动希望构建一个开放、合作、共赢的全球6G生态系统。

第六,空天地一体化组网将为各种应用场景提供强大的支持。无论是智能交通、远程医疗、灾害救援,还是海洋探索、航空通信,6G网络都能够提供所需的高速、低延迟、高可靠性的通信服务。这将极大地拓展通信技术的应用范围,推动社会经济的全面发展。

6G时代的沉浸式通信:开启感知新纪元

6G时代,沉浸式通信将成为代表性的新能力,它将彻底改变我们与世界的互动方式。6G将结合VRARMR等多种技术,提供身临其境的体验。这种多维互动场景不仅能够丰富用户的感官体验,还能通过高性能传输和多模式交互技术,使用户获得更真实的互动效果。沉浸式通信将在娱乐、教育、医疗等多个领域广泛应用,提供高质量的显示场景和高互动度的体验,增强观影和学习体验。

首先,沉浸式通信的实现,依赖于技术的深度融合与扩展。6G技术将结合虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和混合现实(MR)等多种技术,提供身临其境的体验。这种多维互动场景不仅能够丰富用户的感官体验,还能通过高性能传输和多模式交互技术,使用户获得更真实的互动效果。

其次,随着高分辨率3D显示终端设备的发展,在6G通信网络的支持下,数字孪生+AI+全息显示的全息通信将成为可能。这将广泛应用于文化、教育、医疗等领域,打破时空限制,实现具身交互和远程面对面交流,从而提升生产生活效率。

第三,6G将支持完全沉浸式交互场景,满足人类在多重感官甚至情感和意识层面的联通交互需求。这意味着不仅传统通信能力得到提升,还助力实现物理实体的数字化和智能化。这种精确的空间互动,将使得远程协作、在线教育、虚拟旅游等应用场景变得更加真实和可行。

第四,6G的目标关键性能指标包括每个设备1百万兆比特/秒的峰值数据速率、1毫秒的端到端延迟和1千万兆赫的最高频率范围。这些高性能指标为沉浸式通信提供了坚实的基础,确保了数据传输的高速率和低延迟,满足沉浸式体验对网络的苛刻要求。

第五,沉浸式通信将在娱乐、教育、医疗等多个领域广泛应用。例如,家庭XR娱乐可以通过高质量和高互动度的显示场景,提供丰富的娱乐项目,并通过多个渠道与设备进行交互,增强观影体验。在教育领域,沉浸式通信可以提供更加生动的教学环境,提高学习效率和兴趣。

第六,新型XR终端需要满足轻质、高分辨率/高刷新率显示、高保真/3D定位音频及真实触感反馈等要求。这些终端设备的进步将进一步推动沉浸式通信的发展,使得用户能够更加自然和舒适地沉浸在虚拟世界中。

6G时代:我们将拥有怎样的智能未来

中国工程院院士邬贺铨指出,随着人工智能产业应用的加速,6G将催生多个万亿元规模的产业。他同时提到,6G的应用场景不仅限于地面,还将扩展到卫星互联网和低空无人机等领域,未来可以服务于更多实体经济,推动数字孪生、智能机器人等技术的发展。

我们可以看到,在6G世界里,通信技术将不再局限于人与人之间的连接,而是扩展到人与物、物与物之间更为广阔的无缝沟通。6G将支持更广泛的应用场景,如全息通信、远程医疗手术、自动驾驶等,这些应用将极大地改变我们的生活方式和工作模式。

在性能上,6G将实现比5G更高的数据传输速率、更低的延迟和更广泛的连接能力。这些性能的提升将为虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和物联网(IoT)等各种新兴技术提供支持,成为未来智能时代最坚实的技术底座。

我们相信,6G技术的发展将带来一个全新的世界,一个充满无限可能的未来。

编 辑:章芳
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