中國信科陳山枝:全域覆蓋、場景智聯——6G願景和技術引擎

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2022年8月9日,在2022世界5G大會-5G-A/6G論壇上,中國信科集團副總經理、專家委主任、無線行動通訊國家重點實驗室主任陳山枝博士參會發表了《全域覆蓋、場景智聯——6G願景和技術引擎》的主題報告。

陳山枝首先回顧了5G的發展歷程,他認為與4G行動通訊服務於個體為主不同的是,5G在服務行業上取得了突破,得到了各行各業的重視,並在此基礎上賦能產業升級,催生數字化轉型。6G的願景是全域覆蓋、場景智聯,那麼基於6G的願景和挑戰,6G的標誌性技術是什麼?這正是陳山枝分享的重要觀點。

6G的兩大標誌

6G會顛覆人們對行動網路的認知,陳山枝指出:第一,從需求角度來看6G要支援數字孿生、萬物互聯,特別是萬物互聯會涉及廣域覆蓋的問題。但目前全球現有的行動通訊網路僅覆蓋陸地20%、地球表面積6%,當然這是由技術經濟學決定的。

因此通過衛星通訊與地面行動通訊融合發展,應用衛星對海洋、森林、沙漠、偏遠地區進行覆蓋, 實現星地融合的全球廣域覆蓋,這是6G的標誌之一

第二,6G將會支援虛擬世界、沉浸式元宇宙體驗,每個人都需要得到大的頻寬、大的通訊容量的支援,這將對區域性覆蓋的單使用者速率與總系統容量提出挑戰,因此陳博士認為: 未來會形成 以使用者為中心的6G接入架構,將是6G的標誌之二

除了6G的兩大標誌以外,陳山枝認為6G帶來的巨大變革需要潛在關鍵技術支撐,包括超維度天線、編碼調製、多址接入、通訊感知融合、以及內生智慧與安全等。

陳博士介紹了6G目前研究的時間節點,他認為按照行動通訊的代際特徵,從前沿技術研究階段,到2025年左右開始標準化,6G標準研究大概到2030年會形成標準的固化。目前學術界和工業界處在儲備6G的前沿技術研究階段。

ITU-R WP5D基本完成6G未來技術趨勢報告(FTT報告),包括通訊感知融合等新興使能技術,先進編碼調製和多址接入、先進天線等無線空口增強技術,新型無線網路架構、星地融合等無線網路增強技術基本明確。

中國信科集團一直以來在積極進行6G技術研究和標準推進工作,聯合業界積極推入多項關鍵技術進入FTT報告。

陳山枝表達了

對6G發展的七個核心觀點:

觀點 1

星地融合行動通訊:6G實現全域覆蓋。

陳山枝認為6G將實現全域覆蓋,改變目前陸地行動通訊覆蓋的情況。雖然陸地行動通訊服務的人口覆蓋率約為70%,但僅覆蓋了約20%的陸地面積,不到6%的地球表面積,比如飛機等空間沒有通訊覆蓋。

從技術角度,採用6G統一空口傳輸技術,支援空天地一體化網路建設和運維,避免“煙囪式”的網路發展,未來6G要採用統一的空口、統一的核心網、統一的接入認證,大家拿著手機可以在城市、偏遠地區、沙漠、森林等地域無感地接入到地面行動通訊或衛星通訊。從產業驅動來看,現有衛星網路、地面網路、海洋網路獨立建網,標準體制不統一,產業鏈割裂。

觀點 2

智簡網路架構:6G架構變革趨勢。

陳山枝認為星地融合面臨最大的挑戰是,過去地面的行動通訊網路架構是平面的,現在需要構成立體的網路。

因此需要引入彈性可重構網路架構,網元功能在星地間柔性分割、按需部署,實現以使用者為中心,分散式、智簡的架構。

觀點 3

超維度天線技術:向多維度拓展。

更高的頻寬需要更大的頻譜,多天線技術是拓展通道資源、提升無線資源利用率的重要手段,能提升頻譜效率和可靠性、擴充套件覆蓋的同時抑制干擾。

陳山枝認為需要通過超維度天線技術,整合使用分散式超大規模天線、集中式超大規模天線、全息MIMO等技術,解決提升頻寬和頻譜效率問題。

觀點 4

新型多址接入:地面通訊和衛星通訊融合中的重要作用。

星地融合以後,萬物互聯/智聯對多址接入帶來巨大的挑戰,需要支援每平米10個以上終端的巨量泛在連線場景及空天地融合場景。因此6G需要有一個靈活的接入方式,以容納更多的使用者接入。

觀點 5

新型編碼:支援6G解決超高吞吐、超低時延的問題。

編碼與調製作為行動通訊的基礎技術,其設計將直接影響到6G系統超高吞吐、超高可靠、極低時延,高移動性等KPI指標的達成。

未來6G在面臨更多的應用場景情況下,需要多樣化的編碼技術。比如可以支援高吞吐量的編碼,支援低複雜度的編碼,以及信源和通道的聯合編碼等等。

觀點 6

通訊與感知融合:支援6G實現萬物智聯。

6G將利用雷達、成像等無線感知技術實現非目標終端等物體的位置、姿態以及環境資訊的感知,從而獲取多維度多層次感知資料,將移動通訊系統從目標終端擴充套件到物與環境,實現萬物智聯。

陳山枝指出目前正在開展通訊感知場景以及架構設計、環境感知與輔助通訊技術、通感融合空口技術等方面的研究,使未來能夠在通訊感知一體化架構和關鍵技術做很多貢獻。

觀點 7

人工智慧從5G應用走向6G內生。

陳山枝認為6G將實現內生智慧,利用人工智慧實現網路的自優化、自演進,提高網路的安全性和可靠性,大幅降低網路運維成本,降低網路能耗,增強使用者體驗。

6G網路智慧將從集中式的雲化智慧向分散式的網路智慧轉變,資料處理從核心向邊緣轉變,邊緣智慧的不斷髮展將帶來基站與終端之間更為頻繁的資料互動。

中國信科是由原大唐電信集團和烽火科技集團聯合重組的中央企業,中國信科積極佈局6G研究,已連續兩年釋出“ 全域覆蓋,場景智聯 ” 6G白皮書,聯合業界積極開展6G願景與需求的研究、6G關鍵技術的研究與驗證,為後續的6G標準化工作做好前期儲備工作。

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