自2019年全球5G大规模商用以来,无线通信技术正深刻改变着社会面貌。在这一波浪潮中,中国运营商“一骑绝尘”,取得了举世瞩目的成就。然而,5G的发展并非没有挑战,这些宝贵经验正为下一代移动通信技术——6G的愿景与技术方向奠定坚实基础。
在第十三届“5G网络创新研讨会(2022)”上,中国移动研究院首席专家刘光毅发表了《从5G的发展经验看6G》的主题演讲。会后,移动Labs对刘光毅的专访进一步揭示了6G网络技术将如何加速“连接+算力+能力”服务普及,并赋能生产、生活及社会治理方式的转型升级。
1. 5G建设:辉煌成就与待解挑战
5G的显著成果:
截至2022年10月底,全球已有78个国家和地区的230余家运营商实现了5G商用。其中,中国运营商在网络建设和用户发展方面遥遥领先:
• 网络规模: 累计建设5G基站222万座,占全球60%以上。
• 用户规模: 5G连接数超过5亿,同样占全球60%以上。
• 技术领先: 中国运营商率先商用5G SA(独立组网),全面具备端到端5G能力,C-RAN部署成为主流。
• 效率提升: 通过高低频搭配及运营商间网络共享,大大加快了网络建设和终端推广节奏。
• 流量优势: 5G网络承载流量优势初步显现,随着大屏、XR等新终端发展,全景、沉浸式业务正走向应用。
5G面临的挑战:
尽管成绩斐然,5G发展仍面临挑战:
• To C业务: 5G 2C业务发展低于预期,尚未出现大规模的“杀手级应用”。
• To B业务: 5G 2B应用模式百花齐放,在煤矿、钢铁、港口等高安全要求行业取得突破,但规模化复制和拓展仍任重道远。主要挑战包括:
• 行业应用基础薄弱: 传统行业数字化起步较晚,应用研究尚限于外围。
• 跨领域合作难度大: 行业差距大,需求碎片化,协调机制待完善。
• 垂直行业认知不足: 融合创新需双方紧密合作。
• 缺乏行业标准: 行业应用标准规范欠缺,政府引导机制及政策环境有待优化。
5G经验对6G的启示:
刘光毅强调,5G的发展经验对6G的研究和创新具有重要借鉴意义:
• 网络建设: 6G需着重解决5G面临的能耗、成本与运维难题,以及网络架构和参数选择复杂、接口众多等挑战。
• 业务发展: 6G网络需解决上下行能力差异、小区边缘速率体验差等问题;并进一步拓展能力维度,将计算、AI、定位、大数据等集成到服务中。
• To B场景: 现有网络产品形态需向更灵活、更具成本亲和力的IT化和云化方向发展,提升全网的弹性与敏捷性。
• 服务化设计: 未来6G端到端的服务化设计是满足差异化、碎片化需求的关键。
• 网络自治: 随着网络规模扩大,通过网络数字孪生实现高度自治,将是6G降低运维成本、提升效率的重要手段。
2. 5G向6G演进的关键技术方向
5G的持续创新和演进为6G愿景和技术方向夯实了基础。中国移动提出了6G的“七大技术特征”,并明确了关键研究方向:
中国移动6G七大技术特征:
1. 全域立体覆盖: 实现陆海空天全维度覆盖。
2. 能力极致融合: 通信、感知、计算、AI等多能力深度融合。
3. 网络分布至简: 简化网络结构,提升分布式能力。
4. 智慧内生泛在: AI能力作为网络基础服务无处不在。
5. 安全内生可信: 安全能力深度集成,保障网络可信。
6. 运营孪生自治: 基于数字孪生实现网络高度自动化运维。
7. 生态绿色低碳: 追求环保高效的能源利用。
6G关键技术研究方向:
1. 空口极致传输:
1. 发掘新的理论性能界限,研究6G新型空口关键技术。
2. 包括分布式大规模MIMO、空口AI、无线光融合、光生太赫兹、新型调制编码、非正交多址(NOMA)、智能超表面(RIS)、新型天线与射频等技术方案体系与原型验证。
2. 智简全服务化网络:
1. 研究通信与感知、AI、计算、大数据、安全一体融合的6G分布式自治网络架构。
2. 包括智简全服务化设计和新型接口协议设计,针对空天地一体、算网一体、通感算一体、智慧内生、确定性/可编程和至简统一的协议体系等形成体系化技术方案。
3. 基于数字孪生的网络自治:
1. 构建虚实交互映射的数字孪生系统架构,高效分析、诊断、仿真和预测性维护物理网络。
2. 助力实现6G网络的智能自治和智慧化运维,显著降低网络运营成本。
4. 智慧内生:
1. 将AI打造为网络的基础能力与服务(AIaaS),通过全新设计实现按需的AI能力供给,支撑无处不在的智慧应用。
5. 安全内生:
1. 6G安全内生具有网络可信增强、信息虚拟共生、安全弹性编排、能力泛在协同的特征。
2. 开展跨域轻量级接入认证、安全能力原子化动态编排、基于AI的安全赋能和泛在协同等安全技术攻关,实现6G网络安全能力按需定制、主动纵深防御和安全风险自动处置。
展望未来,6G的到来将不仅是速度的提升,更是连接、算力与各种能力的深度融合,为人类社会带来更加深刻的变革,开启万物智联的全新时代。