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5G創(chuàng)新要到6G時(shí)代才能看到成效？

“移動(dòng)通信行業(yè)有個(gè)規(guī)律，偶數(shù)代的比較成功，奇數(shù)代的不那么成功。這可能是因?yàn)?，某一代的?yīng)用沒有跟上，等下二代來的時(shí)候才把應(yīng)用帶起來。如今即將進(jìn)入6G時(shí)代，我們要好好考慮應(yīng)用能否在這個(gè)時(shí)代迎來大發(fā)展?！苯?，中國工程院院士、未來移動(dòng)通信論壇理事長(zhǎng)鄔賀銓在2023全球6G技術(shù)大會(huì)上講道。

  每一代網(wǎng)絡(luò)都會(huì)比上一代網(wǎng)絡(luò)更節(jié)能、更高效，因此6G時(shí)代值得期待。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用而言，6G的頻效、能效、時(shí)效等比峰值速率更重要，6G網(wǎng)絡(luò)要重點(diǎn)提升這些方面的能力，從而使得在5G-A商用五年以后也有必要建設(shè)6G網(wǎng)絡(luò)。

 

以應(yīng)用研究帶動(dòng)6G發(fā)展


  按照上述移動(dòng)通信規(guī)律，貌似5G時(shí)代的成功要到6G時(shí)代才能看到。究其原因，鄔賀銓認(rèn)為，在3G、4G時(shí)代，我國移動(dòng)通信牌照發(fā)放晚于其他國家3~4年，得益于國外運(yùn)營商的提前探索，我國節(jié)約了試錯(cuò)成本。但是從5G時(shí)代開始，中國移動(dòng)通信發(fā)展與世界同步，未來6G、7G也會(huì)同步，因此就要承擔(dān)更多的試錯(cuò)任務(wù)。
有試錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)，就有創(chuàng)新的可能。移動(dòng)通信的發(fā)展離不開技術(shù)驅(qū)動(dòng)和需求牽引，為此未來6G研究需要重點(diǎn)抓住應(yīng)用需求，以期帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2019年，我國5G正式商用。3年后，5G-A研發(fā)如火如荼地展開。相比5G，5G-A在多項(xiàng)性能上有數(shù)量級(jí)的提升，有望在2025年步入商用。再進(jìn)一步，6G期待的主要性能指標(biāo)相比5G可能不只一個(gè)數(shù)量級(jí)的提升，并且6G已經(jīng)不再簡(jiǎn)單追求峰值速率翻倍，更多追求效率提升、對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景更智能的全域覆蓋。
從終端側(cè)來看，不同類型的終端對(duì)6G網(wǎng)絡(luò)能力的利用率不盡相同。比如面向個(gè)人消費(fèi)的手機(jī)、可穿戴設(shè)備、頭顯、家電、網(wǎng)關(guān)等，與面向行業(yè)應(yīng)用的工業(yè)模組、工業(yè)網(wǎng)關(guān)/路由器、車載終端等，對(duì)于6G網(wǎng)絡(luò)的能力需求必定不同。此外，到6G時(shí)代，終端可能僅是基站與所連接設(shè)備之間的路由器，終端本身還可以連接多種設(shè)備，這一場(chǎng)景在5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代就已出現(xiàn)，6G時(shí)代將更為突出。
從應(yīng)用場(chǎng)景來看，未來應(yīng)用主要發(fā)生在室內(nèi)。鄔賀銓講道，人們80%~90%的時(shí)間在室內(nèi)活動(dòng)，70%的手機(jī)應(yīng)用面向室內(nèi)場(chǎng)景。相比過去的移動(dòng)制式而言，6G手機(jī)可能需要增加接入衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，以及在高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的通話能力。
“有一種新的應(yīng)用叫體量捕捉，把人體動(dòng)作納入到虛擬世界，也即AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。這就需要將不同傳感器、不同角度物體的數(shù)據(jù)生成并發(fā)流，在保持嚴(yán)格同步的前提下傳送到頭顯，這種情況下需要更高的帶寬，因此非6G不可?！编w賀銓講道。
同時(shí)，6G更廣泛的應(yīng)用可能出現(xiàn)在工業(yè)領(lǐng)域。與手機(jī)相比，工業(yè)模組需要更大功率、更寬信道、更多連接、更大上行、更低時(shí)延、更精準(zhǔn)定位、更高可靠，以及端到端直連，工業(yè)模組將集成PLC數(shù)據(jù)采集/控制功能、邊緣計(jì)算功能，并有可能開放編程。因此未來6G需要將工業(yè)模組標(biāo)準(zhǔn)化，以避免因工廠之間的差異影響研發(fā)工作的進(jìn)行。

更高效、更節(jié)能，6G值得期待


  隨著技術(shù)性能的不斷提升，5G-A展現(xiàn)出了強(qiáng)大的支撐能力，能夠滿足上述很多應(yīng)用的需求。那么，什么應(yīng)用5G-A無法支撐，必須用6G才能實(shí)現(xiàn)？對(duì)此，鄔賀銓列舉了3個(gè)典型應(yīng)用。
一是大容量的智能孿生網(wǎng)絡(luò)或上千并發(fā)流的元宇宙。這需要高達(dá)Tbps的帶寬，5G-A無法實(shí)現(xiàn)。此類應(yīng)用不會(huì)面向消費(fèi)者，需要考慮建設(shè)企業(yè)專網(wǎng)，通過載波聚合利用更寬的頻譜，輔以永遠(yuǎn)在線、多路并發(fā)等帶寬保證機(jī)制。
二是車載終端。可以視為工業(yè)模組，要求車到車直通，以及點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)通信。車與車之間非合作、不會(huì)互相映射，所以車在行進(jìn)過程中需要?jiǎng)討B(tài)地加入或撤銷新的通信對(duì)象。因此車聯(lián)網(wǎng)要關(guān)注低時(shí)延、高安全、高精準(zhǔn)定位，這對(duì)6G也是不小的挑戰(zhàn)。
三是物聯(lián)網(wǎng)。與5G相比，6G時(shí)代的物聯(lián)網(wǎng)并不要求高帶寬，而是要求低功耗、低延時(shí)、低成本、大連接、高密度、高可靠、精定位、長(zhǎng)壽命，所以6G需要考慮將物聯(lián)網(wǎng)做得更輕量級(jí)、更便宜、更簡(jiǎn)單，而不是更復(fù)雜。物聯(lián)網(wǎng)還要求終端之間的聚合、終端節(jié)能、智能喚醒、安全管理等，所以6G時(shí)代要考慮如何將終端做得更簡(jiǎn)單、更便宜、量更大、更安全。
“6G有很多KPI，每一項(xiàng)指標(biāo)可能有其特定的應(yīng)用場(chǎng)景，但沒有什么應(yīng)用場(chǎng)景需要同時(shí)滿足所有KPI。真正要求極高峰值速率的只是小眾需求，而且基本上都發(fā)生在室內(nèi)場(chǎng)景或者企業(yè)局域網(wǎng)內(nèi)。在這種情況下可以考慮以專網(wǎng)方式甚至Wi-Fi分流到光纖網(wǎng)的形式來獲得超高帶寬?！编w賀銓講道。
對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用而言，6G的頻效、能效、時(shí)效等比峰值速率更重要，6G網(wǎng)絡(luò)要重點(diǎn)提升這些方面的能力，使得在5G-A商用五年以后也有必要建設(shè)6G網(wǎng)絡(luò)。
“每一代網(wǎng)絡(luò)都比上一代網(wǎng)絡(luò)更節(jié)能、更高效。比如5G網(wǎng)絡(luò)能效是4G的10倍以上，4G網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的能效比不上建設(shè)新的5G網(wǎng)絡(luò)。十年以后，6G依然如此。”鄔賀銓認(rèn)為，即便對(duì)于大眾應(yīng)用，也許6G不一定能帶來比5G和5G-A顯著不同的體驗(yàn)，但使用6G網(wǎng)絡(luò)依然值得期待。