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中国信科陈山枝:全域覆盖、场景智联--6G愿景和技术引擎

时间:2022-08-11 08:36:50

2022年8月9日,在2022世界5G大会-5G-A/6G论坛上,中国信科集团副总经理、专家委主任、无线移动通信国家重点实验室主任陈山枝博士参会发表了《全域覆盖、场景智联--6G愿景和技术引擎》的主题报告。

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陈山枝首先回顾了5G的发展历程,他认为与4G移动通信服务于个体为主不同的是,5G在服务行业上取得了突破,得到了各行各业的重视,并在此基础上赋能产业升级,催生数字化转型。6G的愿景是全域覆盖、场景智联,那么基于6G的愿景和挑战,6G的标志性技术是什么?这正是陈山枝分享的重要观点。

6G会颠覆人们对移动网络的认知,陈山枝指出,从需求角度来看6G要支持数字孪生、万物互联,特别是万物互联会涉及广域覆盖的问题。但目前全球现有的移动通信网络仅覆盖陆地20%、地球表面积6%,当然这是由技术经济学决定的。因此通过卫星通信与地面移动通信融合发展,应用卫星对海洋、森林、沙漠、偏远地区进行覆盖,实现星地融合的全球广域覆盖,这是6G的标志之一。第二,6G将会支持虚拟世界、沉浸式元宇宙体验,每个人都需要得到大的带宽、大的通信容量的支持,这将对局部覆盖的单用户速率与总系统容量提出挑战,因此未来会形成以用户为中心的6G接入架构,陈博士认为这将是6G的另一个标志。除了6G的两大标志以外,陈山枝认为6G带来的巨大变革需要潜在关键技术支撑,包括超维度天线、编码调制、多址接入、通信感知融合、以及内生智能与安全等。

陈博士介绍了6G目前研究的时间节点,他认为按照移动通信的代际特征,从前沿技术研究阶段,到2025年左右开始标准化,6G标准研究大概到2030年会形成标准的固化。目前学术界和工业界处在储备6G的前沿技术研究阶段。ITU-R WP5D基本完成6G未来技术趋势报告(FTT报告),包括通信感知融合等新兴使能技术,先进编码调制和多址接入、先进天线等无线空口增强技术,新型无线网络架构、星地融合等无线网络增强技术基本明确。中国信科集团一直以来在积极进行6G技术研究和标准推进工作,联合业界积极推入多项关键技术进入FTT报告。

进而,陈山枝表达了对6G发展的七个核心观点:

观点1:星地融合移动通信:6G实现全域覆盖。陈山枝认为6G将实现全域覆盖,改变目前陆地移动通信覆盖的情况。虽然陆地移动通信服务的人口覆盖率约为70%,但仅覆盖了约20%的陆地面积,不到6%的地球表面积,比如飞机等空间没有通信覆盖。从技术角度,采用6G统一空口传输技术,支持空天地一体化网络建设和运维,避免“烟囱式”的网络发展,未来6G要采用统一的空口、统一的核心网、统一的接入认证,大家拿着手机可以在城市、偏远地区、沙漠、森林等地域无感地接入到地面移动通信或卫星通信。从产业驱动来看,现有卫星网络、地面网络、海洋网络独立建网,标准体制不统一,产业链割裂。

观点2 :智简网络架构:6G架构变革趋势。陈山枝认为星地融合面临最大的挑战是,过去地面的移动通信网络架构是平面的,现在需要构成立体的网络。因此需要引入弹性可重构网络架构,网元功能在星地间柔性分割、按需部署,实现以用户为中心,分布式、智简的架构。

观点3 :超维度天线技术:向多维度拓展。更高的带宽需要更大的频谱,多天线技术是拓展信道资源、提升无线资源利用率的重要手段,能提升频谱效率和可靠性、扩展覆盖的同时抑制干扰。陈山枝认为需要通过超维度天线技术,集成使用分布式超大规模天线、集中式超大规模天线、全息MIMO等技术,解决提升带宽和频谱效率问题。

观点4:新型多址接入:地面通信和卫星通信融合中的重要作用。星地融合以后,万物互联/智联对多址接入带来巨大的挑战,需要支持每平米10个以上终端的巨量泛在连接场景及空天地融合场景。因此6G需要有一个灵活的接入方式,以容纳更多的用户接入。

观点5:新型编码:支持6G解决超高吞吐、超低时延的问题。编码与调制作为移动通信的基础技术,其设计将直接影响到6G系统超高吞吐、超高可靠、极低时延,高移动性等KPI指标的达成。未来6G在面临更多的应用场景情况下,需要多样化的编码技术。比如可以支持高吞吐量的编码,支持低复杂度的编码,以及信源和信道的联合编码等等。

观点6:通信与感知融合:支持6G实现万物智联。6G将利用雷达、成像等无线感知技术实现非目标终端等物体的位置、姿态以及环境信息的感知,从而获取多维度多层次感知数据,将移动通信系统从目标终端扩展到物与环境,实现万物智联。陈山枝指出目前正在开展通信感知场景以及架构设计、环境感知与辅助通信技术、通感融合空口技术等方面的研究,使未来能够在通信感知一体化架构和关键技术做很多贡献。

观点7 :人工智能从5G应用走向6G内生。陈山枝认为6G将实现内生智能,利用人工智能实现网络的自优化、自演进,提高网络的安全性和可靠性,大幅降低网络运维成本,降低网络能耗,增强用户体验。

6G网络智能将从集中式的云化智能向分布式的网络智能转变,数据处理从核心向边缘转变,边缘智能的不断发展将带来基站与终端之间更为频繁的数据交互。

中国信科是由原大唐电信集团和烽火科技集团联合重组的中央企业,中国信科积极布局6G研究,已连续两年发布“全域覆盖,场景智联” 6G白皮书,联合业界积极开展6G愿景与需求的研究、6G关键技术的研究与验证,为后续的6G标准化工作做好前期储备工作。

 



  来源:企业供稿  
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