5G发展方兴未艾,6G又粉墨登场。一段时间,关于6G的讨论在线上线下掀起了一股热潮。那么,6G究竟为何物,到底有多神奇?记者专门采访了科技部6G研发国家重点专项咨询专家、中国科学院院士黄维和北京邮电大学网络智能研究中心主任廖建新。

网络能大幅提升

众所周知,每一代新的移动通信技术的突破,都带来传输速率的大幅度提升。5G最重要的场景有三个:增强移动宽带场景、低时延高可靠场景、低功耗大连接场景。其中,前者着重提升用户体验速率,提高人与网络的连接能力;后两大场景则能够更好地支持物与网络的连接和通信。相对于5G的10G-20Gbit/s的峰值速率、0.1G-1Gbit/s的用户体验速率、1ms的空中接口时延、100万连接/方公里的连接密度以及米级定位精度,6G的能指标将实现十到百倍的提升,预计6G的峰值速率可达1Tbit/s、用户体验速率可达1Gbit/s、空中接口时延将低于1ms、连接密度将达到1000万连接/方公里、定位精度可达厘米级。与此同时,6G能指标也突破了单纯的通信连接的范畴,对安全、智能、效率等方面提出了更多需求。

5G在发展过程中融合大数据、物联网、人工智能等技术,与垂直行业深度融合,以解决行业用户基础连接需求中的痛点。而6G一方面重点解决5G三大业务场景并存的实际问题,另一方面提出宏大的“全业务场景”,期望满足用户个化的极致能需求,实现以人为本的按需服务。

可用资源更加丰富

6G将融合卫星网络、无人机网络、水下通信等新技术,实现全球立体覆盖,将空间、陆地以及海洋紧密地无缝连接起来。宏观上,6G网络中可用资源不仅包括地面移动通信网络资源,如基站、无线路由器等,还包括卫星网络资源、无人机网络资源,以及水面和水下网络资源。各网络协作进行通信,实现立体覆盖。微观上,6G将进一步发展以人为中心的体域网络。6G网络将形成既有广度又有深度的多层覆盖,提供陆地通信、空间通信、设备和设备间的短距离通信,以及物理空间与虚拟空间的通信服务。

随着多技术的融合,6G移动通信系统的基础服务能力将得到进一步拓展。6G可用于业务的资源,按照资源用途可分为感知资源、计算资源、通信资源、存储资源与控制资源。这五类资源无处不在,丰富多样,通过6G网络的智能管控实现透明、动态、优化的调度,支撑下一代人工智能、数字孪生、虚拟现实、增强现实等技术和应用。

用户体验极大改善

目前,全球范围内对6G新业务的畅想不断涌现:虚拟世界、隔空穿越、触手可及、超级智能……那么,6G业务是否会像科幻电影里描绘的那般神奇魔幻?

毋庸置疑,6G业务将以全面提升用户体验为目标,进一步拓展与深化在垂直行业中的应用,同时进行新业务场景与新商业模式的探索与创新。6G网络将成为虚拟世界与物理世界之间的桥梁。基于物理世界可生成数字化的虚拟世界,物理世界中的人与人、人与物、物与物之间可通过数字化世界来传递信息。例如,全息通信业务将远程重构与再现真实的三维世界,以可交互的方式将全息图像或视频从一个或多个信源传输到一个或多个信宿,并高保真全息实时地显示出来,让用户在任何时间任何地点都能获得完全沉浸式的交互体验。上述全息通信和虚实融合技术在未来视频会议、在线课堂、远程全息手术等业务场景中将有巨大的应用前景。此外,全感官类业务也是重要的6G业务愿景,该业务将支持视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉的全感官体验,甚至心情、病痛、惯、喜好等个体感受,通过人、机、物间多模态数据的精准传输与交互,实现身临其境的体验。

6G网络将融合信息通信、新型材料、生物科学、社会科学等诸多技术领域的创新成果,具备更加强大的综合能力,从而更加深刻地改变人类的生产和生活方式。

智联网时代到来

6G时代,更高级更复杂的大数据与人工智能应用需要先进的网络技术支撑,个化、定制化理念将持续深化。行业用户和个人用户不再满足于简单地使用网络,而是希望通过意图或需求来设计和配置网络。例如,6G将具备全面智能化的网络配置与管理能力,使网络不再是专业人员的专属领地。用户将可以像使用个人电脑一样使用6G网络,拥有专属主题的配置,定制化地使用多种资源。面对如此纷繁复杂的需求,传统的人工设计与规划必然无能为力,必须采用智能化的方法。

网络智能化一直是网络控制与管理追求的目标。网络飞速发展,单纯的数据运算、问题求解和功能搜索等已经很难适应网络管控的需求,人工智能与网络技术融合是大势所趋。从智能水上来看,5G主要在网络优化、智能运维、数据分析等局部领域使用了人工智能。6G网络将全面采用知识驱动的人工智能,更注重智能模型的通用、复用、可扩展、可解释,由原始数据提炼知识,由模型实践积累经验,并融入人类的领域知识与记录,共同驱动网络智能化进程。在6G阶段,有可能将智能全面赋予整个网络,将知识加载到众多的网元节点上,使其像人类一样具备自主学、自主感知、自主决策的能力,从而使6G网络能够提供面向场景的高度个化的智慧服务,这就是知识驱动的智联网。

按需服务成为可能

电信网络的发展演进是“需求牵引技术,技术推动需求”的螺旋上升过程,在整个过程中,“网络资源”与“业务需求”之间始终存在彼此不能适配的根本矛盾。6G的业务网络将是网络之上的网络,从电信业务网络发展为跨越各种网络的通用业务网络,通过开放、共享、融合,将多维度多领域各类网络映射为统一的逻辑网络。当前,我国正在基于业务网络的思想进行6G网络研究,实现无线网络、广域网络、卫星网络等多种叠加覆盖网络的协作与联动,面向未来各种业务场景中的功能和能需求,支持应用的灵活和多样,提供按需服务,在此过程中,希望达成多个能指标的全局最优化。为满足多样化应用场景需求,6G业务网络应具备智能场景感知和自主策略生成能力。例如,网络应能够根据业务数据流(比如沉浸式多媒体业务中视觉、触觉、味觉、嗅觉、听觉对应的数据流)的直接相关和重要,对数据流进行优先级排序或其他相关处理。

6G业务网络可以智能感知用户需求,并根据业务属对不同数据流提供不同优先级的传输服务。例如,涉及人类生命生活健康的感知业务对可靠的要求非常严格,数据丢失应尽可能小;而全息交互的娱乐类业务对可靠要求相对不高,但对传输带宽和时延要求更高。

5G已来,即将在未来10年逐步发挥出其巨大的潜力,而作为下一代移动通信技术的6G承载了人们更加美好的愿望,将具有更加强大的能力,提供更加丰富多彩的业务,从而更加深刻地改变世界。(作者王峰)