全球6G競速進(jìn)入關(guān)鍵窗口期,我國面臨哪些創(chuàng)新挑戰(zhàn)?
從年初北美Next G聯(lián)盟推出6G路線圖,到日前日本Beyond 5G推進(jìn)聯(lián)盟計(jì)劃向ITU提交6G技術(shù)要求草案,6G熱度持續(xù)升溫。2030年實(shí)現(xiàn)6G商用已基本成為業(yè)界共識(shí)。那么2030年的世界將走向何方?6G將給我們帶來哪些新變革?6G關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)是哪些?在全球尚未全面商用5G的情況下開始討論6G的意義何在?6G發(fā)展將面臨哪些挑戰(zhàn)……
6G不是5G加1G
每一代新的移動(dòng)通信技術(shù)出現(xiàn)時(shí),人們都會(huì)提出相同的問題——新技術(shù)將為我們帶來何種價(jià)值,將怎樣改變我們的生產(chǎn)生活?
“我們堅(jiān)信實(shí)體世界、數(shù)字世界和虛擬世界的融合。聯(lián)網(wǎng)終端的類型日漸增多,比如智能手機(jī)、平板電腦、XR、PC,甚至家庭寬帶和物聯(lián)網(wǎng)終端。那些聯(lián)網(wǎng)終端能夠讓數(shù)據(jù)數(shù)字化,比如智能工廠的數(shù)字孿生,或者處理智慧城市和物流追蹤的新方式,都將擁有數(shù)字化數(shù)據(jù)的能力。這種能力也正在與空間計(jì)算的演進(jìn)相結(jié)合。AR和VR正在改變?nèi)藱C(jī)界面,也就是我們與技術(shù)交互的方式。因此,無論是智慧學(xué)校,還是我們?cè)卺t(yī)院、工廠、培訓(xùn)和學(xué)習(xí)中使用技術(shù)的方式,都能夠結(jié)合AR和VR,融合實(shí)體世界、數(shù)字世界和虛擬世界。”高通全球副總裁莊思民給出了對(duì)6G世界的想象。
但是,從5G到6G并不僅僅是加了“1G”那么簡單。
“6G將在5G的三大應(yīng)用場景基礎(chǔ)上,加上人工智能、感知兩大應(yīng)用場景,并且包括超高速、超可靠、超大規(guī)模以及連接AI和通信感知在內(nèi)的五大典型場景。”華為無線技術(shù)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)專家王俊認(rèn)為。
可以預(yù)見,未來的6G網(wǎng)絡(luò)并不僅僅是5G三大特性的增強(qiáng)版,還會(huì)“進(jìn)一步發(fā)展出超越通信的能力”。
從移動(dòng)通信發(fā)展歷史來看,從1G到5G都是以地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為主體,而6G將向多網(wǎng)融合的方向發(fā)展,實(shí)現(xiàn)全域立體覆蓋,最具革命性的進(jìn)步將是天基網(wǎng)絡(luò)如何與蜂窩移動(dòng)通信這樣的地基網(wǎng)絡(luò)融合,構(gòu)建空天地一體化的網(wǎng)絡(luò),以實(shí)現(xiàn)無縫接入、無所不達(dá)。
5G方興未艾,熱議6G意義何在?
但是,在5G應(yīng)用方興未艾之際啟動(dòng)6G研究的緊迫性和必要性何在?
5G的成功對(duì)未來6G的發(fā)展至關(guān)重要。回顧3G向4G的發(fā)展歷程不難發(fā)現(xiàn),3G智能手機(jī)的出現(xiàn),培育了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的剛性需求,也為4G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。同樣,雖然當(dāng)前5G商用模式并未取得突破性成功,但5G應(yīng)用已呈千帆競發(fā)之勢(shì),深度融合應(yīng)用的探索正步入“深水區(qū)”,5G-Advanced技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還在持續(xù)演進(jìn)和完善,未來5G垂直行業(yè)的探索和發(fā)展,將培育新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)和商業(yè)模式,也將為6G實(shí)現(xiàn)“萬物智聯(lián)”奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
從5G時(shí)代開始,移動(dòng)通信應(yīng)用和創(chuàng)新的主要對(duì)象就從個(gè)人轉(zhuǎn)向了行業(yè)。但是在行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,5G卻有著天生的“缺陷”。
“5G并沒有針對(duì)To B的應(yīng)用做重點(diǎn)研究,將5G To C的系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)備直接搬到5G To B,這樣既不科學(xué)也不合理。”中國工程院院士、未來移動(dòng)通信論壇理事長鄔賀銓認(rèn)為,面向行業(yè)的應(yīng)用將是6G研究的重點(diǎn),“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該成為6G的研究重點(diǎn),需要更重視低時(shí)延和確定性的要求,To B要作為6G研究的重點(diǎn),在架構(gòu)和管理上提出創(chuàng)新方案”。
未來3到5年是6G發(fā)展關(guān)鍵窗口期
如今,6G仍處于愿景需求研究及概念形成階段,6G技術(shù)方向及方案仍在探索中。“未來3到5年將成為6G潛在關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展的窗口期,是搶占通信領(lǐng)域技術(shù)制高點(diǎn)和培育產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的關(guān)鍵。”中國移動(dòng)研究院首席科學(xué)家易芝玲說。
當(dāng)前,隨著5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模化商用,全球針對(duì)6G研發(fā)的戰(zhàn)略布局已全面展開,世界主要國家和地區(qū)均已啟動(dòng)6G研究,采用加大資金投入、布局科研項(xiàng)目等措施,加速6G創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)。
歐盟提出相對(duì)清晰的規(guī)劃路線圖,在2020年第三季度完成了6G產(chǎn)學(xué)研框架項(xiàng)目;芬蘭發(fā)布了6G白皮書《面向6G泛在無線智能的驅(qū)動(dòng)與主要研究挑戰(zhàn)》,對(duì)于6G愿景和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)性展望;韓國政府提出“引領(lǐng)6G商業(yè)化”目標(biāo),計(jì)劃2028年實(shí)現(xiàn)全球第一個(gè)6G商用;日本發(fā)布B5G推進(jìn)戰(zhàn)略目標(biāo),計(jì)劃2025年完成6G基礎(chǔ)技術(shù)研究,2030年實(shí)現(xiàn)商用;美國也從2018年啟動(dòng)6G研究,前期研究包括6G芯片、空天海地一體化通信特別是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)通信等。
6G已成為國家戰(zhàn)略競爭的高地,因此,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)面臨分化的風(fēng)險(xiǎn)。鄔賀銓提醒稱,要清醒地認(rèn)識(shí)到,不能因?yàn)楦偁帲簧钊雽?duì)6G的需求研究,不下決心做長期的顛覆性原創(chuàng)技術(shù)的研究,急于與國外搶進(jìn)度,脫離市場需要,反而戰(zhàn)略上會(huì)被動(dòng)。
而早在2021世界人工智能大會(huì)可信AI論壇上,英國科學(xué)院院士、劍橋大學(xué)哲學(xué)學(xué)院教授、劍橋大學(xué)未來智能研究中心學(xué)術(shù)主任Huw Price,美國國家科學(xué)院、工程院院士H. Vincent Poor采用視頻的方式參會(huì)發(fā)表演講。兩位外籍AI大咖以全球視野,論述人工智能的治理問題,以及探討6G前沿技術(shù)如何影響到人類社會(huì)等議題。
中國移動(dòng)也在“賦能數(shù)字生活”展區(qū)展示了“5G﹢智慧體育”“5G﹢云游博物館”、跨終端語音人工智能多模態(tài)互動(dòng)等創(chuàng)新應(yīng)用。這些應(yīng)用在實(shí)現(xiàn)過程中需要對(duì)多人同步實(shí)時(shí)采集骨架位置、力度、方向等信息,需要對(duì)關(guān)鍵動(dòng)作進(jìn)行實(shí)時(shí)捕捉并把人體動(dòng)作姿態(tài)數(shù)字化等。
此外,5G﹢智能駕駛、5G﹢智能教育、5G﹢智能道路巡檢、5G﹢智慧物流、5G﹢智能政務(wù)……5G和人工智能作為數(shù)字底座、更加智能的生活生產(chǎn)畫卷正在徐徐展開。更重要的是,從大會(huì)上可以明確感受到,5G和人工智能不是簡單的技術(shù)疊加,而是裂變級(jí)的創(chuàng)新。正如與會(huì)專家所言,5G和人工智能是當(dāng)前引領(lǐng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的最核心技術(shù),要發(fā)揮出5G的“立樁筑基”作用,要發(fā)揮好人工智能的“溢出帶動(dòng)”效應(yīng),最終會(huì)激發(fā)出5G﹢人工智能的“內(nèi)生聚變反應(yīng)”,構(gòu)筑技術(shù)深度交織融合的聚能環(huán),從而引發(fā)生產(chǎn)生活顛覆式、全方位的革新。
總而言之,5G網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用的成功是6G研究的前提,需要從5G應(yīng)用挖掘市場,一些6G技術(shù)也可以提前用5G來檢驗(yàn)。“6G技術(shù)學(xué)術(shù)研究走向產(chǎn)業(yè)愿景需要一個(gè)過程”。但是正如相里斌所說:“我們今天關(guān)于6G新概念、新技術(shù)、新構(gòu)想的討論都將關(guān)系到明天移動(dòng)通信的面貌,進(jìn)而改變?nèi)祟惿鐣?huì)的面貌。”