【AI科普】研发水平世界第一梯队!中国6G,迈向全球智能

07-03 07:39

6G空地一体化,多频段组合组网示意图。中国移动研究所提供图片


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有报道称,今年6G将进入“标准化元年”,预计2029年将完成标准制定,2030年左右将尝试商业化。我很好奇,中国目前的6G技术发展情况如何?6G技术有哪些特点和挑战?未来如何赋能其他行业?


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这是个好问题。我们渴望便捷高效的通信,带动我们不断创新。本期,我们邀请了中国移动集团首席专家、中关村泛联移动通信技术创新应用研究所首席科学家刘光毅,邀请他带我们走近6G技术,展望未来通信领域。


强大的6G不仅仅是通信


2019年,中国工业和信息化部成立了IMT-2030(6G)推广小组,协调我国6GR&D和技术实验。要想知道为什么要布局和发展6G,就要从6G的特点入手。


5G凭借超大带宽的快速率、低时延长的可靠性和超大连接的性能,给人们带来了良好的通信体验。未来,6G的性能将翻倍。


举例来说,在传输速度方面,6G有望达到100Gbps(吉比特每秒)以上的传输速度;其次,6G的延迟低于1ms,这对于实时性要求极高的应用,如机器协作、远程设备控制等;在连接数方面,6G将支持更广泛的设备接入,尤其是更复杂的物联网设备、智能终端和人体传感器,帮助真正实现“万物智联”。


强大的6G不仅仅是通信。要理解6G的特点,即“三个一体”-通感一体、空天一体、通智一体。通感一体化是指6G的通信信号既能传递信息,又能感知环境。空天一体化是指整合空气、路面、地下、水下的通信资源,形成覆盖面广的通信网络;通智一体化是指6G可以实现通信功能与计算功能的结合。总之,我们期望未来6G不仅是传统的移动通信网络,也是新一代的移动信息网络。


当前,我国6GR&D水平总体处于世界第一梯队。据统计,截至2024年6月,中国6G专利申请人数一直处于世界领先地位。


看基础前沿探索。在传统通信系统中,延迟、可靠性和数据速度不能同时提高,这在无线通信领域被称为“不可能的三角形”问题。通过一系列创新,紫金山实验室提出的“空时二维通道编码”理论为解决这一问题提供了支持6G极高可靠性和超低延迟通信的新思路。


看看工程技术创新。去年7月,中国工程院教授张平成功搭建并正式发布了世界上第一个面向6G通信与智能融合的外场实验网络,在人工智能与通信技术融合方面迈出了重要一步。中国移动联合中关村泛联移动通信技术创新应用研究所成功开发了基于云的6G原型系统,实现了单用户速度超过8Gbps的6G实验网络,建成了10个网站。6G新技术验证可以支持10多项。


去年2月,中国还发射了世界上第一颗6G结构验证星。该卫星配备了中国移动星载基站和核心网络设备。其中,“星核验证星”配备了行业内首个选择6G概念设计的星载核心网络系统,具有在轨业务水平,代表了6G“空天地海一体化网络”的星载网络结构验证工作正式开始。


怎样发展6G技术?


增加了6G的感知、计算、大数据、人工智能等能力,将解锁更多的应用领域,更好地赋能数字化、智能化。例如,通过6G网络,可以提高低空无人机的感知和计算能力,提高无人机的设计和续航时间。在这方面,与5G相比,6G不仅带来了网络升级,也带来了行业生态的变化。


为什么6G要朝着通感算智能一体化的方向发展?这是因为越来越多的实践证明,需要各种能力因素的合作来应对应用领域面临的需求多样化、碎片化等问题。单靠通信能力,很难真正赋能成千上万行业的新场景、新业务、新应用,也很难充分发挥通信在速度、低延迟、连通性等方面的优势。


过去,通信开发首先通过建设基站等设施,支持、促进应用开发。按照6G移动信息网络的定位,业界逐渐认识到,6G的发展需要实现网络与应用的并驾齐驱,两者紧密相连,缺一不可。要在全社会推广6G,必须为新场景、新业务、新应用带来价值。这意味着6G的发展不应该单纯依靠技术驱动,而应该坚持“以场景为牵引、以需求为导向、以商业闭环为目标”的理念。在制定6G标准的过程中,要开拓市场应用和新终端的培训和探索,实现网络与业务、应用与终端的协调,加快应用的落地。


目前,人工智能、机器人、低空经济等新业态发展迅速,制造业“智能创造”升级存在诸多需求和困扰,为6G发展提供了条件。通过努力使6G满足产业发展需求,可以促进科技创新和产业创新的“双向前进”,使中国在新领域和新轨道上占据有益地位。


以身体服务机器人领域为例。如果我们能建立一个6G网络,提供一个开放的支持网络系统,我们就能减少企业重复的基础研发工作,集中精力发挥自己的优势。如果将智能终端设备的计算功能迁移到附近的6G基站,机器人本身就不需要承载计算率芯片,它的体型会更轻,续航能力更强,价格更低,更容易普及和推广。


让我们来看看新的智能终端应用,如XR(扩展现实)。如果6G网络能够将渲染和计算任务卸载到网络的一侧或云中,则可以保证XR设备的实时性,减轻智能终端的计算负担,使设备更轻、更耐用、更好的客户体验。这项探索也有望加快低空经济的成熟应用,促进其从试点向大规模部署的发展。


在交通领域,6G有利于促进全球交通和智慧城市建设。未来,6G技术可以通过感知周边车辆和行人的位置,促进车辆、基础设施和行人之间的无缝连接,从而实现自动驾驶、智能交通管理等创新应用。中国的一些城市正在推动这方面的尝试。


面对6G带来的创新,通信行业应保持开放的心态,积极拥抱变化。行业应适应行业发展前景,通过调整机制体系和战略布局,在变化中寻找新的机遇,开拓新的发展领域。


推动6G的挑战是什么?


目前,由于通信技术发展阶段的不同因素,不同国家和地区对6G的认知在全球范围内存在一定差异。从技术角度来看,6G不应局限于提高网络速度或减少延迟,而应注重跨领域融合创新的趋势;从目标来看,6G应用并不局限于某一行业,而应该为数字化、智能化转型提供全面的支持,走向全球智能化。


因为不同国家和地区的5G布署节奏不同,对技术进化路径的理解也不同,给6G技术的产业化带来了挑战。中国5G部署较早,实践时间长,商业经验丰富。我们更关心的是如何开源,如何拓展新能力,如何带来新的情况和应用。因此,我们更注重通信、计算、人工智能、感知、安全等技术的融合创新。但是在欧洲等地,一些运营商的5G部署还处于起步阶段,他们更加关注如何降低成本,提高能效,减少碳排放。这一认知差异,可能会影响全球6G标准化进程和产业发展路径。全球工业界应加强沟通,尽快形成技术共识,这对未来6G标准和生态的全球统一至关重要。


6G落地,标准要先行。就标准制定而言,我国已有布局。今年3月,工业和信息化部发布的《2025年工业和信息化标准工作要点》明确规定,要加强新型产业标准建设,加快建设新型信息基础设施标准体系,推进5G—A、低空信息基础设施,6G、标准研究,如量子保密通信。6G技术标准研究于今年正式启动,预计2030年6G将具备商业能力。


在复杂的外部环境下,全球标准化工作仍在积极推进。今年3月,第三代合作伙伴计划(3GPP)在韩国仁川召开6G标准研讨会,全球6GR&D正式进入标准化阶段。不久前,中国在南京召开了2025年全球6G技术和产业生态大会,积极凝聚全球共识,推动6G标准与产业协调的制定迈出了重要一步。


面对未来,我们应该以开放的态度看待差异和矛盾,拥抱变化,拥抱未来。相信6G技术标准和产业发展能够形成共识,共同努力,推动6G技术早日规模落地。


(作者是中国移动集团首席专家、中关村泛联移动通信技术创新应用研究所首席科学家,本报记者采访整理)


原题:“AI科普”研发水平世界第一梯队!中国6G,迈向全球智能”


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