近日,在國家無線電辦公室舉辦的2024年“構(gòu)建電磁頻譜新發(fā)展格局高層次人才能力建設(shè)”高級研修班上,中信科移動通信技術(shù)股份有限公司首席科學(xué)家王映民博士,圍繞“5G-A與6G發(fā)展演進(jìn)”的主題,在研修班上作了交流與分享。
王映民就6G的需求愿景、5G的發(fā)展歷程、5G-A與6G關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹,并結(jié)合移動通信從1G到6G的代際演進(jìn)規(guī)律,分享了關(guān)于移動信息網(wǎng)絡(luò)MINet(Mobile Information Network)的觀察與思考。
關(guān)于6G的需求愿景
2023年6月,國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了6G愿景和能力指標(biāo)體系,2024年5月標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP召開了6G業(yè)務(wù)用例的研討會,這標(biāo)志著業(yè)界對6G發(fā)展的需求愿景和應(yīng)用場景達(dá)成了基本共識。國際電信聯(lián)盟無線電通信部門(ITU-R)《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標(biāo)建議書》給出了6G的六大應(yīng)用場景,包含三類5G應(yīng)用場景的演進(jìn)升級,和三類新提出的融合應(yīng)用場景;還給出了6G需要確定的15個能力指標(biāo),包含9項(xiàng)5G增強(qiáng)的能力指標(biāo),和6項(xiàng)新增的能力指標(biāo)。
王映民認(rèn)為,5G-A和6G演進(jìn)的應(yīng)用場景需求可歸納為三個方面:以5G為基礎(chǔ)演進(jìn)的三大通信場景,新擴(kuò)展的兩種非通信服務(wù)能力,以及新增加的兩類覆蓋場景。從5G向6G發(fā)展的階段,應(yīng)特別關(guān)注移動通信代際演進(jìn)的邏輯變化和新的產(chǎn)業(yè)及服務(wù)的生態(tài)。在5G之前,移動通信系統(tǒng)演進(jìn)設(shè)計追求的目標(biāo)就是單純的高性能。5G之后,新增維度的設(shè)計目標(biāo)還應(yīng)該包括:可持續(xù)、可信賴、可簡化。實(shí)際上,5G-A與6G新的系統(tǒng)設(shè)計規(guī)則變化,就是對產(chǎn)業(yè)及服務(wù)生態(tài)更加友好。
關(guān)于5G的發(fā)展演進(jìn)
5G商用5周年,我國已經(jīng)建成全球最大的5G獨(dú)立組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),累計建成5G基站375萬個,建成5G行業(yè)專網(wǎng)超過3萬個,5G基站能耗較商用初期下降了20%。3GPP R18標(biāo)準(zhǔn)已于6月18日版本凍結(jié),這標(biāo)志著5G-Advanced標(biāo)準(zhǔn)的第一個版本正式發(fā)布,可以支持5G演進(jìn)階段的規(guī)?;逃谩?/p>
王映民認(rèn)為,5G發(fā)展可以大致劃分為三個階段:
5G基礎(chǔ)階段:從2019年開始,以3GPP R15/R16版本為基礎(chǔ),主要提供增強(qiáng)移動寬帶(eMBB)業(yè)務(wù);
5G增強(qiáng)階段:從2023年開始,以3GPP R17版本為基礎(chǔ),主要提供5G輕量化(RedCap)業(yè)務(wù);
5G演進(jìn)階段:從2025年開始,以3GPP R18/R19版本為基礎(chǔ),對應(yīng)5G-A階段;著力提升5G性能,重點(diǎn)拓展對通感、人工智能(AI)、非地面網(wǎng)絡(luò)(NTN)等場景的支持。
5G-A是對5G網(wǎng)絡(luò)功能和性能的升級,可以按需部署,并不是要取代5G,應(yīng)該結(jié)合業(yè)務(wù)需求和技術(shù)成熟度,制定差異化的試驗(yàn)點(diǎn)和應(yīng)用推進(jìn)方案,把握試驗(yàn)和推廣的節(jié)奏。
關(guān)于5G-A和6G技術(shù)的選擇
移動通信系統(tǒng)代際演進(jìn)的核心邏輯和關(guān)鍵驅(qū)動力,已經(jīng)由4G之前的理論技術(shù)突破牽引,發(fā)展到面向5G演進(jìn)的工程設(shè)計優(yōu)化主導(dǎo),再進(jìn)一步到6G演進(jìn)的服務(wù)生態(tài)友好培育。其實(shí),從4G向5G的演進(jìn)開始,跨代技術(shù)的演進(jìn)就已經(jīng)不再是單一標(biāo)志性技術(shù)的顛覆,而是由“一組標(biāo)志性能力指標(biāo)+一組關(guān)鍵技術(shù)/一組典型場景”共同組成的選擇和設(shè)計。
目前,業(yè)界對5G-A和6G無線關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)有一定的共識,隨著技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作的啟動和開展,將會進(jìn)一步明確和深入。主要關(guān)鍵技術(shù)的類型包括:一是空口演進(jìn)技術(shù),包括超大規(guī)模天線技術(shù)、新型多址和編碼技術(shù)、用戶為中心的接入網(wǎng)架構(gòu)等,還包括太赫茲通信、高中低頻組網(wǎng)等頻譜資源相關(guān)的技術(shù);二是融合發(fā)展技術(shù),包括通信感知融合技術(shù)、星地融合技術(shù),以及通信與人工智能融合技術(shù)等;三是新型突破技術(shù),主要包括智能超表面技術(shù)、無源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、語義通信技術(shù)等。這些潛在技術(shù)的深入研究和評估選擇,以及在標(biāo)準(zhǔn)化中的具體方案設(shè)計,將是5G-A和6G后續(xù)工作開展的重點(diǎn)內(nèi)容。
關(guān)于移動信息網(wǎng)絡(luò)MINet的新趨勢
王映民以商用時間和典型應(yīng)用為線索,梳理了移動通信從1G到6G的代際演進(jìn)規(guī)律。展望6G發(fā)展愿景,6G與5G的共同特點(diǎn)是采用的基礎(chǔ)技術(shù)是場景的適應(yīng)和智慧連接,提供的服務(wù)都是智能化的場景服務(wù),且都是要實(shí)現(xiàn)一個與現(xiàn)實(shí)空間(人類社會和物理世界)緊耦合的信息網(wǎng)絡(luò)空間。5G到6G應(yīng)該實(shí)現(xiàn)平滑演進(jìn)升級,6G網(wǎng)絡(luò)將會在5G發(fā)展的基礎(chǔ)上得到進(jìn)一步的升級和拓展,實(shí)現(xiàn)全域深度覆蓋,全面支撐智慧生活、智慧行業(yè)的社會發(fā)展。
王映民在分享中提出了移動信息網(wǎng)絡(luò)MINet的概念。MINet是以6G技術(shù)為核心,面向信息服務(wù)全過程的新一代移動通信網(wǎng)絡(luò),以通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主,融合先進(jìn)計算、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù),實(shí)現(xiàn)無所不在的網(wǎng)絡(luò)化極致連接能力,提供通信以及感知、算力、AI、數(shù)據(jù)等一體化的信息服務(wù)。
移動信息網(wǎng)絡(luò)MINet是5G/6G通信技術(shù)與新型算力、內(nèi)生智能、運(yùn)營等技術(shù)有機(jī)融合的新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將以無所不在的極致連接,支撐未來移動信息社會智能化服務(wù)的全新變革。移動信息網(wǎng)絡(luò)具有高速泛在、智能敏捷、綠色低碳、安全可控等特點(diǎn),是新一代國家數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施,也是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,將憑借其基礎(chǔ)性、滲透性、帶動性作用,驅(qū)動經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展及數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
數(shù)據(jù)-運(yùn)營-智能-計算-通信(DOICT)深度融合,是移動信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的關(guān)鍵特征,將深刻影響未來網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)涵、外延、功能重構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與技術(shù)體系的變革。