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    無線通信
    2021/6/23 21:18

    對話尤肖虎:探索6G之海,我們已踏上十年征途

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    今年6月,距離2019年中國正式發放5G牌照已整整2年。

    網絡規模已占全球70%,81.9萬個5G基站覆蓋了全國所有地級以上城市,每一秒鐘出貨5部5G手機,移動視頻月人均使用時長3255分鐘,1080p及以上視頻流量占比已達29.3%……帶著這些成績跑進世界“無人區”的中國5G,站在了移動通信歷史中一個全新的時間點上。

    按照近日國家知識產權局知識產權發展研究中心發布的《6G通信技術專利發展狀況報告》,6G技術領域全球專利申請量超過3.8萬項,中國是6G專利申請的主要來源國,其中,高校和科研機構更是6G創新的主要力量。

    圍繞6G的愿景、驅動力、潛在技術以及我國的6G競爭力,移動通信領域的幕后“大咖”,東南大學教授、移動通信國家重點實驗室主任、未來移動通信論壇秘書長尤肖虎接受了紫金山科技的采訪。

    言談之中,尤肖虎教授特別提到,除了把5G的三大場景(增強寬帶,高可靠低時延通信和海量機器互聯)進一步推向成熟之外,6G更將為沉浸式云XR、全息通信、多維感官互聯、智慧感知等下一個10年的應用,打造一個更立體、更強大的“空天地一體”網絡。

    而現在,正是6G的全球起跑時。

    近期國際上各國的6G動態密集,且今年兩會也有代表提議加快“空天地”一體化網絡布局,在5G尚未全面成熟之際,為何包括我國在內,全球都已經在6G上開始了緊密布局?

    尤肖虎:每一代移動通信,都會經歷愿景的提煉、技術框架的搭建、核心技術的確定,并在全世界范圍內形成共識,進而推動標準化和商用化的歷程,所以至少需要十年的時間。當下我國已經在5G上取得初步領先優勢,也應該率先布局6G研究,進而形成優勢并推動全世界范圍內的6G發展。

    6G技術覆蓋面比5G更為寬泛,尤其是將把網絡擴展到“空天地”一體,將極大改善4G和5G在覆蓋范圍上的局限性。例如在偏遠地區、海面上、空中等場景,借助于衛星+地面通信,以往很難實現移動網絡覆蓋的區域,也將能夠有網可依。更進一步解決現有的物聯網問題,包括很多無人系統也將被有效利用起來。

    相比于5G,6G的驅動力和愿景是什么?

    尤肖虎:移動通信早期主要是面向人的服務,解決人在移動場景下的信息互通。4G解決了移動通信的寬帶化,5G把移動通信應用范圍做了較大擴張,實現了從“人的互聯”向“物的互聯”的飛躍,面向各行各業解決物的寬帶互聯,概括起來就是8個字——增強寬帶,萬物互聯。這樣的轉變需要一個過程,可能會持續5年甚至更長一段時間,所以這個愿景的真正實現,也有待于5G的演進以及6G的實現。

    所以,6G不但要承載5G提出的一些發展目標,更要開拓更多、更新的商業應用和更深的行業應用,并且把消費者應用擴展得更好。這既包括現有的5G難以支撐的全息通信,AR、VR這類要求網絡速率非常高且交互時延非常低的應用,也包括更多的深層次行業應用、無人系統的普及。

    目前相對于各國在6G上的布局,我國處于什么水平?

    尤肖虎:和世界先進國家相比,我國是處于同時起步狀態的。日本政府提出來的BEYOND的5G以及6G發展路線圖,韓國提出的6G研究計劃,歐盟啟動的平行線計劃,美國提出來的 NextG計劃,和我國的6G專項研究計劃幾乎是同時起步的?梢哉f,我國和先進國家的6G研究進展是同步的。

    此前有專家提出,智能泛在和數字孿生是6G演進上的重要趨勢,對此您如何看待?

    尤肖虎:移動通信需要適應于各行各業,它適用的范圍是非常大的,所以應用目標也是千變萬化、豐富多彩的。 我們希望用同一個移動通信網絡來滿足各種各樣的應用,就需要泛在的智能,通過大數據和人工智能提供更高的靈活性和適配性,最大程度地利用移動通信的頻率資源,讓移動通信更為有效地服務于各種各樣的應用。所以泛在智能將是未來5G乃至6G的一個重要研究方向。

    數字孿生的意義在于,無論是現實社會還是物理世界,和網絡都構成了一種有機的互動和互聯。數字孿生無論是在社會層面還是在現實層面,將會是驅動整個社會向智能化時代發展的重要力量。我們提出各種各樣的數字孿生,能夠把現實世界和虛擬世界“對照”起來,形成一種新型的互動,通過數字孿生來推動現實世界的發展。所以這是人類社會未來發展的一個美好愿景。因此大家普遍認為,數字孿生也將是6G時代一個非常重要的應用場景。

    大部分消費者和很多行業客戶對5G尚且認知不足,那么現階段我們該如何正確認識6G?

    尤肖虎:6G和現有的5G的發展并不矛盾,5G的發展也將是6G的重要基礎。5G已經開始向各行各業滲透,需要在商業模式、經濟適配性等各方面滿足行業的需求,也需要在技術方案的成熟性上加以磨合,才能真正達到行業客戶應用5G的目標。

    6G的愿景將在5G的基礎上進一步深化,是更為廣泛的行業應用和商業應用,將把一些全新的技術例如“空天地”一體化、毫米波、太赫茲等技術,與5G技術實現結合,讓5G的發展與6G的愿景實現平滑過渡,使得現有的5G投資更為有效,也有助于未來6G在實現更多“不可能”的同時,更符合現實需要。

    在6G到來之前,未來幾年中5G仍是一個持續演進的過程,3GPP也已正式將5G演進確定為5G-Advanced,在5G-Advanced演進中,中國乃至全球5G產業會是一個什么樣的節奏?最大的挑戰是什么?

    尤肖虎:我國5G商用已有兩年時間,已有的技術優勢已經初步得到了體現,但是也反映出5G的一些技術和真正的行業應用還不是非常匹配。

    例如,5G的上行能力即數據回傳能力,在某些場景下還不能完全適應于工業互聯網的應用。工業場景中一些環節有很多高清的攝像頭,需要把采集信息實時回傳到網絡側,用于分析處理,進而指導和優化工業生產的流程。這對終端側向網絡側傳輸能力要求是非常高的,現有的5G系統還不能完全適用于這些場景。所以在5G的演進中,5G-Advanced也將對這些方面的性能予以增強。當然5G-Advanced增強的內容不僅是這些。在泛在智能領域,只有把大數據和人工智能以及5G的發展真正有機融合在一起,才能更高效、更便利地支撐各行各業的應用。

    高精度的定位也是工業應用、車聯網場景中的一個主要需求,對定位的精度、時延等要求非常高,并且有些定位是在室內進行,單純依賴北斗等導航系統會有一定局限。這些也都寄望于5G的進一步演進和完善,不但能解決通信的問題,也能進一步感知的問題、定位的問題,進而真正增強對各行各業的支撐能力、適應能力。

    從5G到6G,離不開產學研用等各方的協同合作,目前中國已經是6G專利申請的主要來源國,而且高校和科研機構已成為我國目前6G科研與創新的主要力量。

    尤肖虎:是的,東南大學擁有移動通信國家重點實驗室和毫米波重點實驗室,這兩個實驗室的研究方向均與5G及6G發展直接相關。在5G時代,東南大學牽頭了國家863 5G無線傳輸的重大項目,建成全世界最大規模的5G實驗平臺,能夠支撐上千個天線的并發通信,頻譜效率達到每赫茲100比特,是世界上的最高水平。此外,東南大學的團隊還在5G關鍵技術上取得了多項重要突破,特別是在毫米波領域,基于CMOS工藝,成功突破了成本瓶頸,為后續的規模部署與應用奠定了基礎。

    面向6G科研,東南大學還聯合了紫金山實驗室,承擔了6G專項總體技術研究以及6G空口無線傳輸等6G核心項目。我們正在構建6G實驗驗證平臺,希望在面向6G的若干關于傳輸、人工智能、器件等方面取得重要突破,真正能夠支撐我國在6G時代的發展,使我國6G的研發走在世界的最前列。

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    寫得不太好

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