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全国党媒信息公共平台|探索｜从5G到6G，还有多远的路要走？( 二 )


融合“一星多网” ， 实现“天地耦合”
6G已成为世界各先进国家与经济体投入巨资和人力展开先期研发的热点 。 紫金山实验室积极承担6G研究的战略任务 ， 并联合国际国内24家科研单位 ， 于近期发布《6G无线网络：愿景、使能技术与新应用范式》白皮书 。“什么是6G？我们在白皮书上给出了自己的一些理解 。 我们认为 ， 6G将在5G的基础上进一步拓展、拓深移动互联网的应用 ， 并且拓展移动物联网的应用边界和范畴 ， 它的关键技术指标和能力将得到大幅的提升 。 ”尤肖虎举例道 ， 6G的连接力度 ， 传输时延将会有18倍量级的提升 ， 更为重要的是 ， 它将实现卫星和地面移动设备的融合 ， 能够把现有的移动通信的覆盖范围从20%不到拓展到80%、90% ， 甚至更多 。 “概括起来 ， 我们将会有4大新的应用范式 ， 也就是全覆盖、全频谱、全应用、强安全 。 ” 尤肖虎进一步解释道 ， 所谓全覆盖 ， 就是天空一体融合 ， 6G无线通信网络将不仅仅局限于陆地无线通信网络 ， 需要通过卫星、无人机（UAV）等非陆地网络作为有效补充 ， 构建空天地海一体化网络；全频谱 ， 是指全频谱资源将被充分挖掘来进一步提升数据传输速率和连接数密度 ， 包括sub-6GHz、毫米波、太赫兹、光频段；全应用 ， 则是指6G将支撑各行各业的应用 ， 由于超异构网络、多种通信场景、大量天线单元、大带宽、新的服务需求的出现将产生海量数据 ， 6G将借助人工智能与大数据技术实现一系列智能化应用；强安全被放在一个突出的位置 ， 尤肖虎强调 ， 网络安全在建设6G网络之初就要被考虑在内并加强 。“现在中国进入5G时代 ， 5G运用在地球陆地上 ， 大部分又作用于陆地上的城市中 ， 所以5G通信最终的效果是体现在对地球6%左右的土地上的公益活动、教学活动、人工智能物联网的活动……这是远远不够的 。 ”中国科学院院士、中国工程院院士李德仁认为 ， 要努力把5G发展成6G ， 覆盖到地球的陆海空天 ， 地面的5G网要和天上的高轨、中轨、低轨卫星通讯网连在一起 。在5G向6G发展的过程中 ， 通信、导航、遥感卫星的一体化集成已成为一个重要议题 。 李德仁说 ， 目前我国的卫星导航发射到北斗三代 ， 总共45个卫星在太空中 ， 这能给全球任何一个地方的人提供实时位置、轨迹导航和时间标准；遥感方面 ， 我国用一个重大专项500个亿的研究跟北斗（卫星项目）同步进行 ， 完成了中国的卫星对地球的观测 ， 也达到了世界最好的水平 。 “各领域的专家应联合在一起 ， 实现通信、导航、遥感卫星一体化 ， 探讨如何把天上的‘一星多网’融合 ， 实现‘天地耦合’ 。 ”
占领6G制高点 ， 需攻破核心技术
【全国党媒信息公共平台|探索｜从5G到6G，还有多远的路要走？】科技进步之所以值得期待 ， 是因为它总能给予人们无限可能的未来 。 但是 ， 从1G开始 ， 每一代移动通信技术的发展都要依托前一代核心技术的演进 ， 因此打好5G“地基” ， 才能建设好6G“大楼” 。我国5G研究布局较早、投入较大 ， 已位于世界“第一梯队” ， 这为6G研究打下了坚实的基础 。 去年11月份 ， 我国科技部就已经启动了6G的专项研发 ， 美国、欧盟、日本、韩国在6G方面也已经起步 。 未来谁先占领6G网络的制高点 ， 谁就能率先开启万物互联的新时代 。“今年2月 ， ITU（国际电信联盟）发布了6G研究时间表 ， 今后三年全球将在6G的发展愿景和关键技术指标方面达成统一 。 ”尤肖虎说 ， 借助东南大学在器件方面的优势以及毫米波国家重点实验室 ， 希望补齐毫米波方面的一些短板 ， 目前 ， 紫金山实验室在毫米波芯片以及大规模相控阵方面的研究已取得了一定的进展 。 此外 ， 还有一项成果是贝叶斯芯片（贝叶斯处理器） ， “我们发现到了5G和6G ， 基站处理变得越来越困难 ， 我们有白盒化 ， 但是成本非常高 。 ”尤肖虎说 ， 团队通过研究发现 ， 无论是5G还是6G ， 实际上它的关键信号处理问题都是满足贝叶斯模型的 ， “我们发现80%、90%的信号可以通过贝叶斯进行实现 ， 它的应用范围可以非常宽 。 ” 三星《下一代超连接体验》白皮书预测 ， 2025年将启动6G技术的标准化 ， 2028年投入商用 ， 2030年正式提供服务 ， 但想要充分发挥6G网络的性能 ， 还需要克服诸多问题 ， 比如如何突破移动设备现有计算能力的限制 ， 用户数据的安全和隐私如何保障等 ， 并提出 ， 人工智能（AI）应在6G技术开发的初始阶段就进行介入 ， 要实现6G网络中“无处不AI” ， 具体包括：服务器、核心网各自AI以及两者联合AI ， 基站、终端各自AI以及两者联合AI ， 服务器、核心网、基站、终端的端到端AI ， 这种“综合AI”将可以大幅加快解决技术问题和推进技术发展的速度 。紫金山实验室发布的6G研究白皮书则认为 ， 为了满足2030年及之后的未来网络需求 ， 6G无线通信网络将依赖于新的使能技术 ， 如新颖的空口与传输技术、网络架构至关重要 ， 包括波形设计、多址接入、信道编码、多天线技术、软件定义网络、网络功能虚拟化以及云/雾/边缘计算等 。“我们近三年的总体任务 ， 就是‘211’ ， 即‘两芯一网一星’ 。 一是在网络构架方面引入了一个无蜂窝的构架 ， 毫米波芯片非对称的构架 ， 另外就是关于太赫兹可见光 ， 即组网的问题 。 ”谈及紫金山实验室在6G研发上的规划 ， 尤肖虎如此说道 。交汇点采访人员 蔡姝雯 张宣


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