研發(fā)關(guān)鍵期 智簡通信系統(tǒng)樣機等四大成果發(fā)布

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6G加持傳視頻節(jié)省帶寬50%以上

5月30日，在中關(guān)村論壇全球B5G/6G創(chuàng)新論壇上，多位專家從B5G/6G產(chǎn)業(yè)進程、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、業(yè)務(wù)場景等各方面發(fā)表了真知灼見。目前，我國正處在6G研發(fā)的關(guān)鍵突破期，并取得了一些成果。在論壇上，中關(guān)村泛聯(lián)院以實物+視頻的方式，發(fā)布了四大6G研發(fā)成果：智簡通信系統(tǒng)樣機、高精度毫米波通信感知一體化原型樣機、大帶寬高速可見光實時通信原型樣機、下一代云化無線新型空口試驗驗證平臺，同時發(fā)布了《智簡通信系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)白皮書》，探索了6G通信技術(shù)的發(fā)展可能。

5G用戶超5.61億 我國開啟人機物互聯(lián)的新范式

最新數(shù)據(jù)顯示，截至 2022 年底，我國累計建成開通5G基站 231.2萬個，5G用戶達5.61 億戶，全球占比均超過60%。全國110個城市達到千兆城市建設(shè)標準，千兆光網(wǎng)具備覆蓋超過5億戶家庭能力。移動物聯(lián)網(wǎng)終端用戶數(shù)達到18.45 億戶，成為全球主要經(jīng)濟體中首個實現(xiàn)“物超人”的國家。

信息通信技術(shù)和AI的發(fā)展與融合推動著人類社會向數(shù)字智能新階段演進。5G通過有機地融合泛在通信、計算與控制能力，開啟了人機物互聯(lián)的新范式。而6G移動通信網(wǎng)絡(luò)則將通過對物理世界的人、物、事件等所有要素數(shù)字化打造一個與之對應(yīng)的數(shù)字化“虛擬世界”，并在物理世界和數(shù)字世界之間提供即時、高效和智能的超連接來重塑世界，從而開啟物理維度上的實體世界和信息維度上的數(shù)字世界同生共存、虛實交融的移動通信新征程。

6G會是什么樣的？可能是虛實結(jié)合、實時交互的

6G將會是什么樣的？盡管目前全球范圍內(nèi)6G的研究仍處于基本概念與系統(tǒng)框架的確立、關(guān)鍵技術(shù)的辨識發(fā)現(xiàn)及認證的起步階段，但是業(yè)界對于6G的發(fā)展概念與推進路徑越來越清晰。如6G的五大指標；沉浸化、智慧化、全域化三大趨勢和沉浸式擴展現(xiàn)實、全息通信、感官互聯(lián)、智慧交互等八大應(yīng)用場景等。

“白皮書”認為，6G首先能夠?qū)崿F(xiàn)虛實結(jié)合、實時交互。此外，6G業(yè)務(wù)中人機物與其對應(yīng)的數(shù)字化世界的交互需要協(xié)同對多模態(tài)的信息資源以不同的表現(xiàn)形式，在移動網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)傳輸和處理，滿足6G業(yè)務(wù)場景虛實結(jié)合、實時交互的新特點?！跋戕r(nóng)定律”指出了有噪聲信道的最大傳輸速率與寬帶的關(guān)系。然而，自從香農(nóng)奠基信息論以來，移動通信技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)逐步逼近通信理論極限，需要對現(xiàn)有的信息論進行擴展，構(gòu)建語義智能表征方案和傳輸機制，突破通信鏈路的傳輸極限，應(yīng)對未來6G更高的需求。

6G還是具有自我學(xué)習(xí)、自我適應(yīng)、自我演進能力的。6G泛在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的特性使得6G移動通信網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出高度復(fù)雜、動態(tài)變化的特征。依賴精準數(shù)學(xué)模型和理想先驗假設(shè)的傳統(tǒng)移動通信網(wǎng)絡(luò)，很難適用于未來復(fù)雜多變的6G場景，急需由傳統(tǒng)的“精準數(shù)學(xué)建模”的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建理念向“新型關(guān)系建?！鞭D(zhuǎn)變，構(gòu)建具有自我學(xué)習(xí)、自我適應(yīng)、自我演進等原生智能能力的6G泛在無線網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)6G網(wǎng)絡(luò)的智簡構(gòu)建、重塑和演化。

此外，6G的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，不僅不會更復(fù)雜，而且將更加高效簡潔。6G業(yè)務(wù)服務(wù)對象維度的進一步增加、網(wǎng)絡(luò)智能節(jié)點間的復(fù)雜交互、信息流間的動態(tài)交換及高維信息空間中的動態(tài)變化，使得資源堆疊來提升網(wǎng)絡(luò)能力的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度迅速提高。

6G硬件研發(fā)成果將應(yīng)用于低空無人機、飛行汽車等場景

基于6G技術(shù)，目前也有一系列硬件研發(fā)成果。比如此次中關(guān)村論壇上發(fā)布的智簡通信系統(tǒng)樣機、高精度毫米波通信感知一體化原型樣機、大帶寬高速可見光實時通信原型樣機、下一代云化無線新型空口試驗驗證平臺等。

其中，通過智簡通信系統(tǒng)樣機進行圖像傳輸、視頻傳輸，可以實現(xiàn)更加高效的傳輸效率，能夠?qū)垢訍毫拥男诺拉h(huán)境。這一樣機針對高清視頻、智慧工廠、智能交通、虛擬現(xiàn)實等場景設(shè)計，圖像和視頻等多模態(tài)信源，相同業(yè)務(wù)質(zhì)量下，相較于傳統(tǒng)移動通信技術(shù)，可以節(jié)省帶寬50%以上。

隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，它的應(yīng)用場景也在不斷地向前滲透，未來6G將會有低空無人機、會飛的機車、高精度機器人等更加好玩先進的應(yīng)用場景。實際上，目前低空無人機已經(jīng)在外賣送餐等場景進行了應(yīng)用，五一前夕，深圳知名的5A級景區(qū)世界之窗開通國內(nèi)首條景區(qū)常態(tài)化無人機航線。據(jù)悉，新航線以景區(qū)外約1公里的購物中心益田假日廣場為起點，最快5分鐘即可將各類網(wǎng)紅餐飲以及濕巾、防蚊貼等居家出游常用的母嬰急需品等送抵世界之窗內(nèi)。從下單到取餐，全程不超過15分鐘。未來，上述技術(shù)將被應(yīng)用在類似場景，以及飛行汽車、機器人和人之間的協(xié)同、機器人通感一體化等方面。

未來的燈光可以被用來傳輸數(shù)據(jù)？在這個大帶寬高速可見光實時通信原型樣機上，我們可以看到未來的這樣一種可能：燈泡不僅可以用來照明，甚至可以用來作為通信的基站。中關(guān)村泛聯(lián)院首席科學(xué)家、中國移動研究院首席專家劉光毅說，對于傳統(tǒng)的可見光來說，我們通常采用比較成熟的LED燈來做信號源的發(fā)送，目前的LED器件，由于它僅僅考慮了照明的需求，而沒有考慮通信的需求，所以給我們提供的帶寬是比較窄的，比如只有幾十兆赫茲，因此比較難以實現(xiàn)高速傳輸。而大帶寬高速可見光實時通信原型樣機在藍光激光的理論和工藝方面取得了很好的突破。

通過這臺樣機，最高可以實現(xiàn)2G的帶寬，最快10Gbps的速率。目前，專家已經(jīng)開發(fā)了端到端的可見光的通信系統(tǒng)，而且基本已經(jīng)調(diào)通到了5Gbps的傳輸能力，未來的目標是實現(xiàn)100Gbps的傳輸能力。這一能力將來可以被應(yīng)用在短距離的一些通信應(yīng)用上，比如航空機艙內(nèi)的通信、醫(yī)療設(shè)備、室內(nèi)通信等。

文/本報記者 溫婧 統(tǒng)籌/池海波

專家解讀

6G在大模型、元宇宙、衛(wèi)星等方面優(yōu)勢顯著

實際上，目前很多先進技術(shù)的底層支撐也是通過5G技術(shù)來實現(xiàn)的，比如大模型、元宇宙、衛(wèi)星等。未來，隨著6G的技術(shù)進步，這些技術(shù)模型也會進行相應(yīng)演進。

“AI和通信有互相融合的可能性，AI里的一些技術(shù)，比如交叉熵函數(shù)等直接來源于信息論，用于度量數(shù)據(jù)分布與真實分布的差距。”中國工程院院士、中關(guān)村泛聯(lián)院院長張平表示，現(xiàn)有AI可以輔助空口設(shè)計，主要針對單一模塊技術(shù)提供優(yōu)化。面向未來移動通信場景，AI可以幫助我們構(gòu)建多用戶協(xié)作語義通信系統(tǒng)，比如針對智能交通場景，相較傳統(tǒng)通信方法，在大幅提升識別準確率的同時，有效降低了數(shù)據(jù)傳輸體量，在帶寬受限的大體量數(shù)據(jù)傳輸場景，如AR、VR等設(shè)備圖像、視頻傳輸中具備顯著優(yōu)勢。

對于未來的“算力”，分享通信創(chuàng)始人、董事長蔣志祥表示，未來將建設(shè)“算力網(wǎng)”，實現(xiàn)6G網(wǎng)絡(luò)分布式泛在計算、存儲資源的靈活動態(tài)調(diào)度與高效協(xié)同，還能根據(jù)6G業(yè)務(wù)需求，靈活匹配調(diào)度最佳的資源節(jié)點，實現(xiàn)資源優(yōu)化配置。

中國移動研究院院長、中關(guān)村泛聯(lián)院常務(wù)副院長黃宇紅表示，中國移動已經(jīng)完成了全球首個運營商5G NTN技術(shù)外場驗證以及我國首款5G NTN手機終端直連衛(wèi)星實驗室驗證，支持雙向語音對講和文字消息。在6G時代，將建立“6G天地一體服務(wù)目標：終端融合一體，連接全球無縫”。

“5G現(xiàn)在已經(jīng)進入到第二階段了，在應(yīng)用方面，我們希望在用戶方面有更多的使用、更多的場景?！敝信d通訊副總裁段向陽說，“6G的愿景是‘萬物智聯(lián)、數(shù)字孿生’。未來6G更多是一種感官式的、沉浸式的、全息式的、智慧式的體驗?！彼硎?，6G的網(wǎng)絡(luò)不僅是通信網(wǎng)絡(luò)，更是一種通信感知，人類可以體會元宇宙的數(shù)智虛實世界，實現(xiàn)嗅覺味覺甚至情感思想的身臨其境的沉浸感。

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