全球目前已200多家运营商部署5G,预计到2022年底全球5G连接数达到12亿左右
2022-08-26
来源:潜力变实力
6G,即第六代移动通信标准,也被称为第六代移动通信技术。主要促进的就是物联网的发展 [1-2] 。截至2019年11月,6G仍在开发阶段。6G的传输能力可能比5G提升100倍,网络延迟也可能从毫秒降到微秒级。
6G,即第六代移动通信标准,一个概念性无线网络移动通信技术,也被称为第六代移动通信技术。主要促进的就是互联网的发展。6G网络将是一个地面无线与卫星通信集成的全连接世界。通过将卫星通信整合到6G移动通信,实现全球无缝覆盖,网络信号能够抵达任何一个偏远的乡村,让深处山区的病人能接受远程医疗,让孩子们能接受远程教育。此外,在全球卫星定位系统、电信卫星系统、地球图像卫星系统和6G地面网络的联动支持下,地空全覆盖网络还能帮助人类预测天气、快速应对自然灾害等。
这就是6G未来。6G通信技术不再是简单的网络容量和传输速率的突破,它更是为了缩小数字鸿沟,实现万物互联这个“终极目标”,这便是6G的意义。6G的数据传输速率可能达到5G的50倍,时延缩短到5G的十分之一,在峰值速率、时延、流量密度、连接数密度、移动性、频谱效率、定位能力等方面远优于5G。
对于5G人们已经不陌生,从手机到工业到医疗各领域都在提及应用5G技术。但是你真的了解5G吗?2022年8月10日世界5G大会在哈尔滨盛大启幕,作为世界上首个5G领域的国际盛会,本届大会以“筑5G生态,促共创共利”为主题,汇聚世界5G发展的最新成果和观点,迎来了5G新的高光时刻。
5G的G是英文Generation的缩写,也就是“世代”的意思。指第五代移动通信技术(5th Generation Mobile Communication Technology,简称5G)是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术。5G通讯设施是实现人、机、物互联的网络基础设施。5G的出现是又一次的通信技术革命,不仅实现人与人、人与物的连接,还将实现物与物的连接。通俗的比喻就如同大哥大变成智能手机,是一种大幅度的技术变革性升级。
5G的三大类应用场景,即增强移动宽带(eMBB)、超高可靠低时延通信(uRLLC)和海量机器类通信(mMTC)。增强移动宽带(eMBB)主要针对移动互联网流量爆炸式增长,为移动互联网用户提供更加极致的应用体验。据相关互联网报告显示,世界上较快的4G网速是挪威的(平均63 Mb/s),较快的宽带网速是新加坡的(平均189 Mb/s),但它们都没有5G的网速快。5G的用户体验速率达1Gbps,也就是理论上5G的网速可能达到10000 Mb/s。有了5G以后,下载一部4K电影,可能只需要几秒钟。
超高可靠低时延通信(uRLLC)主要面向工业控制、远程医疗、自动驾驶等对时延和可靠性具有极高要求的垂直行业应用需求。网络延迟是目前的4G和宽带普遍存在的现象,会导致玩游戏、看视频等出现卡顿,在自动驾驶方面则影响更大。5G就能很好的解决这一问题。5G的网络时延低至1ms,也就是1毫秒。1毫秒什么概念?就是千分之一秒。让使用者几乎感觉不到卡顿,能实时收发信息。
海量机器类通信(mMTC)主要面向智慧城市、智能家居、环境监测等以传感和数据采集为目标的应用需求。5G的用户连接能力达100万连接/平方公里。意味着单位面积内能连接更多的设备而不会出现挤爆网络现象,从而实现万物实时智能互联。
移动通信已经历了1G、2G、3G、4G的发展,一直保持着每十年一代技术的发展规律。1G即第一代移动通信系统主要用于提供模拟语音业务;到2G,实现了模拟通信到数字通信的过渡,移动通信走进了千家万户;再到3G、4G,实现了语音业务到数据业务的转变,传输速率成百倍提升,促进了移动互联网应用的普及和繁荣。
随着移动互联网快速发展,新服务、新业务不断涌现,移动数据业务流量爆炸式增长,5G也就应运而生。5G作为一种新型移动通信网络,不仅要解决人与人通信,为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清(3D)视频等更加身临其境的体验,更要解决人与物、物与物通信问题,满足移动医疗、车联网、智能家居、工业控制、环境监测等物联网应用需求。并将渗透到经济社会的各领域,成为支撑经济社会数字化、网络化、智能化转型的关键新型基础设施。
5G商用牌照发牌三年,我国5G网络建设已经取得阶段性成就,而6G的愿景与研发已在路上。在不久前举行的2022世界5G大会Tech Talk 2022三场前沿会议中,专家围绕未来前瞻技术、5G下一步演进与6G、元宇宙等前沿领域进行交流,让与会者对正在研发中的6G有了较为清晰的认知。
6G,即第六代移动通信标准,也被称为第六代移动通信技术。
在2022世界5G大会开始之前,中国工程院院士、未来移动通信论坛理事长邬贺铨就对媒体表示,2019年,首届5G大会召开之时,中国的5G商用牌照刚开始发放。2020年、2021年,是中国的5G应用拓展之年。而2022年,5G应用到了建立生态系统的时刻。那么在5G应用生态尚在有序推进之际,探讨6G是否为时过早?在论坛首次设置的元宇宙论坛上,建立在6G技术基础之上受到热捧的元宇宙,已经显现出产学研界的共识。
但通信技术需要一步一个脚印的发展。
来自中国信息通信研究院的数据显示,截至2022年6月底,我国已建成5G基站185.4万个,已经覆盖全国所有地市一级和所有县城城区以及87%的乡镇镇区。中国的5G移动电话用户超过4.5亿户,而且预计到今年年底,我国的5G基站总数将超过200万个。就像中国电信首席专家、中国电信研究院专家委员会主任毕奇所说的那样,中国已成为世界上最大的5G部署国,占世界5G部署60%份额,与过去换代部署节奏相比,5G商业化进程及用户数字增长在加速。
中国建成了全球最大的5G网络,也为5G赋能千行百业打下了基础。
6G与5G究竟有何种不同呢?6G拥有更高的带宽与速率仍是公众最为直接的认知,但中国信科集团副总经理、无线移动通信国家重点实验室主任陈山枝指出,由于需要支持元宇宙涉及的数字孪生、万物互联技术,更广更精细化的网络覆盖将会是6G与5G最为明显的分野之一。
6G将实现星地融合
全球广域覆盖
正如邬贺铨所言,6G研究首先要从需求做起,然后再做技术验证和标准化,最后再到产业化,现在才刚刚开始。当前,6G处于早期愿景研究阶段,全球相关组织正在积极讨论6G的愿景需求,并进行关键技术的研究,而6G将全面支撑全社会的数字化转型,实现智联物理世界和数字世界。关于6G技术全国各省区的数字经济发展规划中已有提到,包括《黑龙江省“十四五”数字经济发展规划》。“目前全球现有的移动通信网络只覆盖了陆地表面的20%、地球总面积的6%,因此,未来通过卫星通信与地面移动通信融合发展,应用卫星对海洋、森林、沙漠、偏远地区进行覆盖,实现星地融合的全球广域覆盖,将是6G的一大标志性变革。”陈山枝表示。
华为无线网络产品线副总裁、6G首席科学家王俊则表示,6G将不仅是能力的升级,还将进一步发展超越通信的能力,在5G三大应用场景基础上,扩展人工智能和通信感知两大应用场景,将深度学习、机器学习和大数据分析等AI能力,通过AR/VR等沉浸式体验传递给用户。此外,业界目前对于6G的推进时间表基本已有共识。据陈山枝介绍,按照移动通信代际的演进规律,目前6G处于前沿技术研究阶段,预计到2025年左右开始标准化,到2030年则会形成固定标准。
数据显示,全球目前已有200多家运营商部署了5G商用网络,预计到2022年底全球5G连接数达到12亿左右。截至今年6月,我国已建成开通5G基站185.4万个,覆盖全国所有地市、县城城区和92%的乡镇镇区。5G移动用户数达到4.55亿,5G基站和用户数均占全球60%以上。在应用层面,5G典型场景融入国民经济97大类中的40个,在矿山、港口等领域已实现了规模化应用。
取得显著成效的同时,5G还在持续演进。在2022世界5G大会上,中国工程院院士邬贺铨表示,5G-Advanced作为5G后续阶段的增强演进,致力于提升个人实时交互体验,增强蜂窝物联网能力,不断探索上行超宽带、实时宽带交互和感知定位等新场景,基站的低碳也取得了可喜的进展。
在标准方面,今年6月,5G 最为关键的技术标准领域迎来重大进展——3GPP Release 17标准宣布冻结。目前,面向R17和R18标准的研发创新在加速,将为更广泛的行业应用提供技术基础。
高通公司中国区研发负责人徐晧表示,在Release 15打造的灵活的频谱框架之上,Release 16和Release 17不断引入新的面向垂直领域的技术,比如车联网技术、基于5G的无线物联网技术、卫星天线技术等,而这些技术又进一步为5G Advanced和6G的发展奠定了良好的基础。技术的演进不会完全按照时间规划进行,技术一旦成熟,产业就将不遗余力地将其向前推进。
6G研发在路上
6G不是5G的简单升级,而是跨越式提升。目前,产业正处于6G的早期愿景研究阶段,产业相关组织正在积极讨论6G的愿景需求,并进行关键技术的研究。
6G会颠覆人们对移动网络的认知。6G将全面支撑全社会的数字化转型,实现智联物理世界和数字世界。在中国电信首席专家、中国电信研究院专家委员会主任、IEEE Fellow毕奇看来,6G愿景包括全域泛在、瞬时极速、高效节能、确定可靠、沉浸全息、智能普惠、通感多维和虚实孪生。华为无线网络产品线副总裁、6G首席科学家王俊表示,6G在5G的基础上会发展出两个关键场景,一是智能,二是感知。因此6G不仅是万物连接的平台,更是一个通算一体、通感一体的平台,这个平台能为企业和行业提供更好的智能和应用,产生社会价值。
6G将以怎样的形态出现?对此,中国信科集团副总经理陈山枝提出了6G出现的两个标志:通过卫星通信与地面移动通信融合发展,应用卫星对海洋、森林、沙漠、偏远地区进行覆盖,实现星地融合的全球广域覆盖,这将是6G的标志之一;6G将支持虚拟世界、沉浸式元宇宙体验,未来会形成以用户为中心的6G接入架构,这将是6G的第二个标志。
对于6G的网络架构,国家科技重大专项03专项副总师、中国移动技术部总经理王晓云表示,中国移动提出了“三体、四层、五面”的6G架构总体设计,即网络本体、管理编排体、数字孪生体,资源与算力层、路由与控制层、服务化功能层、使能层,控制面、用户面、数据面、智能面、安全面,从空间视图、逻辑视图与功能视图三个视角,呈现跨域、跨层、多维立体的6G网络架构全视图。
在5G向6G演进之路上,无线网络和AI的融合是关键研究方向之一。中国联通科技创新部总经理马红兵表示,无线网络智能化目前向6G内生AI方向演进,随着数字接触、多技能AI、推荐算法等重大技术突破,产业将开启无线网络全域智能时代。徐晧也表示,目前5G和AI之间的交互与融合已成为技术发展的大势所趋,5G具有高速率、高可靠性和低时延的特点,正在推动万物互联走进行业与生活,而这一趋势带来的海量数据、终端侧算力增强等,助力AI实现了突飞猛进的发展。
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