《電子技術(shù)應(yīng)用》
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6G,到底有哪些挑戰(zhàn)?

2021-10-15
來源:網(wǎng)優(yōu)雇傭軍
關(guān)鍵詞: 6G 4G 5G ICT產(chǎn)業(yè)

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    █ 從“盡力而為”到“確定性”
    一直以來,由于IP協(xié)議的屬性,移動互聯(lián)網(wǎng)提供的是“盡力而為”的服務(wù)。 在4G時代,由于網(wǎng)絡(luò)主要連接人,這種“盡力而為”的方式可以滿足人們的連接需求,畢竟,輕微的網(wǎng)絡(luò)延遲和丟包,一般不會影響我們上網(wǎng)購物甚至在線看視頻的體驗。 
5G和6G網(wǎng)絡(luò)的連接范圍將從人擴展到千行萬業(yè)到萬物,這要求網(wǎng)絡(luò)必須能提供低時延、高可靠的確定性服務(wù)能力,否則就可能影響企業(yè)持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。 為此,5G通過引入網(wǎng)絡(luò)切片、MEC等技術(shù),可提供SLA可承諾可保障的端到端網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力。 面向未來6G時代,隨著網(wǎng)絡(luò)向更多行業(yè)、更多場景滲透,需進一步增強網(wǎng)絡(luò)的確定性服務(wù)能力。

    █ 從“開放化”到“定制化” 

    一方面,眾所周知,開放與共享是互聯(lián)網(wǎng)的核心精神,并促進了互聯(lián)網(wǎng)不斷繁榮發(fā)展; 另一方面,比較而言,移動通信網(wǎng)絡(luò)一直采用更專有的技術(shù),生態(tài)更封閉,一定程度上限制了其自身發(fā)展。 進入5G時代,為了賦能各行各業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,移動網(wǎng)絡(luò)必須以更加開放的態(tài)度推動CT與IT融合,以催生豐富的行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用,促進生態(tài)繁榮。 正如我們今天所看到的,5G與云計算、邊緣計算和AI技術(shù)融合,已孵化出AI質(zhì)檢、5G遠(yuǎn)程控制等大量行業(yè)應(yīng)用。 領(lǐng)先運營商和供應(yīng)商們已打造開放、靈活的MEC邊緣云平臺,可通過API開放網(wǎng)絡(luò)能力、IT能力、工具和應(yīng)用組件等,讓第三方開發(fā)者和行業(yè)伙伴可根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求快速定制開發(fā)、部署和上線新應(yīng)用。 進入6G時代,這種開放化和定制化能力將持續(xù)演進,將通過API接口為行業(yè)客戶提供更敏捷、更友好的服務(wù),以更好的滿足客戶按需配置網(wǎng)絡(luò)和定制應(yīng)用。

    █ 人工智能網(wǎng)絡(luò) 

    今天,人工智能已應(yīng)用于多個領(lǐng)域,比如AI圖像識別、語音識別和自動翻譯等。 一方面,隨著網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)不斷發(fā)展,對網(wǎng)絡(luò)時延、可靠性、用戶體驗等KPI指標(biāo)提出了更嚴(yán)苛的需求; 另一方面,隨著網(wǎng)絡(luò)越來越復(fù)雜,靠傳統(tǒng)人工方式來維護和提升網(wǎng)絡(luò)KPI,變得更具挑戰(zhàn)性。 為了應(yīng)對挑戰(zhàn),當(dāng)前運營商和設(shè)備商們也正在把AI引入網(wǎng)絡(luò),推動網(wǎng)絡(luò)自動化、智能化轉(zhuǎn)型。 
但是,AI引擎要最大化發(fā)揮出價值,需要海量的數(shù)據(jù)“喂食”和計算資源使能。 對于未來的自動化、智能化網(wǎng)絡(luò),AI引擎不能僅部署于某一位置、某一臺設(shè)備上,而是需部署于擁有海量數(shù)據(jù)和無限計算資源的整個網(wǎng)絡(luò)上,讓智能注入網(wǎng)絡(luò)全身,以最大限度的發(fā)揮出AI和網(wǎng)絡(luò)的潛力。 因此,未來5G和6G時代的人工智能網(wǎng)絡(luò),需要AI和網(wǎng)絡(luò)相互賦能,一方面,AI賦能網(wǎng)絡(luò)向自動化、智能化升級; 另一方面,網(wǎng)絡(luò)也要賦能AI發(fā)揮出最大價值,具體而言,就是依靠5G/6G網(wǎng)絡(luò)的低時延、大帶寬特性,讓訓(xùn)練數(shù)據(jù)、AI/ML模型流動于云邊管端各個環(huán)節(jié),以高效的運力充分釋放算力,從而以更低成本的方式實現(xiàn)更高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)和AI服務(wù)能力。

 █ 100%覆蓋 

    當(dāng)前我們已進入“一部手機行遍天下”的時代,但這一數(shù)據(jù)可能會讓你吃驚——全球依然有超過30億人目前無法訪問互聯(lián)網(wǎng),原因之一是,在偏遠(yuǎn)地區(qū)安裝基站、敷設(shè)光纜成本太高,或者受地理條件限制,根本無法實施網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。
為了實現(xiàn)全球100%覆蓋,6G時代構(gòu)建空-天-地一體的立體網(wǎng)絡(luò),已成為業(yè)界共識。 簡單而言,就是將基站部署于平流層高空平臺、低軌道衛(wèi)星上,讓網(wǎng)絡(luò)信號“從天而降”,以補充地面移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋,尤其是解決山區(qū)、海域、草原、沙漠等偏遠(yuǎn)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。 這種方式成本是否低、投資收益如何還待驗證,但把眼光放長一點,它為自動駕駛、飛行出租車、無人機送貨等未來新興應(yīng)用鋪平了道路。

    █ 太赫茲通信 

    如果把移動通信網(wǎng)絡(luò)的頻譜資源分配比喻為一次次的拓荒之旅,5G時代要開拓的“荒地”是毫米波頻段,而6G時代要開拓的就是太赫茲頻段,即通常所指100GHz到10THz的頻段范圍。 這些頻段都是未開墾的處女地,不僅面積大(帶寬大),而是都是未被污染的凈土,無線產(chǎn)業(yè)可以不必?fù)?dān)心干擾,自由自在、隨心所欲地使用。 
但問題是,就像今天的毫米波依然面臨覆蓋能力弱、建網(wǎng)成本高、終端生態(tài)不成熟等問題一樣,估計6G時代的太赫茲同樣會面臨類似問題,需要行業(yè)努力解決。

    █ 感知與定位 

    到目前為止,移動運營商僅將無線頻譜用于通信,但到了6G時代,無線頻譜不僅可以用于通信,還能同時用于傳感和定位功能,從而可通過網(wǎng)絡(luò)和基站提供通信、環(huán)境感知和位置追蹤服務(wù),使能大量新興應(yīng)用。 比如,可利用無線信號識別人的姿態(tài)和手勢、人和機器所處的環(huán)境,來豐富和提升用戶體驗; 通過感知環(huán)境溫度、濕度、震動、空氣質(zhì)量等,來更好的保障各行各業(yè)和智慧城市穩(wěn)定運行; 通過無線波束識別車輛、行人、路障等,來更好的服務(wù)自動駕駛; 通過高精準(zhǔn)的定位豐富室內(nèi)新業(yè)務(wù)。

    █ 頻譜利用率最大化 

    無線頻譜是稀缺資源,是推動數(shù)字化社會持續(xù)創(chuàng)新的重要載體。 進入移動時代,各國開創(chuàng)了授權(quán)頻譜拍賣或分配的制度,推動了移動網(wǎng)絡(luò)和移動生活蓬勃發(fā)展。 但過去的成功并不總是未來的參考,傳統(tǒng)方式下,針對不同的運營商、不同的網(wǎng)絡(luò)制式分配專門的頻段,逐漸造成了頻譜碎片化、頻譜閑置和利用不充分等問題,加劇了頻譜供需矛盾,也拉低了頻譜利用率。 
對此,進入6G時代,無線產(chǎn)業(yè)或?qū)⒅匦聦徱晜鹘y(tǒng)頻譜分配機制,進一步演進動態(tài)頻譜共享技術(shù),通過引入AI、區(qū)塊鏈等技術(shù),實現(xiàn)更加智能、動態(tài)的實現(xiàn)頻譜分配、控制和調(diào)度,以最大化提升頻譜利用率。 同時,Massive MIMO持續(xù)演進、更主動和精準(zhǔn)的無線資源調(diào)度分配等技術(shù),還將持續(xù)提升頻譜效率。

    █ 網(wǎng)絡(luò)安全 

    對于支撐數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)安全是重中之重。 在5G時代,網(wǎng)絡(luò)安全與低時延、高可靠、大帶寬能力一樣,是當(dāng)前5G價值主張之一。 進入6G時代,后量子密碼(PQC)和量子密鑰分發(fā)(QKD)等技術(shù)或?qū)嶋H應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò),以保障網(wǎng)絡(luò)超級安全,比如,利用量子隨機數(shù)發(fā)生器(QRNG)和量子密鑰分發(fā)(QKD)使通信的雙方產(chǎn)生并分享一個隨機的、安全的密鑰,來加密和解密消息,以保障通信安全性。

    █ 彈性、冗余與自愈 

    隨著5G/6G滲入到千行萬業(yè),成為支撐數(shù)字化生產(chǎn)、運營和管理的底座和基石,對網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性提出了越來越高的要求。 面向未來,行業(yè)應(yīng)重新審視傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),致力于構(gòu)建一個彈性、冗余且支持自愈的網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)即使在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時,也能持續(xù)提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

    █ 綠色低碳 

    推動綠色低碳轉(zhuǎn)型,是全球各國共同的目標(biāo),也是ICT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。 面對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量不斷成倍增長,網(wǎng)絡(luò)能耗不斷攀升,對于運營商而言,打造綠色低碳的網(wǎng)絡(luò),既是降低網(wǎng)絡(luò)OPEX成本的必由之路,也是履行社會責(zé)任的擔(dān)當(dāng)之舉。 未來,具備感知能力和端到端引入AI的智能網(wǎng)絡(luò),將幫助運營商實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。




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