近日,在國家無線電辦公室舉辦的2024年“構建電磁頻譜新發(fā)展格局高層次人才能力建設”高級研修班上,中信科移動通信技術股份有限公司首席科學家王映民博士,圍繞“5G-A與6G發(fā)展演進”的主題,在研修班上作了交流與分享。
王映民就6G的需求愿景、5G的發(fā)展歷程、5G-A與6G關鍵技術進行了介紹,并結合移動通信從1G到6G的代際演進規(guī)律,分享了關于移動信息網絡MINet(Mobile Information Network)的觀察與思考。
關于6G的需求愿景
2023年6月,國際電信聯盟(ITU)發(fā)布了6G愿景和能力指標體系,2024年5月標準化組織3GPP召開了6G業(yè)務用例的研討會,這標志著業(yè)界對6G發(fā)展的需求愿景和應用場景達成了基本共識。國際電信聯盟無線電通信部門(ITU-R)《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標建議書》給出了6G的六大應用場景,包含三類5G應用場景的演進升級,和三類新提出的融合應用場景;還給出了6G需要確定的15個能力指標,包含9項5G增強的能力指標,和6項新增的能力指標。
王映民認為,5G-A和6G演進的應用場景需求可歸納為三個方面:以5G為基礎演進的三大通信場景,新擴展的兩種非通信服務能力,以及新增加的兩類覆蓋場景。從5G向6G發(fā)展的階段,應特別關注移動通信代際演進的邏輯變化和新的產業(yè)及服務的生態(tài)。在5G之前,移動通信系統演進設計追求的目標就是單純的高性能。5G之后,新增維度的設計目標還應該包括:可持續(xù)、可信賴、可簡化。實際上,5G-A與6G新的系統設計規(guī)則變化,就是對產業(yè)及服務生態(tài)更加友好。
關于5G的發(fā)展演進
5G商用5周年,我國已經建成全球最大的5G獨立組網網絡,累計建成5G基站375萬個,建成5G行業(yè)專網超過3萬個,5G基站能耗較商用初期下降了20%。3GPP R18標準已于6月18日版本凍結,這標志著5G-Advanced標準的第一個版本正式發(fā)布,可以支持5G演進階段的規(guī)模化商用。
王映民認為,5G發(fā)展可以大致劃分為三個階段:
5G基礎階段:從2019年開始,以3GPP R15/R16版本為基礎,主要提供增強移動寬帶(eMBB)業(yè)務;
5G增強階段:從2023年開始,以3GPP R17版本為基礎,主要提供5G輕量化(RedCap)業(yè)務;
5G演進階段:從2025年開始,以3GPP R18/R19版本為基礎,對應5G-A階段;著力提升5G性能,重點拓展對通感、人工智能(AI)、非地面網絡(NTN)等場景的支持。
5G-A是對5G網絡功能和性能的升級,可以按需部署,并不是要取代5G,應該結合業(yè)務需求和技術成熟度,制定差異化的試驗點和應用推進方案,把握試驗和推廣的節(jié)奏。
關于5G-A和6G技術的選擇
移動通信系統代際演進的核心邏輯和關鍵驅動力,已經由4G之前的理論技術突破牽引,發(fā)展到面向5G演進的工程設計優(yōu)化主導,再進一步到6G演進的服務生態(tài)友好培育。其實,從4G向5G的演進開始,跨代技術的演進就已經不再是單一標志性技術的顛覆,而是由“一組標志性能力指標+一組關鍵技術/一組典型場景”共同組成的選擇和設計。
目前,業(yè)界對5G-A和6G無線關鍵技術已經有一定的共識,隨著技術研究和標準化工作的啟動和開展,將會進一步明確和深入。主要關鍵技術的類型包括:一是空口演進技術,包括超大規(guī)模天線技術、新型多址和編碼技術、用戶為中心的接入網架構等,還包括太赫茲通信、高中低頻組網等頻譜資源相關的技術;二是融合發(fā)展技術,包括通信感知融合技術、星地融合技術,以及通信與人工智能融合技術等;三是新型突破技術,主要包括智能超表面技術、無源物聯網技術、語義通信技術等。這些潛在技術的深入研究和評估選擇,以及在標準化中的具體方案設計,將是5G-A和6G后續(xù)工作開展的重點內容。
關于移動信息網絡MINet的新趨勢
王映民以商用時間和典型應用為線索,梳理了移動通信從1G到6G的代際演進規(guī)律。展望6G發(fā)展愿景,6G與5G的共同特點是采用的基礎技術是場景的適應和智慧連接,提供的服務都是智能化的場景服務,且都是要實現一個與現實空間(人類社會和物理世界)緊耦合的信息網絡空間。5G到6G應該實現平滑演進升級,6G網絡將會在5G發(fā)展的基礎上得到進一步的升級和拓展,實現全域深度覆蓋,全面支撐智慧生活、智慧行業(yè)的社會發(fā)展。
王映民在分享中提出了移動信息網絡MINet的概念。MINet是以6G技術為核心,面向信息服務全過程的新一代移動通信網絡,以通信網絡技術為主,融合先進計算、人工智能、大數據等技術,實現無所不在的網絡化極致連接能力,提供通信以及感知、算力、AI、數據等一體化的信息服務。
移動信息網絡MINet是5G/6G通信技術與新型算力、內生智能、運營等技術有機融合的新一代網絡技術,將以無所不在的極致連接,支撐未來移動信息社會智能化服務的全新變革。移動信息網絡具有高速泛在、智能敏捷、綠色低碳、安全可控等特點,是新一代國家數字基礎設施,也是戰(zhàn)略性新興產業(yè)的重要組成部分,將憑借其基礎性、滲透性、帶動性作用,驅動經濟社會高質量發(fā)展及數字化轉型。
數據-運營-智能-計算-通信(DOICT)深度融合,是移動信息網絡發(fā)展的關鍵特征,將深刻影響未來網絡的內涵、外延、功能重構、網絡架構與技術體系的變革。