中国工程院院士邬贺铨:元宇宙难成6G的支点6G研究重点应面向行业应用

3月23日,在全球6G技术大会开幕式上,中国工程院院士、未来移动通信论坛理事长邬贺铨直言,目前5G支持不了元宇宙用户需要的体验速率,需要6G的大带宽、低时延,但是元宇宙的商业模式,相对于社交媒体和AR/VR没有变化,而且是小众的市场,并非6G的刚需。

同时,邬贺铨强调,ToB的行业应用要作为6G研究的重点,需要更重视低时延和确定性的要求,在架构和管理上提出创新的方案,并且还要为工业的应用划分专用的频率。

随着5G商用的大规模部署,全球业界已开启对下一代移动通信(6G)的探索研究。但目前6G移动通信处于孕育的初期,愿景需求尚未确定,关键技术未形成产业界共识,相关研究正处在百家争鸣的阶段。邬贺铨认为,目前对6G研究存在十大关键问题。

邬贺铨指出,从2G到5G,每一代移动通信都以带宽扩展为目标,当前5G的平均下载速率已经达到100Mbps/s,峰值速率也有望突破1Gbps/s。但目前5G的高带宽内容发展相对滞后的,终端的计算能力和生成VR/AR节目的门槛,也制约了高带宽用户产生内容(UGC)的出现,现在5G还难以复制4G时代短视频的场景。6G是否需要继续追求纯粹的速率扩展,仍然存疑。

元宇宙是将人类想象延伸出的虚拟空间加载到现实空间,主要面向沉浸式文旅、高体验游戏、感官互动等消费应用,未来还可拓展出数字创意设计、开发平台、虚拟办公空间等产业应用。

“元宇宙需要6G,但6G需要元宇宙吗?”在邬贺铨看来,“元宇宙”是一个商业符号,是虚拟空间的技术,需要6G的大带宽、低时延,但是目前提出的元宇宙商业模式,相对于社交媒体和AR/VR没有发生根本的变化,而且只是小众的市场,并非6G的刚需。

邬贺铨指出,双碳是6G研究的难点。目前碳排放的压力越来越大,对信息通信业的碳排放更多关注数据中心,事实上通信网络与用户设备才是未来的碳排放的重点,预计到2030年,全球信息技术自身的碳排放中,数据中心只占28.8%,而端用户设备占47.2%,网络设备占24%。6G的频段更高,蜂窝更密,网络能耗比5G更大,因此更需要有明确的能效指标。

他还强调,从6G开始移动通信换代的主要驱动力要从信道带宽转向能效,在超宽带和减碳之间找出平衡点。天地通信融合的目标,抬高了6G系统的复杂性,增加了6G减碳的难度,所以减碳需要从6G网络体系架构的创新入手。

邬贺铨认为,5G并没有针对To B的应用做重点的研究,而是将5G To C的系统架构和设备直接搬到5G To B,这样既不科学也不合理。6G因为频率高和带宽大,基站能够下沉到车间,中小企业都有可能在生产现场部署基站,所以To B的工业互联网应该成为6G的研究重点,需要更重视低时延和确定性的要求,在架构和管理上提出创新的方案。

邬贺铨表示,5G时代AI主要用在运维管理方面,但只是在原有系统上外加功能,6G希望是原生AI应用,应聚焦在如何利用AI分析信道特性实现干扰消除、优化能效和核心网对业务的智能化适应上。建议主攻重点L1-L3层级控制面而非应用层。

“6G全频段接入是伪命题,既不现实也不合理,频段太多将抬高成本。”邬贺铨认为,Sub 6GHz或者毫米波的低段应作为6G频谱的主攻方向。毫米波的高频段可考虑室内应用,6G也需要调整现有频谱分配格局,考虑与卫星通信频谱兼容。

邬贺铨指出,在地球表面移动通信的面积覆盖率仅有6%左右,近94%的面积还没有覆盖,但这94%的面积只占6%的人口,用传统的移动通信技术去覆盖显然是不经济的。将天基互联网融合到地面移动通信系统,是低成本广覆盖的解决方案,但天基互联网仍面临时延、覆盖半径、多普勒频移、高运动速度等多方面的挑战,地面移动通信网络也需要相应增强。

在邬贺铨看来,空天地海通信一体化通信没有实现并非因为6G尚未出现,主要还是因为低轨卫星未形成全球覆盖。随着6G网络的不断推进,空天地海通信的一体化的需求将会走高,不过全球还没有面向地面移动网和非地面移动网融合的运营商,6G的运营商无法指望靠这些应用来支撑收入,可以说空天地海是6G的卖点,但绝对不是6G的热点。

从1G到5G,移动通信系统的复杂性不断升级,抵消了技术进步带来的成本下降。由于成本居高不下,在5G时代,中国电信和中国联通只好走联合建网之路。而6G不仅业务类型多而且管理更复杂,卫星轨道频率资源有限,不能让每个运营商都建立各自的天基互联网。

因此,邬贺铨表示,未来星地融合的移动通信网络,可能需要跨运营商来完成资源调度。以架构简单、运维方便、云网协同、智能开放、安全可靠和低成本为目标的智简网络,是网络技术创新的方向。但网络体系的创新比空口技术还要难,因为要跟现网兼容是个很大的挑战。

邬贺铨指出,5G将早年的理论借助集成电路的技术进步实现了工程化,可是6G需要从基础理论做起。而且6G已经成为国家战略竞争的高地,但目前仍缺乏创新性的技术积累,需要下决心做长期的颠覆性的原创技术研究,而不是急于跟国外抢进度,脱离市场需要。

同时,邬贺铨强调,还要铸牢5G的基础,5G是6G的基础,推动我国5G网络及其应用的成功是6G研究的动力,需要从5G的应用挖掘市场,一些的技术也可以提前用到5G来检验。

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