“AI醫(yī)生提前‘算’出疾病風(fēng)險(xiǎn)、無(wú)人機(jī)僅靠1個(gè)攝像頭完成任務(wù)、沙漠里上網(wǎng)與城市一樣暢游……”這些不是科幻,而是6G正在實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)景。作為下一代通信技術(shù)的核心推動(dòng)力,6G不僅是網(wǎng)速的躍升,更被視為開(kāi)啟智能社會(huì)的“萬(wàn)能鑰匙”。近日,中國(guó)移動(dòng)首席專家、中關(guān)村泛聯(lián)院首席科學(xué)家劉光毅博士接受本報(bào)專訪,揭示了6G研發(fā)的底層邏輯、技術(shù)創(chuàng)新與突破、發(fā)展優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn),以及其將如何重新定義人與萬(wàn)物的連接方式。
6G研發(fā)驅(qū)動(dòng)邏輯是什么?
“6G研發(fā)的核心驅(qū)動(dòng)力源于5G商業(yè)化困境與社會(huì)智能化轉(zhuǎn)型需求的雙重壓力?!眲⒐庖汩_(kāi)門見(jiàn)山。他提到,盡管5G實(shí)現(xiàn)了速率(超1Gbps)和時(shí)延(低至1ms)的突破,但在垂直行業(yè)應(yīng)用中,傳統(tǒng)通信能力難以滿足“通信+感知+計(jì)算+AI+安全”的綜合需求。與此同時(shí),AI技術(shù)的爆發(fā)催生“數(shù)字孿生、智慧泛在”愿景。當(dāng)前在工廠智能化改造中,5G僅能提供通信連接,而實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、處理和應(yīng)用仍需依賴多個(gè)廠商設(shè)備的“煙囪式堆疊”和集成來(lái)實(shí)現(xiàn),導(dǎo)致成本高、響應(yīng)滯后、管理困難,難以有效滿足客戶的差異化和個(gè)性化需求。
這些需求正倒逼技術(shù)變革。例如,在健康領(lǐng)域,可穿戴設(shè)備構(gòu)建的人體數(shù)字孿生模型結(jié)合醫(yī)學(xué)AI,能提前預(yù)測(cè)心梗、腦梗等疾病風(fēng)險(xiǎn);在交通領(lǐng)域,數(shù)字孿生技術(shù)可實(shí)時(shí)模擬路況,優(yōu)化未來(lái)立體交通的調(diào)度效率。這些場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn),亟需通信、感知、計(jì)算、AI與安全能力的深度融合。
“6G不是簡(jiǎn)單的性能升級(jí),而是從‘信息管道’到‘能力平臺(tái)’的質(zhì)變?!?span style="color: rgb(6, 7, 31); text-wrap: wrap; background-color: rgb(253, 253, 254);">劉光毅說(shuō),6G的本質(zhì)是打造“移動(dòng)信息網(wǎng)絡(luò)”,貫通信息采集(感知)、傳輸(通信)、存儲(chǔ)、處理(計(jì)算/AI)和應(yīng)用全鏈條,實(shí)現(xiàn)從“單一通信服務(wù)”到“一站式按需服務(wù)”的跨越,劉光毅說(shuō)。
相較4G和5G,6G技術(shù)有哪些突破?
相較于4G和5G,6G的技術(shù)突破主要體現(xiàn)在“通感算智安一體化、天地一體網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)化與開(kāi)放生態(tài)”三大維度上,重點(diǎn)是“融合”。
6G實(shí)現(xiàn)“通感算智安一體化”。該技術(shù)突破5G單一通信功能,通過(guò)統(tǒng)一異構(gòu)硬件平臺(tái)(如GPU/CPU/FPGA/ASIC等)和軟件定義技術(shù),將通信、感知、計(jì)算、AI、安全等能力深度融合并集成在統(tǒng)一的物理基礎(chǔ)設(shè)施之上。在無(wú)人機(jī)送貨場(chǎng)景中,6G網(wǎng)絡(luò)徹底改變了傳統(tǒng)作業(yè)模式。以往,無(wú)人機(jī)必須自帶“導(dǎo)航儀+障礙物探測(cè)器+計(jì)算芯片”等設(shè)備,不僅機(jī)身沉重、成本高昂,而且耗電量大、續(xù)航時(shí)間短。而在6G網(wǎng)絡(luò)的支持下,無(wú)人機(jī)只需裝上輕便的攝像頭作為“眼睛”,就能完成任務(wù)。無(wú)人機(jī)飛行時(shí),攝像頭采集的畫面數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳回基站,網(wǎng)絡(luò)側(cè)的AI算法立刻進(jìn)行路徑規(guī)劃和避障計(jì)算,再把指令發(fā)送給無(wú)人機(jī)。這樣一來(lái),無(wú)人機(jī)不用再自己“動(dòng)腦”計(jì)算,終端算力負(fù)載大幅降低,效益顯著提高,能耗也隨之減少。
劉光毅團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“6G通感算智融合”原型系統(tǒng),已經(jīng)實(shí)現(xiàn)將無(wú)人機(jī)端側(cè)的計(jì)算任務(wù)卸載到基站側(cè)。這帶來(lái)的直接好處是,無(wú)人機(jī)終端續(xù)航距離預(yù)期可以提升3倍以上?!斑@是6G通感算智安一體化的典型案例?!眲⒐庖憬榻B道,這種“云端強(qiáng)大計(jì)算+終端輕便執(zhí)行”的模式,正在重新定義無(wú)人機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景。
6G編織“天地一體網(wǎng)絡(luò)”。在沙漠和海洋這樣的地方,通信信號(hào)常常消失,存在“通信盲區(qū)”,6G網(wǎng)絡(luò)通過(guò)“衛(wèi)星+地面基站”的組合拳打破該困局,一顆低軌衛(wèi)星可覆蓋數(shù)萬(wàn)平方公里,配合地面基站實(shí)現(xiàn)“全域無(wú)縫切換”,全程保持“不掉線”。“我們已經(jīng)發(fā)射了全球首顆6G架構(gòu)驗(yàn)證星?!眲⒐庖阃嘎叮袊?guó)移動(dòng)聯(lián)合合作伙伴研制的衛(wèi)星搭載6G試驗(yàn)系統(tǒng),正在驗(yàn)證天地協(xié)同通信的“密碼本”——從衛(wèi)星如何精準(zhǔn)捕捉地面信號(hào),到與基站如何接力傳輸數(shù)據(jù),每一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的突破,都在為這張“天地通信網(wǎng)”奠定基礎(chǔ)。未來(lái),無(wú)論是在沙漠深處,還是在遠(yuǎn)洋航行中,都能像城市街道一樣,實(shí)時(shí)暢聯(lián)數(shù)字世界。
6G構(gòu)建“平臺(tái)化與開(kāi)放生態(tài)”。“我們希望打造‘通信網(wǎng)絡(luò)中的安卓系統(tǒng)’。建設(shè)6G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放平臺(tái),吸引第三方合作伙伴基于6G網(wǎng)絡(luò)能力開(kāi)發(fā)新終端和新應(yīng)用,破解5G時(shí)代‘有網(wǎng)絡(luò)、缺應(yīng)用’的困局。”劉光毅表示。借鑒“軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)”理念,6G硬件可采用通用化設(shè)計(jì),并通過(guò)軟件配置實(shí)現(xiàn)功能靈活編排與調(diào)度,滿足未來(lái)更加個(gè)性化和差異化的業(yè)務(wù)和場(chǎng)景需求。例如,同一基站可按需切換為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、邊緣計(jì)算中心或應(yīng)急通信樞紐,大幅縮短對(duì)需求的響應(yīng)時(shí)間,同時(shí)大幅節(jié)約網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。
當(dāng)前,中國(guó)移動(dòng)正在北京市昌平區(qū)國(guó)際信息港的協(xié)同創(chuàng)新基地,構(gòu)建沉浸式、低空經(jīng)濟(jì)、天地一體、具身智能機(jī)器人等開(kāi)放化、場(chǎng)景化的6G試驗(yàn)測(cè)試環(huán)境,開(kāi)展面向6G的新終端、新業(yè)務(wù)和新應(yīng)用的測(cè)試和培育。6G通感算智安的一體化能力,可以有效賦能6G新型智能終端的輕量化、低成本和長(zhǎng)續(xù)航,降低普及門檻,加速大規(guī)模應(yīng)用。
中國(guó)發(fā)展6G有哪些優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)?
在全球6G競(jìng)爭(zhēng)浪潮中,中國(guó)正憑借自身實(shí)力積極搶占發(fā)展先機(jī)。劉光毅表示:“中國(guó)已成為6G發(fā)展的主要推動(dòng)力量?!比欢?,發(fā)展之路并非坦途,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。
中國(guó)6G發(fā)展具備顯著優(yōu)勢(shì)。頂層設(shè)計(jì)上,國(guó)家“十四五”規(guī)劃明確指出要前瞻布局6G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)儲(chǔ)備,6G發(fā)展也首次被寫入2025年政府工作報(bào)告,釋放出強(qiáng)有力的政策支持信號(hào),為6G發(fā)展指明方向。在產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上,5G規(guī)模商用的豐碩成果是6G研發(fā)的堅(jiān)實(shí)根基。目前,全球60%的5G基站部署在中國(guó),龐大的5G網(wǎng)絡(luò)催生出豐富多樣的應(yīng)用場(chǎng)景,從繁華都市的智能交通,到偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村的智慧農(nóng)業(yè),這些真實(shí)場(chǎng)景如同“天然實(shí)驗(yàn)室”,為6G技術(shù)的驗(yàn)證和完善提供了絕佳條件。同時(shí),中國(guó)實(shí)現(xiàn)了從芯片制造、設(shè)備生產(chǎn)、儀器儀表研發(fā)到終端應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋,產(chǎn)業(yè)協(xié)同能力強(qiáng)大。
不過(guò),中國(guó)6G研發(fā)也面臨諸多挑戰(zhàn)。人才方面,6G強(qiáng)調(diào)通信與感知、計(jì)算、AI等多領(lǐng)域融合,高端復(fù)合型人才需求激增,全球頂尖人才爭(zhēng)奪戰(zhàn)激烈,人才短缺成為發(fā)展的一大阻礙;技術(shù)領(lǐng)域,在高端芯片工藝以及AI芯片應(yīng)用開(kāi)放生態(tài)等關(guān)鍵環(huán)節(jié),“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)不容忽視,制約著6G研發(fā)進(jìn)程;應(yīng)用前景上,面向2030年,6G的新型終端、業(yè)務(wù)和應(yīng)用尚處于探索階段,全息技術(shù)、具身智能機(jī)器人等備受關(guān)注的智能體業(yè)務(wù)和應(yīng)用還不成熟,整個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)需要進(jìn)行全面重新規(guī)劃布局;國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中,6G標(biāo)準(zhǔn)的博弈日趨激烈,全球運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商對(duì)于6G的場(chǎng)景、應(yīng)用、頻率以及發(fā)展路徑看法不一,例如國(guó)外部分運(yùn)營(yíng)商更傾向“漸進(jìn)式升級(jí)”,這種差異可能導(dǎo)致6G標(biāo)準(zhǔn)碎片化,各方發(fā)展路徑出現(xiàn)分歧。對(duì)此,劉光毅認(rèn)為,中國(guó)需通過(guò)開(kāi)放合作凝聚共識(shí)。
作為全球最大通信運(yùn)營(yíng)商,中國(guó)移動(dòng)在6G布局中走出了一條鮮明的“中國(guó)特色”之路,成為中國(guó)6G發(fā)展的重要推動(dòng)力量。自2018年啟動(dòng)6G預(yù)研,中國(guó)移動(dòng)累計(jì)投入約9億元研發(fā)資金,組建400余人核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)。在產(chǎn)學(xué)研合作上,聯(lián)合北京郵電大學(xué)、TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等,成立央地協(xié)同的新型研發(fā)機(jī)構(gòu)“中關(guān)村泛聯(lián)移動(dòng)通信技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用研究院”(簡(jiǎn)稱“中關(guān)村泛聯(lián)院”);攜手鵬城實(shí)驗(yàn)室設(shè)立專項(xiàng)基金;與國(guó)家自然基金委合作設(shè)立企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展基金;并與清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)、東南大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所等高水平高校、科研機(jī)構(gòu)組建創(chuàng)新聯(lián)合體。憑借這些努力,截至2024年,中國(guó)移動(dòng)牽頭主持6項(xiàng)“國(guó)家科技重大專項(xiàng)”及“國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃”6G項(xiàng)目,參與超10項(xiàng),在企業(yè)陣營(yíng)中成績(jī)突出。
在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)舞臺(tái)上,中國(guó)移動(dòng)積極推動(dòng)中國(guó)從標(biāo)準(zhǔn)制定的參與者向規(guī)則的制定者轉(zhuǎn)變。在ITU、NGMN、3GPP等國(guó)內(nèi)外行業(yè)組織,中國(guó)移動(dòng)累計(jì)提交6G相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提案超100篇,推動(dòng)“6G通感算智安一體化”理念成為行業(yè)共識(shí)。2024年9月,中國(guó)移動(dòng)擔(dān)任3GPP 6G首個(gè)標(biāo)準(zhǔn)(場(chǎng)景與需求)主報(bào)告人,獲全球17個(gè)國(guó)家94家公司聯(lián)合支持;同年12月,又牽頭3GPP無(wú)線領(lǐng)域首個(gè)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目,與美國(guó)Verizon、日本NTT DOCOMO、歐洲德國(guó)電信等國(guó)際運(yùn)營(yíng)商共同擔(dān)任報(bào)告人。
在產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)上,中國(guó)移動(dòng)依托“中關(guān)村泛聯(lián)院”,重點(diǎn)研發(fā)開(kāi)放云化的通感算智一體6G原型系統(tǒng)。聯(lián)合中信科移動(dòng)、vivo、聯(lián)想等眾多合作伙伴,打造“研發(fā)-標(biāo)準(zhǔn)-測(cè)試-應(yīng)用”閉環(huán)創(chuàng)新環(huán)境,各方協(xié)同發(fā)力,從芯片研發(fā)到終端應(yīng)用,從標(biāo)準(zhǔn)制定到技術(shù)測(cè)試,加速構(gòu)建國(guó)內(nèi)6G產(chǎn)業(yè)生態(tài)與應(yīng)用生態(tài),為6G技術(shù)落地和商業(yè)化應(yīng)用筑牢根基。
6G實(shí)現(xiàn)商用還有多遠(yuǎn)?
對(duì)于6G商用時(shí)間表,劉光毅預(yù)測(cè),2028年將進(jìn)入系統(tǒng)性驗(yàn)證階段,預(yù)計(jì)2030年左右具備商用能力。屆時(shí),三大變革將重塑社會(huì):第一變革是終端輕量化,XR眼鏡、家用機(jī)器人無(wú)需內(nèi)置復(fù)雜算力,成本下降推動(dòng)沉浸式通信的普及;其次,行業(yè)智能化,工廠、礦山通過(guò)6G網(wǎng)絡(luò)調(diào)度機(jī)械臂和自動(dòng)駕駛卡車,實(shí)現(xiàn)無(wú)人化作業(yè);再者,網(wǎng)絡(luò)公平化,衛(wèi)星通信彌合“數(shù)字鴻溝”,偏遠(yuǎn)地區(qū)聯(lián)網(wǎng)成本大幅降低。
“6G不是終點(diǎn),而是智能社會(huì)的基礎(chǔ)設(shè)施。”劉光毅總結(jié)。從無(wú)人機(jī)配送到數(shù)字孿生醫(yī)療,從天地一體網(wǎng)絡(luò)到輕量化終端,6G正悄然勾勒出一個(gè)“億智互聯(lián)”的未來(lái)。隨著技術(shù)迭代與生態(tài)成熟,這場(chǎng)通信革命或?qū)⒅匦露x人與萬(wàn)物的關(guān)系,為全球數(shù)字化開(kāi)辟全新賽道。
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