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來源:中國電子信息產業發展研究院

當前,全球新一輪科技革命和產業變革正在加速演進,人工智能(AI)、VR/AR、三維(3D)媒體和物聯網等新一代信息通信技術的廣泛應用產生了巨大的傳輸數據。

資料顯示,2010年全球移動數據流量為7.462 EB /月,而到2030年,這一數字將達到5016 EB /月,移動數據流量的快速增長對移動通信系統的迭代提出了更高的要求。此外,在制造、交通、教育、醫療和商業等社會的各個領域,智能化正成為不可逆的趨勢。

為了實現智慧城市的愿景,數百萬個傳感器將被嵌入到城市中的車輛、樓房、工廠、道路、家居和其他環境中,需要具有可靠連接性的無線高速通信方式來支持這些應用。隨著通信需求的提升,移動通信從1G逐步發展至現在的5G,并且5G已經在全球范圍內開始大規模部署。

5G與4G相比,能夠提供新功能并實現更好的服務質量(QoS)。盡管如此,以數據為中心的智能化系統的快速增長對5G無線系統的能力帶來了巨大挑戰。例如要保證虛擬現實(VR)設備良好的用戶體驗,至少需要10 Gbps的數據速率,這已經是超越5G(B5G)后才能實現的目標。

為了克服5G應對新挑戰的性能限制,需要開發具有新功能特性的6G無線系統。一方面,6G要實現對傳統蜂窩網絡所有功能的融合,例如支持網絡致密化、高吞吐量、高可靠性、低能耗以及大規模連接。另一方面,6G將運用新技術實現服務和業務的拓展,包括AI、智能可穿戴設備、自動駕駛汽車、擴展現實(XR)和3D投影等。

由賽迪智庫無線電管理研究所編寫的《6G概念及愿景白皮書》正式發布。本白皮書從6G愿景、6G應用場景、6G網絡性能指標、6G潛在關鍵技術、國際組織和各國6G研究進展等方面展開討論,并提出加快我國推進6G研發的相關建議。《6G概念及愿景白皮書》的發布將為業界在面向2030網絡及6G的研究方面提供重要參考。

從5G走向6G:打通虛實空間泛在智聯的統一網絡

自上世紀80 年代以來,移動通信基本上以十年為周期出現新一代革命性技術(如圖1所示),持續加快信息產業的迭代升級,不斷推動經濟社會的繁榮發展,如今已成為連接人類社會不可或缺的基礎信息網絡。從應用和業務層面來看,4G 之前的移動通信主要聚焦于以人為中心的個人消費市場,5G 則以更快的傳輸速度、超低的時延、更低功耗及海量連接實現了革命性的技術突破,消費主體將從個體消費者向垂直行業和細分領域全面輻射。特別是在5G與人工智能、大數據、邊緣計算等新一代信息技術融合創新后,能夠進一步賦能工業、醫療、交通、傳媒等垂直行業,更好地滿足物聯網的海量需求以及各行業間深度融合的要求,從而實現從萬物互聯到萬物智聯的飛躍。

6G應用場景展望

6G未來將以5G提出的三大應用場景(大帶寬,海量連接,超低延遲)為基礎,不斷通過技術創新來提升性能和優化體驗,并且進一步將服務的邊界從物理世界延拓至虛擬世界,在人—機—物—境完美協作的基礎上,探索新的應用場景、新的業務形態和新的商業模式。

人體數字孿生。當前網絡條件下,數字技術對人體健康的監測主要應用于宏觀身體指標監測和顯性疾病預防等方面,實時性和精準性有待進一步提高。隨著6G技術的到來,以及生物科學、材料科學、生物電子醫學等交叉學科的進一步成熟,未來有望實現完整的“人體數字孿生”,即通過大量智能傳感器(>100個/人)在人體的廣泛應用,對重要器官、神經系統、呼吸系統、泌尿系統、肌肉骨骼、情緒狀態等進行精確實時的“鏡像映射”,形成一個完整人體的虛擬世界的精確復制品,進而實現人體個性化健康數據的實時監測。此外,結合核磁、CT、彩超、血常規、尿生化等專業的影像和生化檢查結果,利用AI技術可對個體提供健康狀況精準評估和及時干預,并且能夠為專業醫療機構下一步精準診斷和制定個性化的手術方案提供重要參考。

空中高速上網。為了給乘客提供飛機上的空中上網服務,4G/5G時代通信界為此做過大量的努力,但總體而言,目前飛機上的空中上網服務仍然有很大的提升空間。當前空中上網服務主要有兩種模式——地面基站模式和衛星模式。如采用地面基站模式,由于飛機具備移動速度快、跨界幅度大等特點,空中上網服務將面臨高機動性、多普勒頻移、頻繁切換以及基站覆蓋范圍不夠廣等帶來的挑戰。如采用衛星通信模式,空中上網服務質量可以相對得到保障,但是成本太高。為了解決這一難題,6G將采用全新的通信技術以及超越“蜂窩”的新穎網絡架構,在降低網絡使用成本的同時保證在飛機上為用戶提供高質量的空中高速上網服務。

基于全息通信的XR。虛擬現實與增強現實(AR/VR)被業界認為是5G 最重要的需求之一。影響AR/VR 技術、應用和產業快速發展的一大因素是用戶使用的移動性和自由度,即不受所處位置的限制,而5G網絡能夠提升這一性能。隨著技術的快速發展,可以預期10年以后(2030~),信息交互形式將進一步又AR/VR逐步演進至高保真擴展現實(XR)交互為主,甚至是基于全息通信的信息交互,最終將全面實現無線全息通信。用戶可隨時隨地享受全息通信和全息顯示帶來的體驗升級——視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺乃至情感將通過高保真XR充分被調動,用戶將不再受到時間和地點的限制,以“我”為中心享受虛擬教育、虛擬旅游、虛擬運動、虛擬繪畫、虛擬演唱會等完全沉浸式的全息體驗。

新型智慧城市群。隨著數字時代的不斷演進,通信網絡成為智慧城市群不可或缺的公共基礎設施。對城市管理部門而言,城市公共基礎設施的建設和維護是重要職責。目前,由于不同的基礎設施由不同的部門分別建設和管理,絕大部分城市公共基礎設施的信息感知、傳輸、分析、控制仍處于各自為政現狀,缺乏統一的平臺。作為城市群的基礎設施之一,6G 將采用統一網絡架構,引入新業務場景,構建更高效更完備的網絡。未來6G網絡可由多家運營商投資共建,采用網絡虛擬化技術、軟件定義網絡和網絡切片等技術將物理網絡和邏輯網絡分離。人工智能(AI)深度融入6G 系統,將在高效傳輸、無縫組網、內生安全、大規模部署、自動維護等多個層面得到實際應用。

全域應急通信搶險。6G將由地基、海基、空基和天基網絡構建成分布式跨地域、跨空域、跨海域的空—天—海—地一體化網絡。到2030年以后,“泛在連接”將成為6G網絡的主要特點之一,完成在沙漠、深海、高山等現有網絡盲區的部署,實現全域無縫覆蓋。依托其覆蓋范圍廣、靈活部署、超低功耗、超高精度和不易受地面災害影響等特點,6G通信網絡在應急通信搶險、“無人區”實時監測等領域應用前景廣闊。例如,在發生地震等自然災害造成地面通信網絡毀壞時,可以整合天基網絡(衛星)和空基網絡(無人機)等通信資源,實現廣域無縫覆蓋、隨時接入、資源集成支撐應急現場遠距離保障和扁平化的應急指揮。此外,利用6G網絡還可以對沙漠、海洋、河流等容易發生自然災害的區域進行實時動態監控,提供沙塵暴、臺風、洪水等預警服務,將災害損失降到最低。

智能工廠PLUS。利用 6G 網絡的超高帶寬、超低時延和超可靠等特性,可以對工廠內車間、機床、零部件等運行數據進行實時采集,利用邊緣計算和AI等技術,在終端側直接進行數據監測,并且能夠實時下達執行命令。6G中引入了區塊鏈技術,智能工廠所有終端之間可以直接進行數據交互,而不需要經過云中心,實現去中心化操作,提升生產效率。不僅限于工廠內,6G可保障對整個產品生命周期的全連接。基于先進的6G網絡,工廠內任何需要聯網的智能設備/終端均可靈活組網,智能裝備的組合同樣可根據生產線的需求進行靈活調整和快速部署,從而能夠主動適應制造業個人化、定制化C2B的大趨勢。智能工廠PLUS將從需求端的客戶個性化需求、行業的市場空間,到工廠交付能力、不同工廠間的協作,再到物流、供應鏈、產品及服務交付,形成端到端的閉環,而6G貫穿于閉關的全過程,扮演著重要角色。

網聯機器人和自治系統。目前,一些汽車技術研究人員正在研究智能網聯汽車。6G有助于網聯機器人和自主系統的部署,無人機快遞系統就是這樣的一個案例。基于6G無線通信的自動車輛可以極大地改變我們的日常生活方式。6G系統將促進自動駕駛汽車或無人駕駛汽車的規模部署和應用。自動駕駛汽車通過各種傳感器來感知周圍環境,如光探測和測距(LiDAR)、雷達、GPS、聲納、里程計和慣性測量裝置。6G系統將支持可靠的車與萬物相連(V2X)以及車與服務器之間的連接(vehicle to server)。對于無人機(UAV),6G將支持無人機與地面控制器之間的通信。無人機在軍事、商業、科學、農業、娛樂、城市治理、物流、監視、航拍、搶險救災等許多領域都有廣闊的應用空間。此外,當蜂窩基站不存在或者不工作時,無人機可以作為高空平臺站(HAPS)為該區域的用戶提供廣播和高速上網服務。

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相關內容

近日,在由未來移動通信論壇和紫金山實驗室共同主辦的全球6G技術大會期間,發布了《面向6G的數字孿生技術白皮書》。

數字孿生依賴感知和控制,伴隨著6G技術、AI/ML以及安全技術的發展和成熟,有助于建立更完善有效的數字化模型,貫通信息孤島構成數字孿生社會。

數字孿生未來應用場景廣闊,將極大地賦能未來的6G網絡以及工業、農業、城市等眾多行業領域,為工業制造、農業生產、城市治理、社會服務和人們生活帶來無限的可能和便利。數字孿生技術也會不斷演化和演進,滿足人類生活共同體的新目標和新需求。

摘要

隨著潛在的第六代技術的出現,數字孿生可以成為6G的新驅動力。它可以廣泛應用于網絡、工業、農業和人體等領域。數字孿生技術是多種配套技術的有機結合。此外還介紹了一些采用數字孿生的解決方案,如移動網絡、智能交通和物聯網(IOT)。意圖感知數字孿生6G網絡可以是一個全生命周期的解決方案,由知識圖譜驅動。

數字孿生未來發展展望

數字孿生依賴感知和控制,伴隨著6G技術、AI/ML以及安全技術的發展和成熟,有助于建立更完善有效的數字化模型,貫通信息孤島構成數字孿生社會,產生的人類生活共同體[18],實現可持續發展。

數字孿生未來應用場景廣闊,將極大地賦能未來的6G網絡以及工業、農業、城市等眾多行業領域,為工業制造、農業生產、城市治理、社會服務和人們生活帶來無限的可能和便利。數字孿生技術也會不斷演化和演進,滿足人類生活共同體的新目標和新需求。

數字孿生應用于6G網絡,從建模孿生網絡、獲取數據、智能計算等支撐技術到克服因大量數據采集、傳輸導致成本增加、能耗增大不利影響,可能產生新的技術突破,存在標準化潛在需求。

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前言

移動通信系統具有“使用一代、建設一代、研發一代”的發展特點,預計到 2030 年將實現第六代移動通信系統(Sixth-Generation, 6G)的商用。世界各國已 經開始了6G 研究,例如芬蘭率先啟動6Genesis 旗艦研究計劃,美國聯邦通訊委 員會為6G 研究開放太赫茲頻譜。2019 年11 月,我國科技部成立了6G 技術研 發推進工作組和總體專家組,以“創新、協調、綠色、開放、共享”為內涵的新 發展理念,成為推動移動通信網絡可持續發展的思路、方向和著力點,標志著我 國6G 研究正式開始。

交通是興國之要、強國之基。2019 年9月,我國頒布的《交通強國建設綱 要》明確指出,到2035年,基本建成交通強國,到本世紀中葉,全面建成人民滿意、保障有力、世界前列的交通強國。為了符合未來智能交通通信的愿景,鐵路運輸行業需要開發創新的通信網絡架構和關鍵技術[1],以確保為乘客及鐵路運營和控制系統提供高質量的傳輸。

6G 通信系統是一個地面無線與衛星通信集成的全連接世界,可實現全球無縫覆蓋,其不再是簡單的網絡容量和傳輸速率的突破,更是為了實現萬物互聯的“終極目標” 。6G 的數據傳輸速率可能達到第五代移動通信系統 (Fifth-Generation, 5G)的50 倍,時延縮短到5G 的十分之一,在峰值速率、時延、流量密度、連接密度、移動性、頻譜效率、定位能力等方面遠優于5G。在 超高速交通場景下,一些終端移動速度將超過1000km/h,需滿足超高速下的超高安全性和超高精度定位需求。而5G 定義的ITU指標僅支持500km/h 的移動速度,對安全和定位精度沒有定義。因此,對于未來智能交通應用場景帶來的指 標需求,僅依靠5G現有的網絡和技術是難以滿足的,需要未來的6G 網絡提供比5G 更全面的性能指標,如超低時延抖動、超高安全、立體覆蓋、超高定位精度等。

6G 的發展將為多元化的服務質量(Quality-of-Service, QoS)需求、實時觸 覺交互、定制開放服務、通信融合、廣播、計算、傳感、控制、安全和人工智能 等奠定基礎。6G 網絡架構方面還需要進行創新,如空天地海一體化網絡、全頻 譜全維度覆蓋、智能自感知、機器學習、優化與演進等。另一方面,未來智能交 通網絡的潛在應用包括自動列車駕駛、協同列車網絡、列車互聯、超高清(4K/8K)列車視頻、列車自組織網絡和超精確(厘米級)列車定位。

在6G 智能交通領域,國內外高校和研發機構相繼提出了多種技術方案[2],但這些方案都處于概念階段,能否成功實現還需更深入的研究與驗證。歐洲鐵路 研究咨詢委員會(ERRAC)制訂了《Rail Route 2050》計劃,提出基于6G的高資源效率、智能化2050年軌道交通系統發展藍圖。歐盟Hexa-X 6G 項目面向高速移動場景和需求,定義了全新的6G智能網絡架構,開發和實現6G 各項關鍵使能技術。芬蘭6Genesis 研究計劃將自動駕駛作為主要應用場景之一,設計了 支持99.99999%可靠性、1ms 時延、和1000 km/h 超高速移動性的6G網絡和技術。

為了滿足6G 智能交通應用的要求,需要全新的移動通信網絡和技術突破, 包括但不僅局限于:

(1)去蜂窩大規模MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)網絡架構:為了解 決超高移動性導致的傳統蜂窩網絡中頻繁的切換和巨大的開銷問題,去蜂窩大規模MIMO可保證無縫切換和高質量的覆蓋。

(2)通信-感知一體化技術:針對鐵路建設、裝備、運營的各個環節和場景,復用無線通信網絡與基礎設施的硬件設備、信號處理算法、通信協議等,將接入終端、基站甚至軌道交通無線通信網絡作為智能感知、透徹感知的載體[3],從而支撐軌道交通建設環境的監測檢測、運營環境的監測檢測以及智能高效綠色的無線 通信。

(3)人工智能與安全技術:人工智能技術具有自學習、優化和演進的特點,在 6G 智能交通網中的應用前景廣闊。軌道交通的高效運行與高質量應用服務體驗,需要基于人工智能對海量數據及信道信息進行分析處理。同時,為了保障關鍵信 息、應用服務、以及運營的安全性,又需要融合一系列安全相關的技術,尤其是內生安全技術,在軌道交通網絡中實現可靠、安全的智能分析與計算。

(4)新的超可靠超低時延(Ultra-Reliable Low Latency Communications, URLLC) 技術:為保證自動列車的行駛速度達到1000 公里/小時以上(如新興的超級高鐵 系統),進一步研究有限塊碼長下的新型URLLC 幀結構來實現超可靠性和超低延遲之間的權衡也是至關重要的[4]。

(5)數字孿生網絡:對軌道交通網絡進行實時的映射分析,包括對列車運行狀 態進行感知處理,對列車司機(如緊張、醉酒、困倦、興奮等)的行為進行監控、 預測和決策等,對高鐵的安全運營具有重要意義。基于6G 的數字孿生網絡可以從根本上改變列車及司機的歷史和當前行為、狀態的數字特征,從而進行反饋控 制并優化其性能。

通過應用6G 新網絡和新技術,未來智能交通的網絡、廣播、通信、互動和 安全將得到極大改善,從而大幅提升人們的出行體驗和效率。

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超越下一代信息通信基礎設施 5G/6G,對于實現 SDGs 和實現社會 5.0 至關重要,定義其功能結構也很重要(圖 A)。在物理空間中,不僅結合了傳統的地面移動網絡,還結合了衛星網絡和多芯光纖網絡,提供了一個靈活且可擴展的通信環境。在網絡空間中,根據用途,多種空間共存,根據積累的過去數據和未來預測進行信息處理。

超5G/6G時代,無論是物理空間還是網絡空間,都將受到高度控制,兩個空間的融合,讓超 5G/6G時代做不到的事情成為可能,空間和時間在物理空間和網絡空間都將受到高度控制,而這兩個空間的融合將使在過去不可能做到的事情成為可能。

本白皮書第 3 章介紹了三個場景和幾個用例,說明了 2030 年至 2035 年左右的社會生活。圖 B 顯示了三個場景的圖像: “月球上的城市”,描繪了一個人類活動蔓延到月球的社會; 《超越時空》描繪了一個超越時空限制的社會。每個場景的路線圖如表 C 所示。白皮書后半部分總結了實現用例的關鍵技術和要求、研發路線圖(第 4 章)和部署策略(第6章)。

本文件描述了 NICT (信息和通信技術專家組)為實現超越 5G/6G 世界而研究的第一個舉措。我們將在此文檔的基礎上繼續與很多人進行討論,并根據討論的進展情況對本白皮書進行必要的修改。

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5G的發展速度非常之快。截止2021年9月,全球已經部署了150多萬5G站點,有176張5G商用網絡提供5G服務,幫助超過5.2億用戶實現跨代體驗升級;得益于快速成熟且不斷加速發展的終端產業,全球已經有超過1000款5G終端發布,涵蓋了個人手機、家庭CPE和行業模組等,為5G的多樣化業務提供了豐富生態。5G在快速規模商用的過程中,給我們的生活和工作帶來了很多變化。然而,5G帶來的改變才剛剛開始。

圍繞人類社會發展的需求,華為嘗試探索智能世界2030。2030年的社會,將基于物理世界與數字世界的深度融合,移動互聯網到全真全感互聯網再升級;在商業層面,數字經濟成為核心舞臺,行業從工具效率提升到決策效率提升;環境同樣是未來十年的重要命題,綠色增長和網絡安全成為基石。

無線網絡是智能世界2030的重要支柱。華為提出無線網絡未來十年十大產業趨勢,定義未來的無線網絡,把智能世界變成現實:

趨勢1:萬兆之路構筑虛擬與現實橋梁

趨勢2:一張網絡融合全場景千億物聯

趨勢3:星地融合拓展全域立體網絡

趨勢4:通感一體塑造全真全感互聯

方向5:把智能帶入每個行業、每個聯接

趨勢6:全鏈路全周期原生綠色網絡

趨勢7:Sub-100GHz全頻段靈活使用

趨勢8:廣義多天線降低百倍比特成本

趨勢9:安全將成為數字化未來的基石

趨勢10:移動計算網絡,端管云深度協同

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當前,新一輪科技革命和產業變革突飛猛進,隨著5G商用的大規模部署,全球業界已開啟對下一代移動通信(6G)的探索研究。日前,IMT-2030(6G)推進組(以下簡稱“推進組”)正式發布《6G總體愿景與潛在關鍵技術》白皮書,本白皮書作為推進組的階段性成果,內容涵蓋總體愿景、八大業務應用場景、十大潛在關鍵技術等,并闡述了對6G發展的一些思考。

6g總體愿景

隨著5G大規模商用,全球業界已開啟對下一代移動通信技術(6G)的研究探索。面向2030年及未來,人類社會將進入智能化時代,社會服務均衡化、高端化,社會治理科學化、精準化,社會發展綠色化、節能化將成為未來社會的發展趨勢。

從移動互聯,到萬物互聯,再到萬物智聯,6G將實現從服務于人、人與物,到支撐智能體高效聯接的躍遷,通過人機物智能互聯、協同共生,滿足經濟社會高質量發展需求,服務智慧化生產與生活,推動構建普惠智能的人類社會。

在數學、物理、材料、生物等多類基礎學科的創新驅動下,6G將與先進計算、大數據、人工智能、區塊鏈等信息技術交叉融合,成為服務生活、賦能生產、綠色發展的基本要素。6G將充分利用低中高全頻譜資源,實現空天地一體化的全球無縫覆蓋,隨時隨地滿足安全可靠的“人機物”無限連接需求。

6G將提供完全沉浸式交互場景,支持精確的空間互動,滿足人類在多重感官、甚至情感和意識層面的聯通交互,通信感知和普惠智能不僅提升傳統通信能力,也將助力實現真實環境中物理實體的數字化和智能化,極大提升信息通信服務質量。

6G將構建人機物智慧互聯、智能體高效互通的新型網絡,在大幅提升網絡能力的基礎上,具備智慧內生、多維感知、數字孿生、安全內生等新功能。

6G將實現物理世界人與人、人與物、物與物的高效智能互聯,打造泛在精細、實時可信、有機整合的數字世界,實時精確地反映和預測物理世界的真實狀態,助力人類走進人機物智慧互聯、虛擬與現實深度融合的全新時代,最終實現“萬物智聯、數字孿生”的美好愿景。

6G潛在應用場景

(一)沉浸式云XR:虛擬空間的廣闊天地

擴展現實(XR)是虛擬現實(VR)、增強現實(AR)、混合現實(MR)等的統稱。云化XR技術中的內容上云、渲染上云、空間計算上云等將顯著降低XR終端設備的計算負荷和能耗,擺脫了線纜的束縛,XR終端設備將變得更輕便、更沉浸、更智能、更利于商業化。

面向2030年及未來,網絡及XR終端能力的提升將推動XR技術進入全面沉浸化時代。云化XR系統將與新一代網絡、云計算、大數據、人工智能等技術相結合,賦能于商貿創意、工業生產、文化娛樂、教育培訓、醫療健康等領域,助力各行業的數字化轉型。

(二)全息通信:身臨其境的極致體驗

隨著無線網絡能力、高分辨率渲染及終端顯示設備的不斷發展,未來的全息信息傳遞將通過自然逼真的視覺還原,實現大滿足人類對于人與人、人與物、人與環境的溝通需求。

未來全息通信將廣泛應用于文化娛樂、醫療健康、教育、社會生產等眾多領域,使人們不受時間、空間的限制,打通虛擬場景與真實場景的界限,使用戶享受身臨其境般的極致沉浸感體驗。但同時,全息通信將對信息通信系統提出更高要求,在實現大尺寸、高分辨率的全息顯示方面,實時的交互式全息顯示需要足夠快的全息圖像傳輸能力和強大的空間三維顯示能力。

對于全息通信應用于“數字人”的靶向治療、遠程顯微手術等特殊場景,由于信息的丟失意味著系統可靠性的降低,且為滿足延時要求,傳輸的數據通常不可以選擇重傳,所以要求數據傳輸具有超高安全性和可靠性。

(三)感官互聯:多維感官的交融響應

面向2030年及未來,更多感官信息的有效傳輸將成為通信手段的一部分,廣泛應用于醫療健康、技能學習、娛樂生活、道路交通、辦公生產和情感交互等領域。

為了支撐感官互聯的實現,需要保證觸覺、聽覺、視覺等不同感官信息傳輸的一致性與協調性,毫秒級的時延將為用戶提供較好的連接體驗。觸覺的反饋信息與身體的姿態和相對位置息息相關,對于定位精度將提出較高要求。在多維感官信息協同傳輸的要求下,網絡傳送的最大吞吐量預計將成倍提升。

安全方面,由于感官互聯是多種感官相互合作的通信形式,為保護用戶的隱私,通信的安全性必須得到更有力的保障,以防止侵權事件的發生。感官數字化表征方面,各種感覺都具有獨一其單獨和聯合的編譯碼方式,使得各種感覺都能夠被有效地表示。

(四)智慧交互:情感思維的互通互動

依托未來6G移動通信網絡,有望在情感交互和腦機交互(腦機接口)等全新研究方向上取得突破性進展。具有感知能力、認知能力、甚至會思考的智能智能體之間的支配和被支配關系將開始向著有情感、有溫度、更加平等的類人交互轉化。

具有情感交互能力的智能系統可以通過語音對話或面部表情識別等監測到用戶的心里、情感狀態,及時調節用戶情緒以避免健康隱患;通過心念或大腦來操縱機器,讓機器替代人類身體的一些機能,可以彌補殘障人士的生理缺陷、保持高效的工作狀態、短時間內學習大量知識和技能、實現“無損”的大腦信息傳輸等。

(五)通信感知:融合通信的功能拓展

未來6G網絡將可以利用通信信號實現對目標的檢測、定位、識別、成像等感知功能,無線通信系統將可以利用感知功能獲取周邊環境信息,智能精確地分配通信資源,挖掘潛在通信能力,增強用戶體驗。

6G將利用無線通信信號提供實時感知功能,獲取環境的實際信息,并且利用先進的算法、邊緣計算和AI能力來生成超高分辨率的圖像,在完成環境重構的同時,實現厘米級的定位精度,從而實現構筑虛擬城市、智慧城市的愿景。

(六)普惠智能:無處不在的智慧內核

到2030年,越來越多的個人和家用設備、各種城市傳感器、無人駕駛車輛、智能機器人等都將成為新型智能終端。不同于傳統的智能手機,這些新型終端不僅可以支持高速數據傳輸,還可以實現不同類型智能設備間的協作與學習。

可以想象,未來整個社會通過6G網絡連接起來的設備數量將到達萬億級,這些智能體設備通過不斷的學習、交流、合作和競爭,可以實現對物理世界運行及發展的超高效率模擬和預測,并給出最優決策。

(七)數字孿生:物理世界的數字鏡像

隨著感知、通信和人工智能技術的不斷發展,物理世界中的實體或過程將在數字世界中得到數字化鏡像復制,人與人、人與物、物與物之間可以憑借數字世界中的映射實現智能交互。通過在數字世界挖掘豐富的歷史和實時數據,借助先進的算法模型產生感知和認知智能,數字世界能夠對物理實體或者過程實現模擬、驗證、預測、控制,從而獲得物理世界的最優狀態。

未來6G時代將進入虛擬化的孿生數字世界。在醫療領域,醫療系統可以利用數字孿生人體的信息,做出疾病診斷并預判最佳治療方案;在工業領域,通過數字域優化產品設計,可降低成本并提高效率;在農業領域,利用數字孿生進行農業生產過程的模擬和推演,可以提前預知不利因素,提高農業生產的能力與土地利用效率;在網絡運維領域,通過數字域和物理域的閉環交互、認知智能、以及自動化運維等操作,網絡可快速適應復雜多變的動態環境,實現規劃、建設、監控、優化和自愈等運維全生命周期的“自治”。

(八)全域覆蓋:無縫立體的超級連接

全域覆蓋將實現全時全地域的寬帶接入能力,為偏遠地區、飛機、無人機、汽車、輪船等提供寬帶接入服務;為全球沒有地面網絡覆蓋的地區提供廣域物聯網接入,保障應急通信、農作物監控、珍稀動物無人區監控、海上浮標信息收集、遠洋集裝箱信息收集等服務;提供精度為厘米級的高精度定位,實現高精度導航、精準農業等服務;此外,通過高精度地球表面成像,可實現應急救援、交通調度等服務。

具體內容如下

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日前,賽迪智庫發布《6G全球進展與發展展望白皮書》(以下簡稱“白皮書”)。白皮書從全球各國 6G 戰略布局、行業龍頭企業研究、潛在關鍵技術、應用場景的最新進展以及面臨的形勢及挑戰等方面展開論述,并提出加快推進我國 6G 研發的相關建議。

白皮書提到,隨著全球 5G 網絡規模化商用步入快車道,針對 6G 研發的戰略性布局已全面拉開帷幕。目前,全球多個國家和地區、國際組織以及學術界、產業界均開展了6G 研究。業界雖然還尚未對 6G 的愿景、關鍵技術、標準等形成統一的共識,但對于 6G 商用演進時間節點看法較為一致,目前一般預期將在 2030 年左右開始商用。

白皮書指出,全球范圍內 6G 的研究總體來說仍處于起步階段,整體技術路線尚不明確,目前主要在 6G 愿景目標、應用場景、基本指標、潛在關鍵技術等方面的研究取得了一定進展。從目前的研究來看,6G 總體愿景是基于 5G 愿景的進一步擴展和升級。針對 5G 在信息交互方面存在的空間范圍受限和性能指標難以滿足某些垂直行業應用的不足,6G 將具有更加泛在的連接、更大的傳輸帶寬、更低的端到端時延、更高的可靠性和確定性以及更智能化的網絡特性。

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2020年是國家全面建成小康社會目標實現之年,是全面打贏脫貧攻堅戰收官之年,是“十三五”目標完成與“十四五”任務開啟的承接之年,是數字經濟發展和新型基礎設施建設的重要機遇之年,區塊鏈作為一種數字技術,在新的機遇和挑戰面前,為國家社會經濟發展和智慧城市建設提供了重要保障。

為全面掌握我國區塊鏈產業發展整體態勢,加快推動區塊鏈技術創新應用,構建良好產業生態,推進區塊鏈產業健康發展。賽迪區塊鏈研究院從政策、規模、基礎設施、園區、企業等方面對我國區塊鏈產業發展進行了詳細梳理和總結,旨在為國家、各部委以及各地方政府布局區塊鏈產業發展方面提供良好的參考意見。

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為加快推動人工智能技術在電信行業的應用與融合發展,在AIIA產學研融合與應用工作組指導下,由電信項目組組織,中國信息通信研究院標準與技術研究所牽頭,中國移動通信有限公司研究院、中國電信股份有限公司研究院、中國聯合網絡通信有限公司研究院、華為技術有限公司、中興通訊股份有限公司、英特爾(中國)有限公司等單位共同編寫了《電信行業人工智能應用白皮書》2021版。

電信網絡作為信息通信的基礎設施,具有應用人工智能技術的巨大空間和潛力。國內外運營商、設備商和服務商等在電信網絡智能化方面紛紛布局,電信網絡智能化在標準研究、技術驗證與落地應用等方面均有重要推進。隨著5G網絡的大規模商用和網絡人工智能平臺的建設成熟,越來越多的網絡智能化應用與業務已經開展落地并發揮良好效果。

本白皮書系統分析了目前電信網絡智能化的總體發展態勢與應用現狀,集中展示AI技術在移動通信網、固定通信網和網絡業務服務三大類應用場景的19個典型落地案例,包括故障根因分析、異常小區發現、基站節能、業務內容智能推薦、網絡質量智能監控與業務智能識別調優等。

白皮書指出,構建智能化社會適應萬物互聯的新一代信息基礎設施,保障信息基礎設施的安全,對于促進信息技術與實體經濟融合、拓展數字經濟空間具有重要意義。

目前,全球已經掀起了人工智能應用的浪潮。將人工智能技術引入到新一代通信基礎設施,可以為網絡、計算、應用等信息基礎設施提供基于數據的感知、預測和管控能力,促進網絡、計算、應用等基礎設施的融合與協同。人工智能在越來越多的復雜場景下可以做出比人類更優的決策,無疑讓網絡智能化建設開拓了新的視野,給網絡的發展帶來了前所未有的新機遇,也為電信網絡重構轉型過程中遇到的眾多困難和挑戰提供了高效的加速解決路徑。

隨著電信行業人工智能應用加速在現網落地部署并釋放價值,網絡智能化基礎能力將持續增強,網絡知識與人工智能技術融合適配網絡智能化應用需求,新技術范式例如聯邦學習、遷移學習等技術將得到更多應用與關注。人工智能技術將貫穿電信網絡端到端全生命周期的運營與演進,實現網絡的泛在智能能力,幫助運營商實現數字化轉型,帶動整個電信產業的智能升級。

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2月23日,在上海舉行的第23屆GTI國際產業峰會上,中國移動聯合近20家國內外主流運營商和廠商,共同發布《5G無線技術演進白皮書》。

這是業界第一次聯合發布關于5G無線發展演進的白皮書,標志著產業各方對5G無線演進的技術方向和路徑達成共識,有利于聚集全產業的力量,共同定義面向2025年及以后的R18/19技術演進框架,共創5G可持續發展的未來。

白皮書首先總結了5G演進的四大演進驅動力。即:提升現網性能和效率并降低成本、滿足未來個人超高清和沉浸式等新業務發展需求、滿足千行百業應用的多樣化需求、與AI等新技術的深度融合。

在此基礎上,白皮書對5G無線演進的潛在無線技術方向進行了定義,提出了四大無線演進方向和二十項關鍵使能技術:

第一

無線演進方向是構建智能高效的無線網絡,主要包括引入原生AI增強5G智能化、提升端到端業務體驗質量協同性、綠色節能、低成本覆蓋和5G/4G多網協同等五項關鍵使能技術,著力提高5G網絡的效率,尤其是要支持4G/5G網絡低成本平滑升級。

第二

無線演進方向是現網性能增強技術,主要包括上行能力提升、大規模MIMO、URLLC增強、低成本物聯網和移動性增強等五項關鍵使能技術,目的是在eMBB(增強移動寬帶)、mMTC(大規模機器類通信)、URLLC(超高可靠、超低時延通信)等方面持續增強,尤其是面向機器視覺等大上行業務和AR/VR(增強現實/虛擬現實)等沉浸式業務,引入SUL(補充上行鏈路)增強和多載波傳輸等技術實現1Gbps傳輸速率、超低極致時延、大業務下99.9999%可靠性等目標,進而持續提升5G網絡的性能,助力網絡能力進階。

第三

無線演進方向是頻譜效率最大化技術,主要是支撐全頻段靈活使用的技術,包括引入6GHz和毫米波在內的更多IMT(國際移動通信)頻段應用、靈活雙工和全雙工、動態頻譜共享、靈活頻譜接入和彈性小區等四項關鍵使能技術,以便重構100GHz以下頻譜使用,實現多頻多制式組網下的頻譜效益最大化。

第四

無線演進方向是新行業新應用使能技術,主要是支撐新行業、新應用的一些使能技術,包括厘米級高精度定位和融合感知、天地一體化、高交互寬帶通信、廣播組播、多終端協作和網絡切片等六項關鍵使能技術,拓展5G新能力維度,滿足千行百業的多樣化需求,助力打開未來新商業空間。

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