連接人與人紐帶的移動通信技術(shù),產(chǎn)業(yè)里一直有個約定俗成的規(guī)律,即“使用一代、建設一代、研發(fā)一代”,所以當我們還在感受5G改變社會時,6G的研發(fā)之路其實早早就被提上日程,就像是一場永不落幕的接力賽,每一代技術(shù)都在為人類信息傳遞開辟新的疆界。而就在6G發(fā)軔之時,高通技術(shù)公司技術(shù)標準副總裁柯詩亞(Lorenzo Casaccia)近期在全球6G發(fā)展大會期間到訪中國,傳遞出關(guān)于6G的一系列思考,這也是高通首次對外展現(xiàn)6G圖景。“作為移動通信產(chǎn)業(yè)的引領(lǐng)者之一,高通一直專注于推動每一代移動通信技術(shù)的發(fā)展,深度參與了從1G到5G的每一代蜂窩移動通信技術(shù)的研發(fā),對于6G也將如此?!笨略妬啽救嗽诟咄üぷ饕延?5年,主要負責公司蜂窩技術(shù)標準相關(guān)的工作,親歷了整個無線通信技術(shù)的發(fā)展過程。回顧這段珍貴歷程,柯詩亞的思考超越了純粹的技術(shù)層面。“二十五年前,科技仍是象牙塔中的專屬話題。而今天,它已成為重塑社會的核心力量”,他在采訪中告訴記者,“技術(shù)不僅改變著人類的交往方式,更在重構(gòu)整個社會形態(tài),因此在這場變革中,我們不能忽視技術(shù)背后的人文維度——它不僅是工具的進步,更是人類社會演進的催化劑。”這種認知,對于每一位技術(shù)從業(yè)者來說,都顯得尤為重要。從歷史發(fā)展維度看,從1G到6G的演進是一個連續(xù)整體,因此6G發(fā)展創(chuàng)新也將建立5G甚至4G的基礎(chǔ)上。在高通看來,所有蜂窩技術(shù)創(chuàng)新,都是一個龐大的系統(tǒng)工程,都遵循一定的循環(huán)周期:首先,是概念驗證階段;然后,進入標準化階段,重點圍繞細節(jié)、商業(yè)可行性和落地實踐;接下來,進入到試驗階段;最后,到大規(guī)模商用階段?!斑@樣的創(chuàng)新周期在推動產(chǎn)業(yè)協(xié)同方面發(fā)揮了很好的作用,在過去的二三十年里,我們基本都是圍繞這樣的創(chuàng)新周期開展工作。”柯詩亞介紹說。照此周期,目前5G演進到第二階段,即5G-A階段,大規(guī)模商用仍有很大發(fā)展空間,5G-A標準預計將在2027年6月凍結(jié),為6G標準的制定奠定基礎(chǔ)。根據(jù)3GPP規(guī)劃,預計2025年將啟動6G標準研究(SI),2027年啟動6G標準制定(WI),2029年完成6G基礎(chǔ)版本標準。2023年6月,國際電信聯(lián)盟(ITU)完成6G愿景建議書,這標志著6G愿景概念基本明確。其中確定的幾大6G典型場景包括:沉浸式通信、通信感知一體化、超大規(guī)模連接、泛在連接、超可靠低時延通信、AI和通信。如果從另一種視角看待蜂窩技術(shù)創(chuàng)新,柯詩亞將其形象地比做一棵樹,每一代技術(shù)都在前一代的基礎(chǔ)上持續(xù)扎根。以5G為例,一些基礎(chǔ)性創(chuàng)新構(gòu)成了5G發(fā)展的“樹干”,而這些基礎(chǔ)創(chuàng)新是從4G演進而來;有了樹干之后,再擴展出5G創(chuàng)新的“樹枝”和“樹葉”,將5G擴展至不同的用例和領(lǐng)域。“大樹或許可以沒有樹枝和樹葉,但絕對不能沒有樹干。換言之,在每一代蜂窩技術(shù)中,創(chuàng)新的價值并不相同?!笨略妬啅娬{(diào),“6G也是同理,它將基于5G的技術(shù)基礎(chǔ)持續(xù)演進,在形成6G核心創(chuàng)新元素的同時,也會出現(xiàn)許多不同的附加元素,而這些元素或多或少是可選的。”概括來看,高通認為6G目前有三個關(guān)鍵點:首先是「頻譜」,如何在與5G相同的頻段上部署6G時實現(xiàn)性能提升,即提高頻譜效率;其次是「AI與蜂窩系統(tǒng)的深度融合」,這也是6G的一大重點;最后是「綠色節(jié)能」,如何通過網(wǎng)絡和終端間的協(xié)作,來提高能效和優(yōu)化能耗。正所謂巧婦難為無米之炊,蜂窩技術(shù)發(fā)展、頻譜必然先行,它是移動網(wǎng)絡的生命之源,也是運營商最寶貴的資源。“幾乎所有蜂窩技術(shù)賴以生存的根本在于「頻譜」?!?/span>柯詩亞直言。目前,全球尚未明確界定6G頻譜,但依然有一些跡象可循??略妬喤e例說,6GHz是一個主流的6G備選頻段,它已經(jīng)在一些國家(包括中國)被劃分為蜂窩網(wǎng)絡頻段,但在其他國家則尚未被劃定;此外,行業(yè)對7GHz和8GHz頻段也有構(gòu)想。總結(jié)而言,6GHz、7GHz和8GHz頻段是最具前景的6G頻段。“由于頻譜方面存在很多問題與挑戰(zhàn)亟待解決,全球很多國家或地區(qū)逐漸形成一個共識:6G可能會與5G共存,或者需要重耕5G頻譜。”柯詩亞指出。“這些頻段必須在經(jīng)濟上可行”,柯詩亞指出,也就是說,運營商能在現(xiàn)有的5G甚至4G的相同拓撲結(jié)構(gòu)上部署6G,并實現(xiàn)與當前5G在3.5GHz頻段上相同的廣域覆蓋。當然,如果從3.5GHz擴展到6GHz、7GHz或8GHz,由于頻率升高,帶來的物理特性變化,會縮減覆蓋范圍。這時候,MIMO技術(shù),特別是超大規(guī)模MIMO技術(shù),可以彌補頻率升高帶來的覆蓋損失,這是6G的另一大關(guān)鍵組成部分。圖:高通技術(shù)公司技術(shù)標準副總裁柯詩亞(Lorenzo Casaccia)認為,6G空口設計有四大關(guān)鍵驅(qū)動因素,且都與頻譜有關(guān)。超大規(guī)模MIMO與頻譜的關(guān)聯(lián)同樣緊密。在前幾代蜂窩技術(shù),頻段越低,波長越長,當波長大于終端尺寸,那么天線的效率相對較低。而在6G時代,頻段上升,波長大幅縮小,可以比擬終端尺寸甚至更小。“隨著未來頻段的縮小,天線數(shù)量會進一步增加,未來可以在手機里部署更多的天線?!?/strong>高通技術(shù)公司技術(shù)標準副總裁李儼在全球6G發(fā)展大會圓桌討論環(huán)節(jié)指出,“現(xiàn)在很多公司的旗艦機已經(jīng)可以支持6個接收天線、4個發(fā)射天線。” 圖:高通技術(shù)公司技術(shù)標準副總裁李儼在增加天線數(shù)量的同時,需要注意的是:一方面,芯片要支持這些天線;另一方面,芯片里要做更加復雜的算法,把這些天線有機地利用起來。不過無論是哪一方面,都是高通的強項。高通李儼進一步指出,這些關(guān)于復雜天線的利用方法,對今天熱議的“衛(wèi)星直連手機”功能尤為重要。因為在實現(xiàn)衛(wèi)星直連通信的過程中,一方面由于上行的功率受限,則需要引入更多的發(fā)射天線,來增加上行覆蓋功率,所以需要使用智能天線的發(fā)射方式。另一方面,在下行過程中,在今天已有的衛(wèi)星平臺不斷增強之后,實現(xiàn)了更大的功率、更多的天線,于是可以提高終端的接收速率,需要在終端上利用多天線技術(shù)跟衛(wèi)星相配合,更好地增強衛(wèi)星直連手機的速率改善和用戶體驗。李儼由此判斷,“諸如功耗、天線技術(shù)、衛(wèi)星直連等,都是今天已經(jīng)開始出現(xiàn),但在6G的階段會有大進步的技術(shù)?!?/strong>當然,在高通看來,6G不僅僅體現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸上,更在于其如何通過智能、低延時、大帶寬的特性,賦能各行各業(yè),帶來更高效、低碳、智能的網(wǎng)絡體驗。所以另一個關(guān)于6G的重要議題,是提升網(wǎng)絡能效。因為目前在運營商成本基準的估值中,能源成本占據(jù)了很大一部分。柯詩亞表示,3GPP一直在推動終端與網(wǎng)絡協(xié)同工作的技術(shù),以此來提升能效。而且在5G持續(xù)演進的過程中,這些提升能效的技術(shù)已經(jīng)經(jīng)過了一段時間的研究,因此在設計6G綠色網(wǎng)絡時能夠降低技術(shù)難度,更好地適應虛擬化、功能解耦、軟硬件結(jié)合、以及更節(jié)能的網(wǎng)絡設計等趨勢。產(chǎn)業(yè)生態(tài)聯(lián)動,是發(fā)展的支點任何一代移動通信技術(shù)發(fā)展,最終或許都會落到兩個實處:商用落地、合作生態(tài),一個給用戶帶去增益,一個給產(chǎn)業(yè)帶去增益。如果說,6G預計在2030到2035年具備一定的雛形,那么如何投資建設現(xiàn)有網(wǎng)絡,既不會浪費,又能夠為運營商以及消費者提供價值?當被問及這個問題時,柯詩亞指出,運營商在6G技術(shù)的部署上或采用和5G一樣的拓撲結(jié)構(gòu)。“運營商擁有自己的信號塔和基站,其中大部分是用于5G通信,也就是所謂的'大規(guī)模部署’,中國運營商在部署5G網(wǎng)絡時會復用4G網(wǎng)絡基站?!?/span>柯詩亞進一步總結(jié)而言,“對于運營商來說,合理的6G經(jīng)濟性能夠助力提供與5G相同的覆蓋范圍,使用與5G一致的拓撲結(jié)構(gòu),并提供更大的容量,是運營商對于研究團隊的一個基本要求,在具體的設計工作中需要實現(xiàn)的細節(jié)?!?/span>今年9月,在全球通信國際標準組織3GPP的業(yè)務與系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范組(SA)105 次全會,由我國運營商中國移動代表擔任主報告人的6G場景用例與需求研究項目獲得通過。該項目是3GPP首個6G標準項目,并得到全球超過90家公司的支持。值得注意的是,這是中國公司首次在新一代移動通信技術(shù)的標準制定中擔任領(lǐng)頭羊的角色,打破了以往由美國主導4G時代和歐洲主導5G時代的格局。在國際電信聯(lián)盟(ITU)的宏觀框架下,3GPP將集結(jié)產(chǎn)業(yè)企業(yè),率先制定并推動技術(shù)標準的落地與商用。此次標準通過,意味著全球 6G 標準化工作進入實質(zhì)階段。柯詩亞坦言,15年前,在5G研究之初,中國就已經(jīng)開始布局,中國、歐洲、美國基本是同時進入5G研究。“現(xiàn)在,中國是世界上5G部署規(guī)模最大的國家。我們有理由相信,中國對于6G的需求和用例的定義也非常重要?!?/span>柯詩亞強調(diào)。而放眼全球,柯詩亞說,同樣的故事也發(fā)生在印度:當初在定義5G技術(shù)的時候,在全球合作當中幾乎看不到印度的身影;但在如今的6G時代,目前印度電子和信息技術(shù)部牽頭成立了一個“Bharat 6G 聯(lián)盟”推動全球,所以印度現(xiàn)在同樣也是6G用例與需求的推動者。如今,萬物皆可AI已經(jīng)是不可逆之趨勢,而面向6G時代,AI同樣也是可以改變游戲規(guī)則的技術(shù)。而根據(jù)李儼的介紹,AI對于6G的影響主要體現(xiàn)在兩方面:第一,通用機器學習技術(shù)可以用于空口,從而提升其效率,這將帶來更高效的無線系統(tǒng)。“6G可以從一開始就將AI融入系統(tǒng)設計,而在5G中,這種設計是不可能的,因為5G已經(jīng)有一個現(xiàn)存的系統(tǒng)架構(gòu)?!蹦壳?,移動通信技術(shù)的創(chuàng)新正在利用AI技術(shù),比如3GPP已經(jīng)在推進“如何在物理層應用機器學習技術(shù)”的研究。第二,如果說6G將在2030年到2035年到來,到那時,AI將成為主要的流量來源之一,成為驅(qū)動6G上行鏈路用例的重要因素,所以無線系統(tǒng)需要能夠承載AI產(chǎn)生的流量。“目前,5G的主要流量來源是視頻,也許在十年后,AI將成為一種主要的流量來源,因為會有大量物聯(lián)網(wǎng)設備可以為AI提供訓練數(shù)據(jù)?!崩顑罢f。誠然,這也是6G相較于5G的兩大主要區(qū)別:將AI集成到系統(tǒng)中,一方面作為系統(tǒng)能力的一部分,另一方面也作為一個重要用例。在重要用例層面,AI無疑也將會是6G終端一個重要特色。高通目前已經(jīng)開始在終端里引入專用的AI引擎,利用AI引擎的能力,終端就能在本地處理大量數(shù)據(jù),既保護用戶隱私,又提高響應速度。“到2030年的6G時代,我們認為終端的智能能力至少達到初探通用AI的狀態(tài)?!?/span>李儼進一步判斷,通用AI并不像今天用AI引擎去解決單一的任務,未來的終端可能也不僅僅是今天所說的智能體(Agent),它的智能化會進一步增強,終端會在背后默默地處理很多數(shù)據(jù),去學習用戶習慣,主動幫助用戶做很多事情。李儼強調(diào):“未來的形態(tài)有可能會是AI在使用6G通信為人類服務,那樣就會徹底顛覆我們對未來終端的設計方法。因為現(xiàn)在所有的終端和通信技術(shù),都是圍繞為人服務來設計的,這是一個根本性的變化?!?/span>正如我們在開篇時提到,在展望6G的技術(shù)圖景時,柯詩亞借用了“樹木”這樣一個意義深遠的比喻,而據(jù)他判斷,在這棵通信技術(shù)的參天大樹上,6G主干將包含三個重要因素:AI與無線連接的融合、超大規(guī)模MIMO技術(shù)、感知網(wǎng)絡。這些創(chuàng)新并非憑空而來,而是植根于5G乃至更早期技術(shù)的沃土之中。“5G為我們奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ),從調(diào)制到編碼,這些經(jīng)典技術(shù)積淀將在6G時代綻放新芽?!笨略妬喼赋?,“這棵大樹的枝繁葉茂已超越通信本身,延伸至智能汽車、衛(wèi)星通信、物聯(lián)網(wǎng)、廣播媒體、無人機等諸多領(lǐng)域,描繪出一幅產(chǎn)業(yè)融合的交響樂章?!?/span>在這個過程中,當面向未來描繪一幅AI與6G深度融合的未來圖景時,如何準確認知AI的本質(zhì)和邊界,或許是一個超越了技術(shù)本身,整個社會又異常關(guān)注的潛流議題。對此,柯詩亞展現(xiàn)出了獨特的哲學思考。當被科技行者問及“AI通過圖靈測試,是否意味著人機行為將難以區(qū)分時”,這位同時擁有技術(shù)與哲學背景的高通高管給出了耐人尋味的答案:"圖靈測試并非完美標準,"柯詩亞說,"它僅僅測試了人與隱形計算機的單向互動,這與真實的人際互動有著本質(zhì)區(qū)別。"他以團隊運動為例,指出即便在今天,創(chuàng)造一個能踢足球或打籃球的AI仍然遙不可及。"人類的體驗維度遠比AI所能實現(xiàn)的豐富得多。"更值得深思的是,柯詩亞指出了人機互動中一個被忽視的現(xiàn)象:為了實現(xiàn)所謂的智能交互,要么是讓AI更"聰明",要么是讓人變得更"笨"。"有時候,我們刻意簡化自己的表達方式來適應機器,局限于菜單式的簡單交互,這某種程度上是在降低人類體驗的豐富性。""毫無疑問,AI將重塑社會的方方面面,"柯詩亞總結(jié)說,"但這種改變更多體現(xiàn)在具體的智能應用上,而非通用智能。人類體驗的獨特性和豐富性,仍將是AI難以企及的高地。"西門子Xcelerator釋放“溢出效應”:數(shù)字化、低碳化有何共同方法論?
5G變現(xiàn)困境如何破?愛立信認為“新質(zhì)網(wǎng)絡”是關(guān)鍵
|