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目前業界和科研機構都已經發布了一些白皮書,對6G的理解提出了各自的看法和觀點,中國電信也總結出了6G的十大願景。

全域泛在,使連線無處不在;瞬時極速,速率與時延都會在5G的基礎上再改善10倍以上;節能高效,避免重蹈5G電老虎的老路;虛實孿生,能在虛擬世界、元宇宙與現實生活中自由穿插、來去自如;沉浸全息,在人機互動上如入仙境;通感多維,透過多維感知、通感一體與生活的所有細節無縫連線,獲得極致的體驗。

此外,6G還是智慧普惠的,充分利用現在AI的騰飛,讓服務更上一層樓;安全可信,能經得起狂風巨浪;確定可靠,以適應垂直行業工業製造的需求;柔性開放,以適合各行各業的自身發展。

畢奇表示,行動通訊從1G5G的演進,主要有5個驅動力,對於6G也不例外,但每次的驅動力的作用會有所不同。根據歷史軌跡及目前技術的發展趨勢,中國電信研究院認為6G的驅動力將以競爭為主,依靠技術、商業及其他次要驅動力的輔助,促進6G的發展和部署。

使用者對6G的期待,是能否把衛星功能引入手機,使得行動通訊無處不在,空天地海。透過沉浸式XR的廣泛應用,使用者希望能獲得身臨其境、身同感受的體驗。此外,6G能否支援全息投影或者成像技術,立體呈現不同的場景,將是通訊領域質的飛躍。這些場景對6G終端確實提出不小的挑戰,是否能實現任重道遠。

眾所周知,5G的應用有三大場景,即高速寬頻、低時延高可靠及低速率大連線。演進到6G,中國電信研究院認為應用場景將會擴充套件到7個,高速寬頻會發展到超高速寬頻以及高移動寬頻;低時延高可靠發展成超低時延高可靠和靈活通感;低速率大連線會發展到低速率巨連線、高速率大連線及稀疏廣域連線,應用的前景更加廣闊。

如果說業界對6G的認識是從願景開始,使用者對6G的憧憬是透過終端體驗,那麼廠家與運營商對6G的期待就是從6G的關鍵技術指標來著手。

為此,白皮書對6G系統的技術指標給出了運營商的期待,並對具體的指標提出了新的要求。例如,對基站能耗,目前流行的做法就是給出每焦耳位元數,中國電信研究院認為更為精確有效的指標是單位面積內的每焦耳位元數,透過對系統指標需求的細化,希望6G關鍵能力及技術指標能更符合使用者的需求和期待。

定義6G網路架構

畢奇認為,6G網路架構是定義6G能力的關鍵之一。對此中國電信研究院借鑑前幾代行動網路的經驗,懷著技術創新的追求,提出了構建泛在連線、智簡柔性、綠色共享的6G網路架構理念。

基於6G的願景、能力及關鍵技術指標,白皮書提出了三層四面6G網路分層框架,為6G的總體規劃,提出了中國電信的觀點。

在核心網層面提出了向確定性網路、分散式網路、智慧協同框架發展的建議,以更好的滿足工業智慧製造的要求。在運營方面提出了從可程式設計網路向通算一體、智慧隨願網路邁進,並提出了具體的網路架構及方案。

在終端方面,由於6G採取了高頻,基站半徑大幅減小,需要更多的基站數來滿足覆蓋,但由於使用者數的飽和,ARPU的疲軟以及基站價格的飆升,無法大規模增加基站數。因此透過利用手機作為基站的補充,是一個透過網路架構改進覆蓋的途徑。

為此,中國電信研究院提出了P-RAN的網路架構,透過分散式的P-RAN網路架構以及手機間的D2D連線,將訊號從強的地方中繼接力到訊號不好的地方,能改善6G在高頻覆蓋下的室內和室外覆蓋,是中國電信6G科研的重要發展方向之一。

畢奇表示,從目前6G科研的方向來看,高頻已經幾乎成了6G在空口演進的主要方向之一,6G從微波、毫米波到太赫茲的討論車水馬龍,異常激烈。基於已知的高頻訊號衰減的特性以及超密集組網的實踐在5G4G失寵,業界部分專家提出蜂窩技術的大規模覆蓋部署,也許在5G時代已經達到了頂點,6G應該是一個透過高頻的熱點覆蓋來最佳化現行的4G5G覆蓋的一個補充演進。

根據對目前行動通訊發展趨勢的研究及運營商對使用者需求的理解,本白皮書認為6G國際標準的制定將還是一個基於廣覆蓋和熱點覆蓋多方面的完整標準。其標準的制定將延續5G的低頻和中頻,並擴充套件到更高頻段。多頻系統的標準化和部署,將成為6G的標誌性特徵之一。

另外,由於行動通訊在傳統的波形設計、通道編碼、多制調製和子幀設計方面都已經日益成熟,進一步突破、改善和進展空間已經不大。因此中國電信研究院建議在與5G頻寬相同的配置下,6G的空口波形設計不妨與5G後向相容,在5G沒有定義的更大頻寬上,可以支援6G空口波形的更靈活設計。

畢奇認為,這個建議將有利於解決我國6G衛星的發射週期和6G國際標準進展相互制約的矛盾,使得在2030年前發射的衛星系統能在適合衛星速率和頻寬的條件下,完全符合和支援6G空口的國際標準。

與此同時,安全可信是行動通訊的基本要求。針對5G安全的不足以及實現6G願景的需求,6G需要具備更有彈性靈活的安全網路架構,安全能力進一步朝智慧化、自動化等方向發展,完善內生安全零信任理念。

因此,本白皮書提出,6G需要針對新業務、新架構、新技術等安全形勢的變化,提供靈活可擴充套件的安全架構,動態自適應的安全能力,智慧自主的安全決策,跨域協同的安全機制,並針對新技術提供安心可信和安全可靠,以適應於複雜業務的柔性網路的安全需求。

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