华为:6G:无线通信新征程(附报告)

摘要

20世纪初,随着马可尼将无线电信号传到大西洋彼岸,无线通信正式启航。自20世纪80年代以来,移动通信已彻底改变世界,对人们的生活产生了深远影响。当移动通信的无尽前沿扩展到5G,人们又开始思考6G会是什么样子。6G是更先进的下一代移动通信系统,其内涵将远超通信范畴。6G如同-个巨大的分布式神经网络,集通信、感知、计算等能力于一身,深度融合物理世界、生物世界和数字世界,真正开启“万物智联”的新时代。在5G的基础上,6G将跨越人联、物联,迈向万物智联,把智能带给每个人、每个家庭、每个企业,引领新一波创新浪潮。本文将从整体.上阐述6G愿景,探索6G的关键能力、新用例、新需求、新功能模块,以及空口与网络架构设计的范式转变。更详细的描述请参见机械I业出版社出版的《6G:无线通信新征程》-书[1]。

发展趋势及关键驱动力

移动通信系统平均每十年就会更新换代一次,而移动网络主流业务以及新频段的应用通常需要经历两代才能成熟。事实上,随时随地的“人联”经历了差不多四代的发展才真正实现,人类社会因此得以迈入互联的时代。2020年前后,5G商用在全球快速铺开,进一步提升了通信能力,不仅拓展了“人联”,更在千行百业的终端之间建立了“物联”,标志着移动通信实现了从“人联”走向“万物互联”。基于这一趋势,我们认为6G将为人和物提供更好的连接,推动人联、物联向智联转变,开启智能社会。在5G三大应用场景[2]的基础之.上,6G将新增人工智能(ArtificialIntelligence,Al)和感知(Sensing)两大应用场景,如图1所示。下面我们将探讨弓|领移动通信向新一代智联转变的三大关键驱动力。

驱动力1:新应用和新业务

6G时代将涌现更多的应用,扩展现实(ExtendedReality,XR)云服务、触觉反馈、全息显示有望成为主流应用。单设备流量的指数级增长以及对时延和可靠性的高要求,使得大容量将成为6G网络设计的首要挑战。

伴随着物联网设备数量的快速增长、为学习算法提供大数据的无线感知新能力的出现,AI将成为各类1工作的自动化引擎。大数据将成为6G网络吞吐率数量级提升的重要驱动。此外,高性能工业物联网应用在确定性时延和抖动方面对无线性能也提出了更高要求,并且可用性、可靠性必须得到保障。这些都要求实现极致、多样化性能,而极致、多样化的性能也将成为6G的显著特征。

驱动力2:普惠智能

移动通信对人们的生活产生了深远影响,缩小了数字鸿沟,极大地促进了整个社会生产力的提升和经济的增长,这一发展趋势将持续到2030年及更远的未来。在大规模机器学习(Machine Learning,ML)、穷举计算、大数据分析支持下,普惠智能将是未来商业和经济模式的重要基础[3],图2所展示的四个关键因素将驱动无线技术和网络架构进行范式转变。

驱动力3:可持续发展与社会责任

移动通信系统中多代技术共存,部署的频谱各不相同,且运行的业务也逐渐异构化,对6G的可持续发展提出了很高的要求。6G网络和业务的部署、运营、监控和管理,应经济、节能、简单,并且实现自动化[6]。此外,6G应为整个社会的可持续发展目标(Sustainable Development Goal,SDG)[7]做出贡献。

华为:6G:无线通信新征程(附报告)

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