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邬贺铨院士:6G无线空口技术要有新突破

5G 来源:中国科技网 2021年09月24日 2122次浏览 扫描二维码

在9月23日召开的6GANA(6G Alliance of Network AI)第二次会议上,中国工程院院士邬贺铨指出,6G研究要有新思路,无线空口技术和网络技术需要有新突破。他进一步提出:“6G的研究不是简单的十年一代循环,对6G的研究创新比任何时候更重要,6G时代中国要努力在原创性技术上有贡献。”

邬贺铨说,每当新一代移动通信开始商用时,更新一代移动通信的研究就开始启动。需要十年时间从需求、标准、技术、试验才能走到商用,因此现在启动6G研究正当时。回顾十多年前研究5G是从无线空口技术开始,并向网络层技术扩展,6G的研究还需要有新的思路。

6G无线空口技术期待突破

以前每一代无线通信技术,基本都是依赖无线空口技术的进步,提升了无线传输的速率。邬贺铨首先提到无线空口技术,业界要考虑无线空口技术还有多大挖潜空间?

5G无线空口主要从技术挖潜中获利,LDPC码最早在1962年由麻省理工大学的Gallager在其博士论文中提出,1981年Tanner给出了LDPC码的图,从那时算起到现在有近40年历史。

2008年,土耳其Arikan教授发表了Polar码,到2016年被3GPP采纳为5G控制信道编码标准,从提出到现在超过十年。1908年马可尼就提出用MIMO技术来抵抗信号的衰落,1995年Teladar给出了在衰落情况下的MIMO容量,1998年贝尔实验室建立了MIMO实验系统,到5G采用大规模MIMO,也经历了20年。得益于大规模集成电路技术与算法的进步,5G做了将前人的理论工程化实现的工作。

邬贺铨表示,5G在无线空口上并未出现明显的颠覆性技术贡献,5G曾经也希望形成颠覆性技术,但后来急于标准化就没有着力深入从基础理论研究做起了。5G将多年积累的大规模天线技术与新型信道编码技术加以应用,但看不到还有什么具有很大潜力的无线空口技术储备留给6G。虽然Massive MIMO还可以继续增加波束数,但效率不是成比例增加的,而且蜂窝半径还会越来越小。

扩展频谱到毫米波、采用非蜂窝架构、采用轨道角动量技术、从被动的躲开干扰到主动的消除和利用干扰等想法很好,但都有不少限制,难以在空中接口技术上有非常明显的突破。显然6G不仅需要在无线物理层技术上继续努力,还需要更多关注网络技术的创新。

6G网络技术期待智能化新理念

在6G网络技术上,邬贺铨认为,网络技术需要继续深化,期待新的理念去开创新的格局。

邬贺铨说,5G与4G相比在核心网技术上做了很多工作,软件定义、网络功能虚拟化(NFV)、基于服务的网络架构(SBA)、网络切片、边缘计算、云网协同等,这些对支撑5G业务多样性特别是产业应用起了积极作用,但尚未真正大规模部署。这些技术基本都是网络层技术,6G将会继续在这些方向上发展。

除了网络层,还可以在业务应用层上着力,在5G已经开始探索大数据、人工智能技术的应用,但很有限而且只是着眼于网络运营的智能化,没有真正服务于业务的智能化。

邬贺铨表示,6GANA提出一个新的概念,要将现在基于云AI的应用转到网络AI的应用,即希望网络具有内生智能,很多大数据和AI处理就在网络内完成,成为原生支持AI训练和推理的平台,生成AI模型,为各类AI应用提供服务。好处是降低时延、提升效率,数据在网络内完成分析,有利于数据安全。网络AI的作用可以表现为两方面:一方面帮助网络实现智能化运维;另一方面,网络AI可以实时提供更多大数据分析,支撑更准确的人工智能决策。

“网络AI不仅是云计算能力下沉到边缘的问题,因为现在的边缘计算与网络功能还是两张皮,边缘计算并未参与网络对业务的承载,网络也未借助边缘计算来提升运维的智能,两者还未真正融合。”因此,邬贺铨认为,6GANA需要有新的网络架构来适应和满足未来网络智能化和业务智能化的要求,这是从一个新的维度来赋能6G,是值得探索和充满期待的。

邬贺铨表示,6GANA可以打通从物理层、网络层到业务应用层的全智能过程,实现普惠智能,需要产业链上下游一起,形成更为广泛的共识,构建多方共建的生态,6GANA(6GANA是中国移动、华为等18家产学研单位于2020年12月4日倡议发起的针对6G网络架构的创新交流平台,编者注)将起到联合各方朝着这一方向合力研发的作用。


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