11月13日至14日,由IMT-2030(6G)推進組主辦的2024年全球6G發(fā)展大會在上海舉行,本屆大會以“領(lǐng)航新征程-眺望6G標(biāo)準(zhǔn)前沿”為主題,以推動6G關(guān)鍵技術(shù)及架構(gòu)成果形成全球共識、深化國際合作交流、促進6G創(chuàng)新發(fā)展為目標(biāo),匯聚海內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域?qū)<夜餐接懨嫦?030年及未來的6G應(yīng)用需求、關(guān)鍵技術(shù)、試驗驗證、國際標(biāo)準(zhǔn)化等話題。隨著5G進入規(guī)模商用階段,6G逐漸成為全球科技創(chuàng)新的焦點領(lǐng)域。隨著全球6G標(biāo)準(zhǔn)化工作正式啟動,6G研發(fā)與應(yīng)用即將邁入全新階段。
本次大會的主辦方IMT-2030(6G)推進組是推動中國第六代移動通信技術(shù)研究和開展國際交流與合作的主要平臺。全球6G發(fā)展大會是國內(nèi)6G領(lǐng)域技術(shù)覆蓋最全面、專業(yè)水平最高、影響力最大的國際盛會,已連續(xù)成功舉辦了3屆。高通技術(shù)公司技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)副總裁柯詩亞(Lorenzo Casaccia)出席11月13日舉行的“主題4:創(chuàng)新技術(shù)主題演講”大會主論壇環(huán)節(jié),并發(fā)表主題演講“通往6G之路的技術(shù)創(chuàng)新”?略妬喸谘葜v中表示,高通公司是推動歷代移動通信技術(shù)演進的重要參與者,從第一代移動通信技術(shù)開始,高通始終致力于推動每一代蜂窩技術(shù)向前發(fā)展。在高通公司看來,所有蜂窩技術(shù)創(chuàng)新都遵循一定的循環(huán)周期:基礎(chǔ)研究理念、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、概念驗證、大規(guī)模商用,高通始終圍繞這樣的創(chuàng)新周期開展工作。
柯詩亞指出,蜂窩創(chuàng)新好比一棵生機勃勃、成長數(shù)十年的大樹,每一代技術(shù)都在前一代的基礎(chǔ)上持續(xù)扎根。將這一視角應(yīng)用于5G,一些基礎(chǔ)性創(chuàng)新構(gòu)成了5G發(fā)展的“樹干”,作為支撐和塑造5G的基礎(chǔ)性技術(shù),這些創(chuàng)新是從4G的基礎(chǔ)上演進而來;在這一基礎(chǔ)上再擴展出5G創(chuàng)新的“樹枝”和“樹葉”,例如,將5G擴展至不同的用例和領(lǐng)域。6G的發(fā)展同樣如此,它將基于5G的技術(shù)基礎(chǔ)持續(xù)演進。
柯詩亞還表示,充分利用機器學(xué)習(xí)功能將實現(xiàn)更好的無線空口的不斷發(fā)展,AI的使用可能成為6G流量的新來源,因此很可能成為驅(qū)動6G上行鏈路用例的重要因素,AI有望成為推動6G持續(xù)發(fā)展的一大動力。
在演講最后,柯詩亞強調(diào),6G的一大重要議題是提升網(wǎng)絡(luò)能效。在5G持續(xù)演進的過程中關(guān)于提升能效的技術(shù)的研究有助于在設(shè)計6G綠色網(wǎng)絡(luò)時能夠降低技術(shù)難度。自5G技術(shù)開始便趨向于構(gòu)建一個開放系統(tǒng),包括網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化和軟硬件解耦等,在6G技術(shù)中也將持續(xù)發(fā)展。這二者的結(jié)合會讓6G技術(shù)的發(fā)展更加完整。在6G時代,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計或標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計可以更好地適應(yīng)虛擬化、功能解耦、軟硬件結(jié)合,和更節(jié)能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計等趨勢。
以下為柯詩亞演講實錄:
大家好,非常感謝能有這個機會與大家做分享,很高興能與這么多優(yōu)秀的演講者共聚一堂。今天我想與大家介紹高通如何看待6G。
我來自高通公司,現(xiàn)在是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)部門的負責(zé)人。高通公司是推動歷代移動通信技術(shù)演進的重要參與者,從第一代移動通信技術(shù)開始,我們始終致力于推動每一代蜂窩技術(shù)向前發(fā)展。
從歷史發(fā)展的角度來看,高通將1G、2G、3G、4G、5G到6G的演進視為一個連續(xù)的整體。這意味著,我們傾向于將6G的發(fā)展與5G,甚至4G緊密聯(lián)系起來。在高通公司看來,所有蜂窩技術(shù)創(chuàng)新都遵循一定的循環(huán)周期:從基礎(chǔ)研究理念開始,逐步進入更具體的階段——技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化階段,在這一階段,關(guān)注的重點轉(zhuǎn)向細節(jié)、商業(yè)可行性和落地實踐;緊接著是概念驗證,最終實現(xiàn)大規(guī)模商用。整個過程中,我們從研究的角度出發(fā),持續(xù)推動下一代移動通信技術(shù)的發(fā)展。這樣的創(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。
因此,我們正在以同樣的方式開展當(dāng)前的5G研究。在技術(shù)演進或商用方面,5G和5G Advanced仍有很大的發(fā)展空間,同時6G標(biāo)準(zhǔn)化也即將到來。
此外,我們還從另一種視角來看待6G發(fā)展——將蜂窩創(chuàng)新比作一棵樹。每一代技術(shù)都在前一代的基礎(chǔ)上持續(xù)扎根。同樣的視角我們也應(yīng)用于5G,使我們對5G的發(fā)展有了具體的認(rèn)識。5G的發(fā)展就好比一棵樹,包含很多創(chuàng)新,但并非所有創(chuàng)新都具有同等價值。一些基礎(chǔ)性創(chuàng)新構(gòu)成了5G發(fā)展的“樹干”,作為支撐和塑造5G的基礎(chǔ)性技術(shù),這些創(chuàng)新是從4G的基礎(chǔ)上演進而來;在這一基礎(chǔ)上再擴展出5G創(chuàng)新的“樹枝”和“樹葉”,例如,將5G擴展至不同的用例和領(lǐng)域。
值得一提的是,大樹可以沒有樹枝和樹葉,但沒有樹干便不再是一棵樹了。這表明,在每一代蜂窩技術(shù)中,創(chuàng)新的價值并不相同。6G的發(fā)展同樣如此,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。
這里展示了豐富的5G技術(shù)演進路線圖。大家也可以將這些內(nèi)容與上一頁展示的大樹圖片結(jié)合起來,這里展示的技術(shù)創(chuàng)新更加具體。
在我演講前,多位嘉賓已經(jīng)展示和介紹了國際電信聯(lián)盟(ITU-R)設(shè)定的6G愿景,這是非常概念化的。國際電信聯(lián)盟(ITU)對6G用例提出了一些方向性的設(shè)想,但這些設(shè)想下又包含了哪些具體內(nèi)容呢?
接下來我想重點分享兩部分內(nèi)容,一個與頻譜相關(guān),另一個是高通認(rèn)為對6G而言比較重要的幾項技術(shù)。我先談?wù)勵l譜,為什么頻譜如此重要?歸根結(jié)底,幾乎所有蜂窩技術(shù)賴以存在的根本在于頻譜,頻譜對于任何基礎(chǔ)技術(shù)來說都至關(guān)重要。
頻譜尤其是6G頻譜的劃分和使用,將變得十分復(fù)雜。目前,全球尚未明確界定統(tǒng)一的6G頻譜,整個6G頻譜范圍仍在研究之中。當(dāng)然,6GHz是一個主要的備選頻段,它已經(jīng)在一些地區(qū)(包括中國)被劃分為蜂窩網(wǎng)絡(luò)頻段,但在其他地區(qū)則尚未被劃定。接著是行業(yè)對7GHz和8GHz頻段的構(gòu)想,這些頻段仍將引發(fā)長時間的討論,其中存在的很多問題和挑戰(zhàn)都需要被解決。此外,還有其他頻譜也可能被納入使用。
頻譜是6G空口設(shè)計的關(guān)鍵驅(qū)動因素,因此6G空口的基本設(shè)計特征將基于當(dāng)前設(shè)想和研究的頻譜。正因為這些挑戰(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。此外,這頁還展示了與6G空口設(shè)計相關(guān)的其他關(guān)鍵驅(qū)動因素,這些都需要將頻譜納入考量之中。
例如,這里展示的前兩個關(guān)鍵驅(qū)動因素很大程度上取決于頻譜。首先是提高所有頻段的頻譜效率。為什么這一點至關(guān)重要?因為在某些國家或地區(qū),6G可能需要在與5G相同的頻段部署。因此,需要證明6G相較于5G的優(yōu)勢,才能為6G的部署提供充分的理由。這就意味著需要證明基礎(chǔ)技術(shù)仍有提升空間,從而推動在同一頻譜上的技術(shù)演進。
其次,在全新“FR3”中高頻段解鎖廣域寬帶接入(即6-16GHz)同樣重要。我前面提到的6GHz、7GHz和8GHz這幾個頻段范圍是最具前景的。此外,這些頻段還必須在經(jīng)濟上可行。這意味著運營商可以在現(xiàn)有的5G甚至4G的相同拓撲結(jié)構(gòu)上部署6G。具體來說,這意味著是否能夠在6GHz、7GHz或8GHz頻段上部署6G,并實現(xiàn)與當(dāng)前5G在3.5GHz頻段上相同的廣域覆蓋。
當(dāng)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,覆蓋范圍也會有所縮減。因此,技術(shù)能否彌補頻率升高帶來的覆蓋損失就顯得尤為關(guān)鍵。MIMO,特別是超大規(guī)模MIMO,這種技術(shù)可以彌補頻率升高帶來的覆蓋損失,這是一個關(guān)鍵的具體研究領(lǐng)域,也是6G的另一大關(guān)鍵組成部分。這頁幻燈片展示的前兩列都很大程度上依賴于頻譜,并被視為6G發(fā)展的兩大基礎(chǔ)領(lǐng)域,有望在接下來的幾個月中開始新的研究。同樣,在數(shù)據(jù)傳輸之外賦能綜合服務(wù)也是6G空口設(shè)計的一大關(guān)鍵驅(qū)動因素。
這些都受到頻譜使用情況的影響,還有許多其他的可用頻譜,例如毫米波,也有望應(yīng)用于全新服務(wù)。在此我們無法列舉出所有的新服務(wù)或新功能,但值得一提的是,有項服務(wù)從5G延續(xù)至6G,那就是利用所有移動通信可用頻譜來實現(xiàn)集成通信和感知能力。本質(zhì)上來講,這相當(dāng)于將通信頻譜用作一種雷達,從而實現(xiàn)全新的功能。
網(wǎng)絡(luò)已不僅僅是通信網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò),更成為了一種感知網(wǎng)絡(luò)。從商業(yè)模式的角度來說,這有很多值得討論的地方。許多蜂窩系統(tǒng)的新功能也都面臨著商業(yè)模式的現(xiàn)實問題。要實時解決這些問題并非易事,但這仍是一個非常具有前景的方向。如我之前所言,這些都受到頻譜利用情況的影響。
如今,幾乎所有6G相關(guān)的演講都少不了AI或ML(機器學(xué)習(xí))應(yīng)用相關(guān)的內(nèi)容,這已經(jīng)不算是新興應(yīng)用,因為3GPP已經(jīng)在推進如何在物理層應(yīng)用機器學(xué)習(xí)技術(shù)的研究。這一技術(shù)還將持續(xù)發(fā)展,也正如我此前以一棵茁壯生長的樹來舉例,這是充分利用機器學(xué)習(xí)功能實現(xiàn)更好的無線空口的不斷發(fā)展的過程。之前幾位嘉賓的發(fā)言也很有啟發(fā)性,AI的使用可能成為6G流量的新來源,因此很可能成為驅(qū)動6G上行鏈路用例的重要因素。AI很可能成為推動6G持續(xù)發(fā)展的一大動力。
最后,另一個6G的重要議題聚焦整體系統(tǒng)側(cè)或網(wǎng)絡(luò)側(cè),那就是提升網(wǎng)絡(luò)能效?梢钥吹剑谶\營商成本基準(zhǔn)的估值中,能源成本占據(jù)了很大一部分。能源成本也會受到很多因素的影響。能源成本是重要的影響因素之一,它不僅關(guān)乎到氣候變化等問題,而是更多關(guān)系到運行網(wǎng)絡(luò)能耗巨大所涉及到的具體問題。這里展示了部分推動終端與網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作的技術(shù),有望提升能效。
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(shè)計6G綠色網(wǎng)絡(luò)時能夠降低技術(shù)難度。與此互補的是,自5G技術(shù)開始便趨向于構(gòu)建一個開放系統(tǒng),包括網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化和軟硬件解耦等。這是大家比較熟悉的技術(shù)趨勢,在6G技術(shù)中也將持續(xù)發(fā)展。我相信這二者的結(jié)合會讓6G技術(shù)的發(fā)展更加完整。因此我們可以看到,在6G時代,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計或標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計可以更好地適應(yīng)虛擬化、功能解耦、軟硬件結(jié)合,和更節(jié)能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計等趨勢。
這些領(lǐng)域的研究全部可以轉(zhuǎn)變?yōu)?GPP能夠切實推進的具體行動,可能是一種可以實現(xiàn)共享的設(shè)計,并且通過虛擬化網(wǎng)絡(luò)讓共享變得更容易。從總體擁有成本的角度來看,所有這些結(jié)合在一起可以推動更加高效的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。這也是我們關(guān)注的另一大主題。以上就是我今天的發(fā)言,希望能夠為大家?guī)砹烁咄ㄔ?G技術(shù)的一些主要發(fā)展思路,并提供一些啟發(fā)。非常感謝大家的關(guān)注。