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我們一起聊聊6G的十大挑戰

網絡 通信技術
一直以來,由于IP協議的屬性,移動互聯網提供的是“盡力而為”的服務。在4G時代,由于網絡主要連接人,這種“盡力而為”的方式可以滿足人們的連接需求,畢竟,輕微的網絡延遲和丟包,一般不會影響我們上網購物甚至在線看視頻的體驗。

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本文轉載自微信公眾號「網優雇傭軍」,作者通信。轉載本文請聯系網優雇傭軍公眾號。

從“盡力而為”到“確定性”

一直以來,由于IP協議的屬性,移動互聯網提供的是“盡力而為”的服務。在4G時代,由于網絡主要連接人,這種“盡力而為”的方式可以滿足人們的連接需求,畢竟,輕微的網絡延遲和丟包,一般不會影響我們上網購物甚至在線看視頻的體驗。

但5G和6G網絡的連接范圍將從人擴展到千行萬業到萬物,這要求網絡必須能提供低時延、高可靠的確定性服務能力,否則就可能影響企業持續穩定生產。為此,5G通過引入網絡切片、MEC等技術,可提供SLA可承諾可保障的端到端網絡服務能力。面向未來6G時代,隨著網絡向更多行業、更多場景滲透,需進一步增強網絡的確定性服務能力。

開放化與定制化

一方面,眾所周知,開放與共享是互聯網的核心精神,并促進了互聯網不斷繁榮發展;另一方面,比較而言,移動通信網絡一直采用更專有的技術,生態更封閉,一定程度上限制了其自身發展。

進入5G時代,為了賦能各行各業數字化轉型,移動網絡必須以更加開放的態度推動CT與IT融合,以催生豐富的行業創新應用,促進生態繁榮。正如我們今天所看到的,5G與云計算、邊緣計算和AI技術融合,已孵化出AI質檢、5G遠程控制等大量行業應用。領先運營商和供應商們已打造開放、靈活的MEC邊緣云平臺,可通過API開放網絡能力、IT能力、工具和應用組件等,讓第三方開發者和行業伙伴可根據自己的業務需求快速定制開發、部署和上線新應用。進入6G時代,這種開放化和定制化能力將持續演進,將通過API接口為行業客戶提供更敏捷、更友好的服務,以更好的滿足客戶按需配置網絡和定制應用。

人工智能網絡

今天,人工智能已應用于多個領域,比如AI圖像識別、語音識別和自動翻譯等。一方面,隨著網絡業務不斷發展,對網絡時延、可靠性、用戶體驗等KPI指標提出了更嚴苛的需求;另一方面,隨著網絡越來越復雜,靠傳統人工方式來維護和提升網絡KPI,變得更具挑戰性。為了應對挑戰,當前運營商和設備商們也正在把AI引入網絡,推動網絡自動化、智能化轉型。

但是,AI引擎要最大化發揮出價值,需要海量的數據“喂食”和計算資源使能。對于未來的自動化、智能化網絡,AI引擎不能僅部署于某一位置、某一臺設備上,而是需部署于擁有海量數據和無限計算資源的整個網絡上,讓智能注入網絡全身,以最大限度的發揮出AI和網絡的潛力。

因此,未來5G和6G時代的人工智能網絡,需要AI和網絡相互賦能,一方面,AI賦能網絡向自動化、智能化升級;另一方面,網絡也要賦能AI發揮出最大價值,具體而言,就是依靠5G/6G網絡的低時延、大帶寬特性,讓訓練數據、AI/ML模型流動于云邊管端各個環節,以高效的運力充分釋放算力,從而以更低成本的方式實現更高質量的網絡和AI服務能力。

100%覆蓋

當前我們已進入“一部手機行遍天下”的時代,但這一數據可能會讓你吃驚——全球依然有超過30億人目前無法訪問互聯網,原因之一是,在偏遠地區安裝基站、敷設光纜成本太高,或者受地理條件限制,根本無法實施網絡建設。

為了實現全球100%覆蓋,6G時代構建空-天-地一體的立體網絡,已成為業界共識。簡單而言,就是將基站部署于平流層高空平臺、低軌道衛星上,讓網絡信號“從天而降”,以補充地面移動網絡覆蓋,尤其是解決山區、海域、草原、沙漠等偏遠地區的網絡覆蓋。這種方式成本是否低、投資收益如何還待驗證,但把眼光放長一點,它為自動駕駛、飛行出租車、無人機送貨等未來新興應用鋪平了道路。

太赫茲通信

如果把移動通信網絡的頻譜資源分配比喻為一次次的拓荒之旅,5G時代要開拓的“荒地”是毫米波頻段,而6G時代要開拓的就是太赫茲頻段,即通常所指100GHz到10THz的頻段范圍。這些頻段都是未開墾的處女地,不僅面積大(帶寬大),而是都是未被污染的凈土,無線產業可以不必擔心干擾,自由自在、隨心所欲地使用。

但問題是,就像今天的毫米波依然面臨覆蓋能力弱、建網成本高、終端生態不成熟等問題一樣,估計6G時代的太赫茲同樣會面臨類似問題,需要行業努力解決。

感知與定位

到目前為止,移動運營商僅將無線頻譜用于通信,但到了6G時代,無線頻譜不僅可以用于通信,還能同時用于傳感和定位功能,從而可通過網絡和基站提供通信、環境感知和位置追蹤服務,使能大量新興應用。比如,可利用無線信號識別人的姿態和手勢、人和機器所處的環境,來豐富和提升用戶體驗;通過感知環境溫度、濕度、震動、空氣質量等,來更好的保障各行各業和智慧城市穩定運行;通過無線波束識別車輛、行人、路障等,來更好的服務自動駕駛;通過高精準的定位豐富室內新業務。

最大化頻譜利用率

無線頻譜是稀缺資源,是推動數字化社會持續創新的重要載體。進入移動時代,各國開創了授權頻譜拍賣或分配的制度,推動了移動網絡和移動生活蓬勃發展。但過去的成功并不總是未來的參考,傳統方式下,針對不同的運營商、不同的網絡制式分配專門的頻段,逐漸造成了頻譜碎片化、頻譜閑置和利用不充分等問題,加劇了頻譜供需矛盾,也拉低了頻譜利用率。

對此,進入6G時代,無線產業或將重新審視傳統頻譜分配機制,進一步演進動態頻譜共享技術,通過引入AI、區塊鏈等技術,實現更加智能、動態的實現頻譜分配、控制和調度,以最大化提升頻譜利用率。同時,Massive MIMO持續演進、更主動和精準的無線資源調度分配等技術,還將持續提升頻譜效率。

網絡安全

對于支撐數字經濟發展,網絡安全是重中之重。在5G時代,網絡安全與低時延、高可靠、大帶寬能力一樣,是當前5G價值主張之一。進入6G時代,后量子密碼(PQC)和量子密鑰分發(QKD)等技術或將實際應用于網絡,以保障網絡超級安全,比如,利用量子隨機數發生器(QRNG)和量子密鑰分發(QKD)使通信的雙方產生并分享一個隨機的、安全的密鑰,來加密和解密消息,以保障通信安全性。

彈性、冗余與自愈

隨著5G/6G滲入到千行萬業,成為支撐數字化生產、運營和管理的底座和基石,對網絡的可靠性和穩定性提出了越來越高的要求。面向未來,行業應重新審視傳統網絡架構,致力于構建一個彈性、冗余且支持自愈的網絡,實現即使在網絡發生故障時,也能持續提供穩定的網絡服務。

綠色低碳 

推動綠色低碳轉型,是全球各國共同的目標,也是ICT產業發展的必然趨勢。面對網絡數據流量不斷成倍增長,網絡能耗不斷攀升,對于運營商而言,打造綠色低碳的網絡,既是降低網絡OPEX成本的必由之路,也是履行社會責任的擔當之舉。未來,具備感知能力和端到端引入AI的智能網絡,將幫助運營商實現節能減排的目標。

 

責任編輯:武曉燕 來源: 網優雇傭軍
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