5G万物互联6G万物智联
2022-05-30魏震宇员怡怡
魏震宇 员怡怡
随着5G推广和6G研发,掀起了一场信息通信技术的深度变革。如果说5G打开了万物互联的一扇窗,那么6G就是敞开了万物智联的一扇门。
5G技术
增强移动带宽
增强移动宽带(Enhance Mobile Broadband,eMBB)强调的是高速率,通过网络容量的提升支持各类设备终端同时进行大量数据的传输。换言之,增强带宽从而实现传输速率的大幅跃升,峰值速率大于10 Gbit/s,可为密集性和流动性环境提供极高的吞吐量,覆盖面积更广、辐射范围更大,能够满足用户在高速移动下的上网需求。应用场景主要包括4K/8K高清视频直播、增强现实、虚拟现实、社交网络、无线娱乐、智慧文旅以及智慧教育等大流量宽带业务领域。
大规模机器类通信
大规模机器类通信(Massive Machine Type Communication,mMTC)强调的是高容量、高连接密度和低功耗。其每平方公里可连接100万个设备,电池续航可达10年,主要应用在大规模物联网领域,提高人与机器、机器与机器等之间的连接能力,同时大幅度提高网络容量、连接密度。应用场景主要包括远程监测、智慧家庭、智能安防、环境管理、人员管理、资产管理、共享设备以及穿戴设备等,特别是与云计算、大数据、人工智能以及区块链等数字技术的深度结合,打造一个万物感知、互联的智慧城市。
超高可靠低时延通信
超高可靠低延迟通信(Ultra Reliable&Low Latency Communication,uRLLC)强调的是超高可靠性和超低时延。采用的可伸缩传输时间间隔以及自包含集成子帧等技术使网络时延小于1 ms。应用场景主要包括无人驾驶、无人机、远程医疗、智慧交通、智慧能源以及工业互联网等对数据传输可靠性很高以及对网络时延很敏感的业务领域。
6G技术
沉浸式业务
一是沉浸式云XR。扩展现实(XR)是虚拟现实(VR)、增强现实(AR)以及混合现实(MR)等全新技术的概念集合。云XR将作为新业务改变人们的工作和生活,赋能工业、教育、文化和娱乐等诸多领域,助力数字化社会转型发展。云XR要求端到端的时延小于10 ms,用户体验速率达Gbit/s量级。
二是全息通信。全息通信可以把处于不同地理位置的人和物的全息影像虚拟建立在同一个位置上,从而实现人—物—环境的三维动态交互,满足人类对于人与人、人与物、人与环境之间的沟通需求。可打通虚拟与真实场景界限,为用户提供身临其境的沉浸体验,要求用户吞吐量达到Tbit/s量级。
三是感官互联。除听觉和视觉外,更多感官信息(嗅觉、味觉和触觉等)的有效传输将成为新的通信手段,感官互联可能会成为未来主流的通信方式。不同感官传输的一致性和协调性,需要毫秒级时延保证,触觉的反馈信息对定位精度提出较高要求,安全性需用户隐私保护。
四是智慧交互。6G使脑机交互、情感交互成为可能,系统的智能交互设备将被具有认知和感知能力的智能體所代替取代。从此,人类交互方式将发生重大变革。智能体对人的实时交互和反馈,时延小于1 ms,用户体验速率大于10 Gbit/s,可靠性达到99.999 99%。
智慧化业务
一是普惠智能。预计到2030年,海量的民用和商用设备、智能机器人、功能传感器、无人机、无人驾驶车辆等新型智能终端出现在社会上,并通过不断改进、更新和完善,模拟、预测甚至超越现实物理世界。6G高效的自学习、自运行、自维护都将构建在AI和机器学习之上,以应对各种实时变化,通过自主学习和设备协作,为社会赋能。
二是通信感知。基于6G网络的通信信号可实现对目标的识别、检测、定位、跟踪等,获取周边环境信息,挖掘通信能力。毫米波、太赫兹等更高频段的使用将加强对环境和周围信息的获取,利用通信信号的感知功能提高定位精度、实现动作识别等。
三是数字孪生。物理世界中的实体或过程将在数字世界中得到数字化镜像复制,从而实现人与人、人与物、物与物之间的智能交互。通过挖掘历史和实时数据,借助算法模型产生的认知和感知功能,对物理实体或过程进行模拟、验证、预测和控制,从而获得物理世界的最优状态。
全域化业务
主要是实现全域覆盖。目前,全球仍有超过30亿人口没有基本的互联网接入,无人区、远洋海域无法通过地面网络实现信号覆盖,地面蜂窝网与卫星、高空平台、无人机等空间网络融合,构建起全球广域覆盖的空天地一体化三维立体网络。全域覆盖将为沙漠、无人区、海洋等当前移动通信的“盲区”提供宽带接入,为全球没有实现网络覆盖的地区提供广域物联网接入,实现高精度定位和导航。
5G方兴未艾,6G无限可能。6G在5G基础上从服务于人与物拓展到支撑智能体的高效互联,将实现由万物互联到万物智联的跃迁,持续提升人们的生活品质,促进社会生产方式的转型升级。最终将助力人类社会实现“万物智联、数字孪生”美好愿景。