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我們一起聊聊6G的十大挑戰(zhàn)

2021-10-11 16:16 網(wǎng)優(yōu)雇傭軍

導(dǎo)讀:一直以來,由于IP協(xié)議的屬性,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)提供的是“盡力而為”的服務(wù)。

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「網(wǎng)優(yōu)雇傭軍」,作者通信。轉(zhuǎn)載本文請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)優(yōu)雇傭軍公眾號(hào)。

從“盡力而為”到“確定性”

一直以來,由于IP協(xié)議的屬性,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)提供的是“盡力而為”的服務(wù)。在4G時(shí)代,由于網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)延遲和丟包,一般不會(huì)影響我們上網(wǎng)購(gòu)物甚至在線看視頻的體驗(yàn)。

但5G和6G網(wǎng)絡(luò)的連接范圍將從人擴(kuò)展到千行萬業(yè)到萬物,這要求網(wǎng)絡(luò)必須能提供低時(shí)延、高可靠的確定性服務(wù)能力,否則就可能影響企業(yè)持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。為此,5G通過引入網(wǎng)絡(luò)切片、MEC等技術(shù),可提供SLA可承諾可保障的端到端網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力。面向未來6G時(shí)代,隨著網(wǎng)絡(luò)向更多行業(yè)、更多場(chǎng)景滲透,需進(jìn)一步增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的確定性服務(wù)能力。

開放化與定制化

一方面,眾所周知,開放與共享是互聯(lián)網(wǎng)的核心精神,并促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)不斷繁榮發(fā)展;另一方面,比較而言,移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)一直采用更專有的技術(shù),生態(tài)更封閉,一定程度上限制了其自身發(fā)展。

進(jìn)入5G時(shí)代,為了賦能各行各業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)必須以更加開放的態(tài)度推動(dòng)CT與IT融合,以催生豐富的行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用,促進(jìn)生態(tài)繁榮。正如我們今天所看到的,5G與云計(jì)算、邊緣計(jì)算和AI技術(shù)融合,已孵化出AI質(zhì)檢、5G遠(yuǎn)程控制等大量行業(yè)應(yīng)用。領(lǐng)先運(yùn)營(yíng)商和供應(yīng)商們已打造開放、靈活的MEC邊緣云平臺(tái),可通過API開放網(wǎng)絡(luò)能力、IT能力、工具和應(yīng)用組件等,讓第三方開發(fā)者和行業(yè)伙伴可根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求快速定制開發(fā)、部署和上線新應(yīng)用。進(jìn)入6G時(shí)代,這種開放化和定制化能力將持續(xù)演進(jìn),將通過API接口為行業(yè)客戶提供更敏捷、更友好的服務(wù),以更好的滿足客戶按需配置網(wǎng)絡(luò)和定制應(yīng)用。

人工智能網(wǎng)絡(luò)

今天,人工智能已應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域,比如AI圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別和自動(dòng)翻譯等。一方面,隨著網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)不斷發(fā)展,對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、可靠性、用戶體驗(yàn)等KPI指標(biāo)提出了更嚴(yán)苛的需求;另一方面,隨著網(wǎng)絡(luò)越來越復(fù)雜,靠傳統(tǒng)人工方式來維護(hù)和提升網(wǎng)絡(luò)KPI,變得更具挑戰(zhàn)性。為了應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn),當(dāng)前運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商們也正在把AI引入網(wǎng)絡(luò),推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化、智能化轉(zhuǎn)型。

但是,AI引擎要最大化發(fā)揮出價(jià)值,需要海量的數(shù)據(jù)“喂食”和計(jì)算資源使能。對(duì)于未來的自動(dòng)化、智能化網(wǎng)絡(luò),AI引擎不能僅部署于某一位置、某一臺(tái)設(shè)備上,而是需部署于擁有海量數(shù)據(jù)和無限計(jì)算資源的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上,讓智能注入網(wǎng)絡(luò)全身,以最大限度的發(fā)揮出AI和網(wǎng)絡(luò)的潛力。

因此,未來5G和6G時(shí)代的人工智能網(wǎng)絡(luò),需要AI和網(wǎng)絡(luò)相互賦能,一方面,AI賦能網(wǎng)絡(luò)向自動(dòng)化、智能化升級(jí);另一方面,網(wǎng)絡(luò)也要賦能AI發(fā)揮出最大價(jià)值,具體而言,就是依靠5G/6G網(wǎng)絡(luò)的低時(shí)延、大帶寬特性,讓訓(xùn)練數(shù)據(jù)、AI/ML模型流動(dòng)于云邊管端各個(gè)環(huán)節(jié),以高效的運(yùn)力充分釋放算力,從而以更低成本的方式實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)和AI服務(wù)能力。

100%覆蓋

當(dāng)前我們已進(jìn)入“一部手機(jī)行遍天下”的時(shí)代,但這一數(shù)據(jù)可能會(huì)讓你吃驚——全球依然有超過30億人目前無法訪問互聯(lián)網(wǎng),原因之一是,在偏遠(yuǎn)地區(qū)安裝基站、敷設(shè)光纜成本太高,或者受地理?xiàng)l件限制,根本無法實(shí)施網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

為了實(shí)現(xiàn)全球100%覆蓋,6G時(shí)代構(gòu)建空-天-地一體的立體網(wǎng)絡(luò),已成為業(yè)界共識(shí)。簡(jiǎn)單而言,就是將基站部署于平流層高空平臺(tái)、低軌道衛(wèi)星上,讓網(wǎng)絡(luò)信號(hào)“從天而降”,以補(bǔ)充地面移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋,尤其是解決山區(qū)、海域、草原、沙漠等偏遠(yuǎn)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。這種方式成本是否低、投資收益如何還待驗(yàn)證,但把眼光放長(zhǎng)一點(diǎn),它為自動(dòng)駕駛、飛行出租車、無人機(jī)送貨等未來新興應(yīng)用鋪平了道路。

太赫茲通信

如果把移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的頻譜資源分配比喻為一次次的拓荒之旅,5G時(shí)代要開拓的“荒地”是毫米波頻段,而6G時(shí)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(chǎn)業(yè)可以不必?fù)?dān)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(wǎng)成本高、終端生態(tài)不成熟等問題一樣,估計(jì)6G時(shí)代的太赫茲同樣會(huì)面臨類似問題,需要行業(yè)努力解決。

感知與定位

到目前為止,移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商僅將無線頻譜用于通信,但到了6G時(shí)代,無線頻譜不僅可以用于通信,還能同時(shí)用于傳感和定位功能,從而可通過網(wǎng)絡(luò)和基站提供通信、環(huán)境感知和位置追蹤服務(wù),使能大量新興應(yīng)用。比如,可利用無線信號(hào)識(shí)別人的姿態(tài)和手勢(shì)、人和機(jī)器所處的環(huán)境,來豐富和提升用戶體驗(yàn);通過感知環(huán)境溫度、濕度、震動(dòng)、空氣質(zhì)量等,來更好的保障各行各業(yè)和智慧城市穩(wěn)定運(yùn)行;通過無線波束識(shí)別車輛、行人、路障等,來更好的服務(wù)自動(dòng)駕駛;通過高精準(zhǔn)的定位豐富室內(nèi)新業(yè)務(wù)。

最大化頻譜利用率

無線頻譜是稀缺資源,是推動(dòng)數(shù)字化社會(huì)持續(xù)創(chuàng)新的重要載體。進(jìn)入移動(dòng)時(shí)代,各國(guó)開創(chuàng)了授權(quán)頻譜拍賣或分配的制度,推動(dòng)了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)生活蓬勃發(fā)展。但過去的成功并不總是未來的參考,傳統(tǒng)方式下,針對(duì)不同的運(yùn)營(yíng)商、不同的網(wǎng)絡(luò)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(duì)此,進(jìn)入6G時(shí)代,無線產(chǎn)業(yè)或?qū)⒅匦聦徱晜鹘y(tǒng)頻譜分配機(jī)制,進(jìn)一步演進(jìn)動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù),通過引入AI、區(qū)塊鏈等技術(shù),實(shí)現(xiàn)更加智能、動(dòng)態(tài)的實(shí)現(xiàn)頻譜分配、控制和調(diào)度,以最大化提升頻譜利用率。同時(shí),Massive MIMO持續(xù)演進(jìn)、更主動(dòng)和精準(zhǔn)的無線資源調(diào)度分配等技術(shù),還將持續(xù)提升頻譜效率。

網(wǎng)絡(luò)安全

對(duì)于支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)安全是重中之重。在5G時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)安全與低時(shí)延、高可靠、大帶寬能力一樣,是當(dāng)前5G價(jià)值主張之一。進(jìn)入6G時(shí)代,后量子密碼(PQC)和量子密鑰分發(fā)(QKD)等技術(shù)或?qū)?shí)際應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò),以保障網(wǎng)絡(luò)超級(jí)安全,比如,利用量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(QRNG)和量子密鑰分發(fā)(QKD)使通信的雙方產(chǎn)生并分享一個(gè)隨機(jī)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(yè),成為支撐數(shù)字化生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)和管理的底座和基石,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性提出了越來越高的要求。面向未來,行業(yè)應(yīng)重新審視傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),致力于構(gòu)建一個(gè)彈性、冗余且支持自愈的網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)即使在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí),也能持續(xù)提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

綠色低碳

推動(dòng)綠色低碳轉(zhuǎn)型,是全球各國(guó)共同的目標(biāo),也是ICT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。面對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量不斷成倍增長(zhǎng),網(wǎng)絡(luò)能耗不斷攀升,對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言,打造綠色低碳的網(wǎng)絡(luò),既是降低網(wǎng)絡(luò)OPEX成本的必由之路,也是履行社會(huì)責(zé)任的擔(dān)當(dāng)之舉。未來,具備感知能力和端到端引入AI的智能網(wǎng)絡(luò),將幫助運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。