傅志仁在第六届数字中国建设峰会数字基础设施·5G应用及6G愿景分论坛上的主题演讲
发布时间:2023-09-08 10:41 文章来源: 峰会组委会秘书处

  6G网络愿景与架构展望

  傅志仁

  中国电信研究院副院长

  非常高兴有这个机会来到福州——我们数字中国实践的原点,和大家分享一下关于6G网络愿景和架构展望。

  首先看看数字中国,我们注意到在近期提出了“2522整体框架”,明确到2025、2035这两个时间点的目标,2025还是要靠我们5G,到2035应该6G已经全面商用。这两个时间点对我们有个工作启示。实际上数字中国提得比较早,大概在2015年总书记就提出了。当时提了三句话:数字化是前提,网络化是基础,智能化是目标。

  所以我相信我们数字化会进一步加速,在网络方面化夯实基础,我想这也是我们义不容辞的责任。通过夯实基础,我们希望能够赋能行业发展,不断提升用户体验来助力我们整个智慧社会的建设。

  一、6G网络愿景

  大家分享一下我们对6G网络愿景,应该说这个在2023年会固化下来。时间有限,和大家简单分享三个方面。

  一是虚实通感。刚才很多专家也提到,在人联网这块大家非常清楚,最后一个目标就是通过VR、AR、XR实现沉浸化通信,包括全息通信、感官互联。人只要坐在这,就可以环游整个世界,人不动但是通过我们的信息技术可以走遍全球,走出我们的地球,这是一个总目标。

  在人之上,物联是非常大的趋势,在2022年8月份,首次突破物的连接,我觉得这应该是一个革命性的变化,意味着我们同时开启了整个移动网络以服务物为主的新时代。

  当然这里面会有几个大变化,其中一个是感知,我们原来是相对低速的物连接会走向高速。刚刚大家提到的车联,还有我们原来以感知、数据采集为主正走向数据应用,我们现在用得比较多的有人脸识别,而且是实时性,再往后走会由“哑”终端为主走向高级智能终端,比如说机器人的出现。机器人未来会是一个非常大的革命性变化。

  我们人口红利现在已经逐渐上升到人才红利,未来肯定是走向机器红利,能够代替绝大多数重复性、密集型劳动。因为是畅想,所以我们这次专门提出了灵联,走向虚拟化,就是我们数字世界和物理世界的贯通。

  这个灵联以后会是我们在座物理人的虚拟化分身,我觉得包含两个含义。一是形似。随着数字人的出现,各种脑机接口出现,我们可以设想,我们在座的每个人都可以有个数字人,而且这个数字人与大家的相似度非常高。首先从形式上,身形3D没问题,只不过要花点时间;其次大家说话的声音,通过声纹就可以实现;最后大家走路的形态,这些都不是问题了。另一个是神似。大家最近关注到ChatGPT大模型,完全可以把大家一些日常的思想和交流,包括一些分享输进里面进行训练,这就可以把我们大多数人的主体特征保留下来,也就是说,大家可以在数字世界实现永生,这是对未来的畅想,需要我们的一些支持。

  二是全域智联。重点讲一下全域,大家都提到空天地海一体化,我想重点强调天这方面。我们这次来,大家都是坐飞机、地铁,在飞机上,几年前我们是完全失联状态,最近提供服务可以实现Wifi上网,但最近我们还改进了技术,可以通过卫星可以让大家的手机和短信照样使用,永远在线,这是我们的目标。还有就是地基,刚才大家提到双千兆怎么如何发展。固翼融合确实是未来很重要的方向,到了6G,我们做移动的一直有个梦想,就是我们可以像光纤一样实现通信。但是这个还是有难度的,带宽肯定比不过。大家可以看到我们光通信的发展,能效比上差距还很大,因为这和我们移动通信的模式有关。所以我们在禁域网络,怎么把Wifi和移动网授权和微授权关联起来,包括未来可见光通信这块,还有很多工作可做。

  三是绿色安全。这是6G必然碰到的非常现实的问题。我列了三个问题:一是6G毫米波更高频点。我们举个例,毫米波基站公放效率和5G比,目前只能到七分之一到三分之一,这个三分之一还是要用到氮化镓技术。但是还有这么多年,还可以不断进步。二是带宽增长规律也会由5G的100兆赫兹提升到500兆赫兹。功耗也要进步,大家可以看一下功耗的进步情况——谈到功耗,我之前正好查了5G,大家都说5G比4G的功耗有一到两个量级的提升,但是从目前整个数据来看,和4G比也就是几倍的提升。前面提到Wifi,那是两个量级的关系,所以前面要统筹考虑这些。三是6G算力,因为智慧内生是6G非常重要的特征,这一块整个算力消耗带来的能耗将会占据相当大的部分。

  6G今后都是基于云上,所以云,包括DC绿色低碳的云网基础设施非常关键。我们在青海打造了一个零碳的数据中心,引入绿色能源,100%都是光伏发电可溯源。另外,在应用节能方面,尽量把IDC的POE降下来,可以降到现在国家发展改革委的新要求1.2。我们在不断地逼近1,往前努力,当然这要基于绿色节能的数字化基础。在这个愿景之上,也提了基于5G的三大应用场景,这边拓展了6G的七大运营场景,这个都会有些变化。除了原来三大场景进一步延伸之外,还有两个:一是灵活通感,包括前面说人员和缺陷监测,赋能工业互联网;二是解决立体全域的通信,也就是稀疏的广域通信,虽然量不大,但也非常重要。

  我们做了这么多移动通信,也只解决了30%的陆地面积,但整个地球陆地表面积的70%,还有非常多的海上需要我们解决。刚才听说,福建海域的30千米也做了5G覆盖。

  二、6G架构展望

  来自现网的提示。一是现网提示。5G标准组织和3GPP都定义非常多,但架构确实非常复杂,网元数量多、逻辑接口多、信令链路也多,包括互操作性测试,确实工作量非常大。二是未来思路。未来是不是要进一步做些简化聚合,否则现实问题是5G核心网标准虽然有,但是跨厂家的网元互通起来非常困难,基本还是以黑盒子的方式在做。我们前期也做了5GC的三层解耦,更是难上加难,所以这一块需要一些考量。另外,在垄断性方面、安全容灾性方面可能要进一步提升,我们也在不断地完善。包括网络的自检自愈机制在6G里也非常重要,所以提出要数据和业务做分离。

  6G网络架构方案。总体考量有三层四面,整个6G网络框架新增两个面。一是在原来用户面和控制面基础上加一个智能面,就是希望真正做到自动驾驶。当然这有可能要建立云网大模型概念,来实现网络智能驾驶,完成自动智能选入、编排和故障自愈。在此基础之上,再面向服务客户差异化需求,把AI作为服务。另外,元宇宙的训练和推理对网络也会提出新的需求,这方面都要支持。

  二是新增数据面,核心还是要实现分离,对一些个别网元故障可以快速切换,对用户实现无感知,数据实现集中管理统一开放。在安全前提下可以最大化数据价值,这也是数据中国非常强调的方面,即引入以数据为中心的设计理念。我们也在借鉴数据孪生概念上引入理念,可以把用户端数据都加载到DUE上。同时,通过双组件数据通道设计,减少数据冗余,降低交互频次。

  场景化的安全能力定制。在安全方面,因为到6G时代后越来越复杂,很多东西云化、智能化、云原生之后没法控制,很复杂,所以在安全方面会带来新挑战。希望我们在弹性定制、能力原生和协同控制方面做更多的工作。

  推进5G增强及6G研究。到6G还有些时间,这个过程中瞄准整个2027年第一版的标准已经做了大量工作。3GPP里面列了三个方向,其他标准也做了研究,这里不再展开。

  三、总结与展望

  从愿景方面,列了三个虚实通感、全域智联、绿色安全。延伸出来七个场景、两个理念:以数据为中心,安全定制化。架构是三层四面,实现数据驱动的分布式自智架构。最后还有两点思考和倡议,一是在整个未来发展和坚持中需求和技术双驱动。实际上5G还是有些挑战,和最初的设计差距比较大。二是我们开展更广泛的全球合作,不仅仅是做网络的,更多还有做云的,甚至做应用的,实现真的场景落地,大家缺一不可。

  再次谢谢大家,下面有近期中国研究院发布的3个白皮书,也希望大家一起看看,交流探讨,谢谢。

  (以上内容根据嘉宾发言速记整理)

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