東南大學(xué)教授洪偉談6G：融合與演進(jìn)并重 網(wǎng)絡(luò)需求不會缺席

3月8日消息（岳明）隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)加快推進(jìn)，相關(guān)應(yīng)用開始遍地開花，深入到千行百業(yè)。按照移動通信產(chǎn)業(yè)“使用一代，建設(shè)一代，研發(fā)一代”的發(fā)展節(jié)奏，業(yè)界普遍預(yù)測6G將在2030年左右商用。

作為6G領(lǐng)域內(nèi)的行業(yè)盛會，第二屆“全球6G技術(shù)大會”將于2022年3月22日-3月24日在南京舉辦。東南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院洪偉教授在接受C114專訪時(shí)表示，6G將產(chǎn)生并使用很多創(chuàng)新技術(shù)，但最革命性的進(jìn)步將是中低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與地面后5G網(wǎng)絡(luò)的融合。

洪偉認(rèn)為，6G技術(shù)演進(jìn)要堅(jiān)定不移，馬不停蹄，需求可能會滯后，但不會缺席，“元宇宙可能會吞噬6G所能提升的大部分能力”。此外，洪偉表示，從移動通信發(fā)展歷程來看，建立全球統(tǒng)一的6G標(biāo)準(zhǔn)是必然的。他希望“全球6G技術(shù)大會”為促進(jìn)全球信息通信領(lǐng)域?qū)W界和產(chǎn)業(yè)界的交流、合作，以及6G技術(shù)的發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)起到重要作用。

據(jù)悉，洪偉將在本次大會上主持6G毫米波與太赫茲技術(shù)論壇，并在主論壇上發(fā)布毫米波相關(guān)白皮書。

融合與演進(jìn)并重：邁向無處不在的6G

洪偉表示，從移動通信發(fā)展歷史來看，從1G到5G都是部署在陸地上的準(zhǔn)二維的無線通信網(wǎng)絡(luò)，但地球表面只有29%的區(qū)域是陸地。“6G將產(chǎn)生并使用很多創(chuàng)新技術(shù)，但最革命性的進(jìn)步將是中低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與地面后5G網(wǎng)絡(luò)的融合。人類將第一次實(shí)現(xiàn)無線通信網(wǎng)絡(luò)對整個(gè)地球表面和近空間甚至部分外層空間的全覆蓋，從而真正實(shí)現(xiàn)無處不在的信息互聯(lián)。”

洪偉指出，要想實(shí)現(xiàn)6G時(shí)代無處不在的連接，既需要跨界融合也需要持續(xù)演進(jìn)。對于陸地移動通信網(wǎng)絡(luò)，6G應(yīng)是在5G的基礎(chǔ)上以技術(shù)演進(jìn)為主。對于衛(wèi)星天基網(wǎng)絡(luò)，世界各國應(yīng)加強(qiáng)合作，盡快制定出先進(jìn)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)以及與地面網(wǎng)絡(luò)融合的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。

洪偉指出，在中低軌衛(wèi)星網(wǎng)側(cè)，衛(wèi)星載荷有限，低頻段設(shè)備體積偏大，而太赫茲頻段功率受限，空間衰減大。因此，毫米波將成為重要的使能技術(shù)之一。眾所周知，對于無線通信而言，低頻段電波傳播特性比高頻段要好，但頻譜資源有限。所以，在陸地網(wǎng)絡(luò)側(cè)，一方面要繼續(xù)提升10GHz以下低頻段的頻譜利用率，另一方面應(yīng)深度開發(fā)毫米波甚至太赫茲頻譜資源，以支撐吞吐率和速率的量級增長。此外，針對應(yīng)用的多樣性，kbps+Mbps+Gbps+Tbps分層次協(xié)同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)該得到重視，以最大限度提高6G網(wǎng)絡(luò)的能效。

奔向元宇宙時(shí)代：6G網(wǎng)絡(luò)需求不會缺席

當(dāng)前，面向6G的技術(shù)研發(fā)正處于探索階段，國際電聯(lián)（ITU）正在開展6G技術(shù)趨勢和6G愿景的研究，預(yù)計(jì)將分別在2022年6月和2023年6月完成。6G技術(shù)性能需求和評估方法研究將在2024年至2027年期間完成，并將在WRC23大會上討論6G候選頻譜，2025年前后進(jìn)入3GPP國際標(biāo)準(zhǔn)制定階段，預(yù)計(jì)2030年完成標(biāo)準(zhǔn)制定與評估。

從中我們可以發(fā)現(xiàn)，6G從需求到標(biāo)準(zhǔn)，正在按照既定的步伐前行。但與此同時(shí)，圍繞著6G爭論也是不絕于耳。其實(shí)，不止是6G，在5G網(wǎng)絡(luò)商用初期，“5G無用論”也曾喧囂塵上。

對此，洪偉結(jié)合無線通信的發(fā)展歷程，給出了他的思考。“有時(shí)技術(shù)比需求滯后，但更多的時(shí)候，技術(shù)超前于需求。在3G、4G、5G研發(fā)階段，我們都面臨過這樣的問題。如果由于需求不明而技術(shù)躊躇不前，就不會產(chǎn)生微信、抖音、直播等深度改變?nèi)藗兩盍?xí)慣的創(chuàng)新應(yīng)用。”

對于6G，洪偉的看法是技術(shù)演進(jìn)要堅(jiān)定不移，馬不停蹄。“需求可能會滯后，但不會缺席；實(shí)際上，我的感覺是元宇宙將吞噬我們在6G所能提升的大部分能力。”

加強(qiáng)底層關(guān)鍵技術(shù)研究：構(gòu)建全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

6G將在5G基礎(chǔ)上從服務(wù)于人、人與物，進(jìn)一步拓展到支撐智能體的高效互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)由萬物互聯(lián)到萬物智聯(lián)的躍遷，最終助力人類社會實(shí)現(xiàn)“萬物智聯(lián)、數(shù)字孿生”的美好愿景。

當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)6G的美好愿景，就必須要把握住6G潛在關(guān)鍵技術(shù)的窗口期，搶占通信領(lǐng)域技術(shù)制高點(diǎn)。作為國內(nèi)知名學(xué)府，洪偉和他所在的東南大學(xué)毫米波國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室針對6G毫米波技術(shù)已開展了多年的研究工作，取得了豐碩的成果。

據(jù)洪偉介紹，為了解決5G毫米波混合多波束陣的性能受限與未來全數(shù)字多波束陣的復(fù)雜性問題，東南大學(xué)毫米波國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提出了非對稱毫米波大規(guī)模MIMO陣列架構(gòu)，并已完成階段性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。同時(shí)，還提出并實(shí)現(xiàn)了一種高效的多通道全角度毫米波多波束陣DPD線性化技術(shù)，這項(xiàng)成果榮獲2021 IEEE MTT-S Microwave Prize。面向6G，東南大學(xué)毫米波國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在毫米波和太赫茲多通道高集成度芯片方面取得了比較多的成果，其中大部分成果已在IEEE JSSC、IEEE T-MTT、IEEE T-TST、《中國科學(xué)：信息科學(xué)》等權(quán)威刊物上發(fā)表。

在采訪最后，洪偉指出，雖然目前地緣環(huán)境很復(fù)雜，但由于信息技術(shù)，特別是通信技術(shù)的進(jìn)步，使得人類社會正在變得密不可分。“事實(shí)上，移動通信發(fā)展到現(xiàn)在為止，幾乎每一代都是全球?qū)W者和產(chǎn)業(yè)界通力合作的結(jié)果，6G也不會例外，建立全球統(tǒng)一的6G標(biāo)準(zhǔn)是必然的。”

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