中国科学院院士陆建华:6G要坚持需求导向 天地融合不是简单相加

百家 作者:C114通信网 2021-08-30 21:49:05 阅读:275

第九届“未来信息通信技术国际研讨会”8月30日在京举办。

本届研讨会以“创新驱动下的ICDT未来十年”为主题,围绕信息通信技术领域创新和未来数字技术发展趋势展开。多位院士、专家齐聚一堂,针对5G部署的重难点问题,探讨如何实现持续创新,推动5G增强与演进。

中国科学院院士、国家自然科学基金委副主任陆建华发表了题为《需求导向,守正创新,一步一个脚印迈向6G》的主题演讲。

陆建华表示,发展6G要坚持需求导向、战略谋划不可或缺,要不失时机地布局6G面临的广域通信、天地融合、新型信息服务等研究,谋求长远发展优势,坚持守正创新,谨防路径依赖的负面效应。



6G需求确实存在:需要超前谋划



大家都在问,什么是6G?陆建华指出,6G要由需求说了算,要以需求定义6G,由此布局6G的研究和发展,此为守正。需要通过市场凝炼真正的需求,解决实际的问题;一定要避免臆想、力戒武断,不以技术趋势代替应用需求。再就是长远需求,需要通过战略研判发展趋势预测,提出构想性需求,避免太过遥远,脱离社会经济的基本面,特别要注意避免陷入技术演进的路径依赖。

陆建华表示,现在一个非常重要的需求就是填补数字鸿沟。目前,我国虽然拥有全球最大的4G/5G的基础网络,但边远地区仍然普遍缺乏宽带覆盖。如果从广域和全球覆盖角度来看,也同样存在重要需求。陆建华举例表示,智慧海洋现在已经成为国家战略,海洋产业的进一步发展也是急需宽带信息覆盖,但我国近海信息覆盖基本上是空白。

从行业赋能角度来看,陆建华认为现在各行各业的赋能需要智简,要尊重特殊性、客观认识多样性和差异性,特别慎重统一性理论,避免无边界的夸大单个技术和系统的作用,也要避免刻意追求横向纵向的兼容。“满足低延迟、高速率、抗干扰、高安全性的多种需求,以及多种环境,需要承载文字、声音、图像、视频等复杂内容的系统框架,也不能是现在单一的框架,要有适应性的框架。”陆建华指出,移动通信流量增长呈现的是指数性,传统香农信息论已不能满足发展需求,6G现在确实需要超前谋划。



天地融合不是简单地做加法



陆建华表示,移动通信是侧重带宽,卫星通信侧重广域,现行范式下是一条双曲线。他指出,天地融合不是简单地做加法,天地的差别可以说就是天壤之别。按照需求来说,地面网络和卫星网络有很大补贴,地面网络是面向城市密集区,卫星网络面向的是山区、海域、空域和应急通信等等。信道特性也很不一样,无论是信号格式、网络协议还是服务方式,天地网络都存在根本性差异。

所谓天地融合关键在融,怎么融呢?天网是卫星地面站专用设备,地网是基站、光纤、手机,天地融合不是引入简单的网关做天网+地网,也不是把卫星的覆盖和地面的覆盖简单地相加,不是运营商简单的合作,就是两个运营商相加。实际上未来的需求用户不希望感到在用什么网,用户是无感用网,所以天地融合不能简单地做加法。

天地网络的融合需要解决什么问题呢?一方面是确定在哪里融,服务层、网络层还是空口层;另一个是怎么融,需要解决网络差异性,也要克服技术、成本和性能的约束;融合以后,天网和地网一定是有相互制约的,延迟速率制约等都需要有新的算法,这就需要足够的、充分的基础研究,而这就是的守正创新。

陆建华认为,天地融合有三个层次:服务层融合只是在服务提供商的融合,不同的网络可以使用相同的服务。网络层融合是中层,就是网络协议的融合,不同的网络可以做统一的通信。空口融合是底层,不同的网络可以使用统一的终端。将来有了天网以后,我们还是希望就用现在的手机,不要变。但是,越接近底层网络资源的效率是越高的,实现的复杂度也会越高,需要大量的智能算法。

目前来看,天地融合的创新空间还是非常大的。低轨卫星是基于IP接入地面网络,现在StarLink就是利用大规模星座发展全球均匀覆盖,但没有考虑到业务分配的极不均匀性,可以说大规模低轨星座成本还是过高。高轨卫星的问题主要是回传延迟,高轨资源也非常不充分,特别是我国无法服务高维度的区域,只能用于国土周边。未来的天地网络融合一定要从应用需求出发,要做足够的基础研究,实现体系架构的创新。


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