【数字中国大咖说】欧洲科学院院士王承祥:6G无线智能网络使得万物智联

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关键词:科学院院士王承祥 6G无线智能网络

    2020年10月13日,在第三届数字中国建设峰会物联网分论坛上,欧洲科学院院士、东南大学博导王承祥围绕主题“6G无线智能网络使得万物智联”做了主旨演讲。他认为,6G将在5G的基础上继续深化移动互联,扩展万物互联的边界和范围,并将和人工智能大数据深度融合,最终实现万物智联。



    欧洲科学院院士、东南大学博导王承祥


    王承祥说道,移动通讯目前已经历了5代,从移动通信的发展历程来看,用的频段越来越高,带宽越来越大,传输速率越来越快;从物理空间的角度看,用到的天线越来越多,目前5G已经用到了32、64个天线,预测到6G将会用到118256个天线甚至更多;从业务的角度看,1G主要是打电话,从2G开始可以发短信,3G可以传输照片以及简单的视频,4G主要是支撑视频、移动流媒体、移动支付等,5G开始增加了更多的场景,从移动互联扩展到了物联网支撑万物互联以及支撑增强虚拟现实等;从通讯的标准看,1G时是空白的,没有相应的标准,2G和3G时开始有了突破,建立了自己的标准,4G时基本上和国际同步,5G时中国成为全球移动通信的主要领导者和推动者。


    王承祥认为,移动通信大规模的商用基本上是10年一代,预计6G会在2030年实现全面的商用,因此尽早开展6G的研究,对中国在6G研发中保持领先的地位至关重要。


    中国科技部已于2019年11月正式启动6G研究,在此之前,工信部也启动了6G的部分研究。国际电信联盟ITO在今年2月发布了6G初期研究的计划表,预计在2030年完成6G发展的愿景以及技术趋势的研究。


    王承祥谈到,6G将会实现全覆盖、全频谱、全应用、全安全。从应用需求的角度看,4G之前主要用于移动互联,5G从移动互联扩展到万物互联,6G将在5G的基础上继续深化移动互联,扩展万物互联的边界和范围,并将和人工智能大数据深度融合,最终实现万物互联。从技术需求的角度看,6G的传输速率将在5G的基础上提高数十倍,达到TBPS的超高传输速率。从连接密度的角度看,5G可以支撑每平方公里100万个设备,6G将在此基础上继续提高100倍,每平方米或者每立方米可能会支撑10~100个设备。从覆盖的角度看,5G之前研究的是陆地移动通信,实现的是陆地局部覆盖,6G期望实现空天地海覆盖。


    “6G的性能指标,将在5G八大性能指标基础上继续扩展,又加了一些新的性能指标。”王承祥表示,6G由于指标、技术需求的不同,会引发其他的新型应用场景,如通信、计算、控制、定位、感知等融合应用场景,天空地海一体化的场景等。


    “6G加上人工智能使得万物互联。”王承祥认为,从1G发展到5G到现到将来6G,随着天线越来越多、频段带宽越来越高、某些场景的移动速度越来越快,将会给网络建设的优化带来相当大的问题,将人工智能应用于无线通信,将会为无线通信发展带来一些比较好的解决方案。


    王承祥举例介绍到,当移动通信的全频段、全场景信道遇到一些新的问题后,我们通常会开展各个频段、各个场景的信道测量、参数估计、统计特性的分析,构建测量数据库、仿真数据库等海量的数据库,最终构建出通用的、普适性的信道模型。但这种传统的现代测量和建模方式存在一系列的问题,由于建模设备较贵,而且流程复杂,整个测量过程费时、费力、费钱,同时无法预测未来的频段、位置、场景的新特性。面对这样的问题,引入人工智能的一些算法,做了初步的探索,如信道分组、场景分类、特性预测、建模等。构建了测量数据库、仿真数据库,把新的场景通过拍照或者视频进行保存,并对各种场景的照片和视频进行比较,从而预测未知场景的新特性。


    针对人工智能在5G网络中的应用现状,王承祥预测在6G网络中,可能会用到分布式的机器学习算法以及轻量级的机器学习算法。


    对于人工智能的未来,王承祥认为目前也面临挑战,一方面是人工智能的数学表征还不够,无法将模型驱动、数据驱动有效的结合;另一方面是如何构建高效的、通用的AI模型,可以实时预测并对不同的无线通信的问题进行统一的标准表征,从而使得全局最优。




    (审核编辑: 小王子)

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