世界电信和信息社会日听专家聊聊关于5G
年是我国进入全面建设社会主义现代化国家、向第二个百年奋斗目标进军新征程的重要一年。
国际电联将今年世界电信和信息社会日的主题定为“面向老年人和实现健康老龄化的数字技术”,高度体现了数字经济时代,信息通信行业助力老年人跨越“数字鸿沟”的责任与担当,同时也对信息与通信技术(ICT)行业以创新技术推动信息通信适老化改造提出了更高要求。
为此,北京科协小编特意梳理了一些大众感兴趣的问题,采访了北京邮电大学信息通信动态新技术科普教育基地高立教授、兰名荥博士、杨家利博士和项阳阳博士。接下来,让我们一起听听专家们怎么说~
Q
目前大众应用最为广泛的是5G还是6G?为什么?
A
在目前,大众应用最为广泛的是5G。但研究还处于探索起步阶段的6G技术,也值得我们去期待。
其实,大家最早听说“5G”这个词,可能还是在年的时候。因为在年,第一份可用的5G技术国际标准正式发布。而在年,工信部发放了5G临时牌照,代表着我国5G时代的正式开启,年是真正意义上的“5G元年”。
迄今为止,我国的5G商用步伐是走在世界前列的。随着运营商5G基站的不断建设,目前,全国所有的地级市和县城城区都已经实现了5G网络信号覆盖,这是世界上规模最大的5G独立组网网络。相对于看不见摸不着的信号,大家感知更为强烈的可能就是手机厂商的宣传了。而现在国内手机市场的上市新机,几乎全部都是5G手机。而在运营商层面,也能在不换号的基础上将原有的套餐升级为5G套餐。
国际电信联盟(ITU)提出的5G网络三大特性,可以简单概括为“高带宽、低时延、广通信”。这些应用场景,已经被众多媒体科普过,相信大家对此也已经不再陌生。
另外,在疫情期间,很多人广泛使用的在线办公、在线教育、远程医疗等,也都利用了5G网络的这些新特性。
值得一提的是,作为首个5G网络全覆盖的冬奥会,也就是刚刚结束不久的北京冬奥上,“子弹时间”度全景回放、“毫秒级低时延多视角切换”“8KVR超高清直播”等为全球观众带来了精彩的观赛体验,而这些,也都得益于5G网络的全面应用。
Q
应用5G、6G最多的领域分别有哪些?对生活、生产有哪些突破性的改变?
A
在5G方面,以“高带宽、低时延、广通信”这三大特性为序进行说明。
“增强移动宽带”可进一步细分为两个场景:“广域连续覆盖”和“高容量热点”。前者的特质体现在覆盖范围的广度上,以保障用户的移动性和业务连续性为目标,为用户提供随时随地的高速业务体验。后者则体现在“质量”上。在诸如赛场或音乐会等大型集会场景中,为用户提供极高的数据传输速率,满足极高的流量密度需求。简单来说就是,哪都能上网。同时不但能上网,还很快,且高保真。
“低功耗海量连接”主要面向的是智慧城市、环境监测等以传感和数据采集为目标的应用场景。具有小数据包、低功耗、海量连接等特点。不仅具备超千亿连接的支持能力,满足万/平方公里的连接数密度指标,还可以保证终端的超低功耗和超低成本。也正是由于这个场景的存在,物联网的进程将再一次加快,所谓的“万物互联”终将照进现实。而最近常常被提起的那句,“4G改变生活,5G改变社会”也正是由此而起。在工业生产应用场景下,工业设备低延时互联,生产管理者能实时获取并监测工厂内设备的运行情况,可对设备的紧急情况做到快速干预。进一步发展的话,5G+AI可实现无人值守。
“低延时高可靠”,则主要面向车联网、工业控制等垂直行业的特殊应用需求。这类应用对时延和可靠性具有极高的指标要求,需要为用户提供毫秒级的端到端时延和接近%的业务可靠性。具体来说,在该场景下,5G可以达到10毫秒以内的延迟,这也意味着自动控制刹车几乎与人的刹车反应时间差不多。
另外,5G可以实现在基站边缘进行计算,这也意味着自动驾驶数据可在最接近汽车的网络上处理,而不用上传到相对更远的街区机房。这也将缩短自动驾驶的反应时间。
在年服贸会健康卫生服务展馆,工作人员介绍5G移动卒中单元(新华社张晨霖摄)
在智慧医疗的应用场景下,5G赋能异地专家低延时会诊指导,无需转院,患者能在本地得到及时救助。此外,异地专家还能利用5G+机械臂展开实时手术。
以上三种应用场景所对应的5G网络设计是有所差别的。5G通过功能拆分、部分下沉等方式,对网络资源进行了拆分、细化,从而达成了灵活应对场景的需求。换言之,并不存在一个全能的网络可以同时满足三种不同的场景诉求。在实现上,5G将物理网络按逻辑划分成多个逻辑网络,而不同的逻辑网络则服务于不同场景,这就达成了“瑞士军刀式”多功能网络的效果。
6G网络方面,由于尚在探索研究阶段,还未投入正式应用,目前我们谈到的还只是一些理论层面的期望。
Q
5G到6G的跨越,突破了哪些难点?如何攻破的?
A
在5G得到广泛应用的同时,业界对6G的研究和探索也在同步进行中。其实,我国已经在年正式启动和部署6G的研究工作,实现从概念理论与关键技术到标准体系建设与核心系统研发的全面覆盖,提出6G的“中国方案”,力争引领6G技术的发展。
新技术的研发注定不会一帆风顺,6G网络在研发过程中也面临着一系列的困难和挑战。
以频谱资源分配这一问题为例,与5G网络所用的工作频段不同,6G时代将要开拓的是THz(太赫兹)频段。而这一频段面积大,使用率低,尚未被完全开发,也因此增加了许多5G时代所没有的问题。比如,太赫兹频段下的路径损耗极高,需要超大规模的天线阵列来补偿路径损耗。
此外,在波束管理、信道建模、算法设计、硬件开发等方面,也都需要针对太赫兹的频段特点进一步研究,这些研究过程中存在着众多技术难题。
Q
未来,6G的走向会如何?
A
6G网络是5G网络的继任者,是它的升级和迭代。而且5G网络的三大特性,也将会在6G网络中获得更大提升。
以“高带宽”这一特性为例,6G的理论目标速度或可达到5G的倍,也就是说1秒钟就能传输5-10部4K高清电影。这一速度可以满足高品质VR/AR的海量数据实时传输需求,我们或许就能借助6G网络,实现之前只能在科幻电影里看到的,投射在空气中的虚拟人像,也就是“全息投影”,甚至能将气味、触感等其他感官信息也传输过来。
空天地一体化网络
此外,6G网络还将向空、天、地、海等立体空间扩展,最大化利用网络资源,实现端到端的人工智能技术。在安全性和隐私性等方面也会有全面的考虑,满足当下诸如无人驾驶、“万物互联”的物联网、智慧城市、无人机等先进应用场景的发展需求。
设想一下,城市内的所有出租车都将以无人驾驶的形式运行,同时通过人工智能的智慧调度,智能选择用时最短的路线,这将为我们的日常生活带来极大便利。简单来说,6G已经不仅仅是为了满足民用通信的需求,更多的是跟进时代发展的步伐,在改造旧产业的同时,造就新产业,成为工业4.0的有机组成部分。
4G改变生活,5G改变社会,6G改变世界。6G将会加速我国数字经济发展,促进现实世界与虚拟世界的融合,解决以前不可能实现的复杂问题。6G时代将会是令人向往的时代。
Q
今年的世界电信日有哪些科技新产品问世?未来会如何顺利“落地”并造福社会?
A
今年世界电信日的主题是“面向老年人和实现健康老龄化的数字技术”。在数字时代,还有很多老年人无法享受数字化生活的便利,反而遭受着“数字困境”。例如,他们往往记不住智能手机的操作,看不清网页功能,无法完成点餐、付款等我们司空见惯的数字化生活应用,疫情期间,“健康码”等出行所必需的数字化证明也给老年人带来了一些困难。如何帮助老年人跨越“数字鸿沟”,健康、安全地享受数字生活,是我们全社会的共同课题,也是信息通信行业的重要使命。
世界电信和信息社会日所
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