C114訊 9月25日消息(苡臻)在昨日舉辦的“未來啟航·6G創新發展論壇”上,中國工程院院士,北京郵電大學教授,中關村泛聯院院長張平發表題為“ComAI:6G的愿景、技術及踐行”的主題演講。
他表示,移動通信已經成為社會發展最重要的基礎設施,經過三十多年的發展,我國的移動通信網絡覆蓋城鄉,移動用戶遍及老幼,已基本實現隨時隨地實現溝通的夢想。
從1G無線通話、2G語音與短音普及低數數據、3G智能手機普及、4G手機上網普及移動互聯網應用繁榮,到5G萬物互聯,通信能力一直在增加。過去業界關注更多的是寬帶、高速,未來可能更加關注高效。
當前,對于6G的發展和需求依然十分旺盛,國際國內的形勢、戰略需求、產業生態上發生了一些變化,對網絡自身發展的趨勢需求、新業務新場景的需求、技術發展趨勢的需求更加多元化。6G已經成為國際上大部分國家以及我國的重要發展策略,我國已有很多前瞻布局6G技術儲備,各個部委加快了6G方面的布局。
張平指出,6G增加了感知通信一體、AI通信一體和泛在連接三大應用場景。相對5G,6G技術演進面臨一些未知的挑戰:一是通信性能大幅提升,可持續發展成為挑戰。6G在通信效率、時延和連接數等傳統通信性能在質量上將大幅提升。二是多要素融合,尤其是通信與AI的融合是關鍵難題。需要通過通信-感知-計算-人工智能-數據-安全等要素的深度融合。三是業務和能力的按需供給,按需的定制化和個性化服務與剛性的系統設計成為矛盾。四是空天地一體全域覆蓋。6G包含多樣化的接入網,如移動窩、衛星通信無人機通信、可見光通信等,將構建空天地一體化網絡,實現真正意義上的全球無縫覆蓋。
但是未來的6G場景是誘人的。例如,數字孿生人,治疑難雜癥;超能交通,解決交通擁堵;智能機器人,服務人口老齡化。從這些方面看,6G作為基礎性、先導性未來產業,具有前瞻性、創新性、顛覆性、融合性等特點,將全面構筑萬物智聯的新一代信息網絡基礎設施,是發展新質生產力的重要戰略支撐。
張平指出,6G研究已從“遠景需求定義”進入“關鍵技術收斂和與標準化”階段。3GPP已逐步啟動6G國際標準制定,未來3~5年是技術突破和產業培育的關鍵時期,還需做很多準備。
極為重要的是可持續發展需求與寬帶矛盾的問題。頻譜效率從1、2、3、4、5G到6G的頻譜使用率和功耗是一個矛盾,頻譜效率越大,功耗越大。“香農線是一條走向崩潰的道路,對我們思想是一個束縛,要突破這個必須找到拐點技術。”
Hoydis等將傳統空口各模塊連接起來,提出用人工智能進行整體研究,但除了成本和復雜度的增加,增益是非常有限的。
所以需要對通信過程進行反思。如果說不能簡單拿人工智能方法設計通信系統,那么人工智能到底怎么做呢?
張平認為,AI應該突破對香農的理解。語義信息是通信與人工智能融合的關鍵,借助語義信息,通信融合AI將實現“最后一公里”的目標,推動無線AI、具身智能等應用的成熟與普及。
據了解,張平團隊日前在《通信學報》上發表的《語義通信的數學理論》建立了語義信息理論的數學框架,是經典信息論的自然延伸。論文提出兩個語義通信的基本假設:一是語法表征性,即任意可觀察信息都是語法信息,語義信息表征必然依賴于語法信息;二是語義同義性,即同義性是語義信息根本特征,同義映射是語義到語法映射的基本方式。最后通過縝密的數學推導,證明語義通信容量突破了經典。
張平強調,語義通信是未來通信的“拐點技術”。基于同義映射,語義通信可以大幅度提高通信系統的頻譜效率,在S接近2條件下,通過語義通信實現6G單天線頻譜效率理論上所需的E,/N,可以降至4G以下。
演講最后,對于我國發展6G,張平提出四點建議。一是保持戰略定力、搶占標準高地。推動6G與智能互相賦能,實現國內國際6G標準一體化推進。加強多邊合作共贏機制,以技術實力、國際影響力構建新型“競合”關系,促進達成我國主導的全球6G標準。
二是突破核心技術、構建自主生態。圍繞我國科研優勢,聚焦智能通信融合、星地通信等關鍵技術,加強6G基礎理論建設,推進基于語義通信的智簡基礎理論創新體系,加強智簡垂直行業應用創新,構建6G自主可控生態。
三是引領建設6G試驗網、培育產業生態。引領建設國際化的面向6G的聯合研發、測試驗證環境,整合集聚創新資源,開展產業共性關鍵技術研發、科技成果轉化及產業化、降低6G研究門檻,促進跨領域、大協作、高強度的創新合作。
四是助力新質生產力,支撐數字經濟。提高6G在社會主義現代化進程中的戰略定位,將6G作為鏈接數據要素、生產要素、新質生產力的“神經網絡”,培育6G+AI全新應用場景和服務模式等未來落地應用。