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      華為童文:6G時代移動通信技術挑戰及突破方向

      12月12日下午消息(蔣均牧)在今日舉行的2022中國移動全球合作伙伴大會“信息通信重大前沿科技創新論壇”上,華為無線CTO兼5G首席科學家童文博士發表了《應用基礎設施研究方向與思考兼議未來十年移動通信根技術創新》的演講,深入剖析了6G時代移動通信技術所面臨的危機和突破的方向。

      “6G不僅僅是一個斷代技術,它的誕生將對我們未來每個人的生活和工作產生深刻影響?!彼劦?,“比爾·蓋茨曾說過,人們往往過高地估計未來3到5年的技術發展,相反,人們往往會過低地估計未來10到20年的技術發展。這是因為10到20年的時間窗足以孕育產業和市場斷裂式的技術原創,對于6G我們應該有對原創的斷裂式技術的追求和勇氣?!?/p>

      首先,首先經過70多年的發展,香農理論的時代已經結束,通信理論的探索將進入“后香農理論”的全新階段。在這個階段需要重新審視智能通信的度量——不是度量信息而是度量意圖,通信的本體將是推理和決策的目的而非比特。

      童文指出,基于深度學習理論和實踐的重大進展,突破口是圖靈機對信息的可計算性進一步前進和發展為神經網絡對信息的意義和意圖的可學習性。因此通過計算,可以把通信提升到效能和效益的層次上,這樣在萬物互聯的世界里重新定義機器與機器的通信,而成為6G通信的新基礎核心基石。

      其次,移動通信回歸到通信載體的無線電波傳播的原理上。承載信息比特只是無線電波傳播的其中一個特性,無線電波在物理世界的傳播有更為復雜的效應,如反射、折射甚至繞射,對于這些傳播特性進行信號處理,就可以構建物理世界的數字孿生,這個過程是自動的、實時的。

      運營商可以基于數字孿生的資產,提供各種各樣新的增值服務,從這個視角可以對寶貴的頻譜資源使用進行重新規劃,也就是低頻段重連接、輕感知,高頻段重感知、弱連接;另一方面,網絡基礎設施提供廣域的感知,移動終端提供局域細節的感知,獲得成像。這個應用基礎理論的突破將是6G無線技術的一個斷代的標志。

      第三,移動通信技術不僅有十年一代的規律,而且有隔代技術下沉到終端手機的特性。如3G時代基站1T2R、在4G時代手機成了1T2R,又如4G時代2T4R的基站技術成了5G時代終端上的技術。

      5G的64T64R技術在6G時代將成為終端無線天線技術,也就是說64T64將成為6G終端的Massive MIMO的標準配置。童文強調,在10GHz到13GHz的厘米波頻段是部署6G廣域覆蓋網的首選和最佳頻段,厘米波的稀疏MIMO技術的突破是6G無線技術的標志。

      第四,移動通信技術不僅有十年一代的規律,而且有兩代一次的業務平臺演進。1G/2G是語音時代,3G/4G是移動互聯網時代,5G/6G是萬物互聯、萬物智聯的時代。更進一步,移動通信網絡在GSM時代已成為全球最大的面向消費者的toC業務平臺;同時,移動通信網絡平臺也是將上一代的toB專業業務和服務轉型為和普及成面向消費者的toC業務。

      如同2G將大哥大普及成人手一機、4G將上網業務普及成移動互聯網,6G將把數字世界帶給每一個人,將把為專業應用創造的元宇宙帶給每一個人,將把專業運用的機器人個人助力服務帶給每一個人。

      第五,半導體兩大定律,即摩爾定律和登納德縮放定律的終結,將帶來計算技術的轉型,業界應思考云化和虛擬化技術在2030到2050年的未來。

      過去40年的以通用處理器技術取代其他技術的時代將會結束,計算產業將向特定預計算DSA的方向發展,這將對6G時代網算一體化的架構產生深遠影響,特別是DSA架構在市場的成功要求深刻理解行業和具備專業知識。

      最后,童文還指出了6G根技術的兩大瓶頸,即機器學習的算力需求與摩爾定律失效的矛盾、高效功率放大器與半導體三五族材料短板的矛盾。

      高性能的深度學習訓練對算力的要求按照每年4次方冪次的多項式的復雜度增長,遠遠快于摩爾定律,而高性能的深度學習是提供高價值AI服務的基礎。對于毫米波和太赫茲的覆蓋組網,還有待于射頻技術、特別是功放技術的突破,功放效率不僅要達到低頻水平,輸出功率還要遠遠大于低頻功率,因為毫米波太赫茲的傳播損耗更大。

      伴隨5G的高速發展與日益普及,對于6G的探索與研究也被產業鏈各方提上了日程,但唯有找準方向才能有的放矢,也才能讓圍繞于此的努力更有價值。童文此次的發言無疑從理論到技術到應用的各個方面,為移動通信技術未來發展明確了方向和道路,一定程度上為6G時代的到來奠定了基礎。

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