中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
9月25日消息,在昨日舉辦的“未來(lái)啟航·6G創(chuàng )新發(fā)展論壇”上，中國工程院院士，北京郵電大學(xué)教授，中關(guān)村泛聯(lián)院院長(cháng)張平發(fā)表題為“ComAI:6G的愿景、技術(shù)及踐行”的主題演講。
他表示，移動(dòng)通信已經(jīng)成為社會(huì )發(fā)展最重要的基礎設施，經(jīng)過(guò)三十多年的發(fā)展，我國的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )覆蓋城鄉，移動(dòng)用戶(hù)遍及老幼，已基本實(shí)現隨時(shí)隨地實(shí)現溝通的夢(mèng)想。
從1G無(wú)線(xiàn)通話(huà)、2G語(yǔ)音與短音普及低數數據、3G智能手機普及、4G手機上網(wǎng)普及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應用繁榮，到5G萬(wàn)物互聯(lián)，通信能力一直在增加。過(guò)去業(yè)界關(guān)注更多的是寬帶、高速，未來(lái)可能更加關(guān)注高效。
當前，對于6G的發(fā)展和需求依然十分旺盛，國際國內的形勢、戰略需求、產(chǎn)業(yè)生態(tài)上發(fā)生了一些變化，對網(wǎng)絡(luò )自身發(fā)展的趨勢需求、新業(yè)務(wù)新場(chǎng)景的需求、技術(shù)發(fā)展趨勢的需求更加多元化。6G已經(jīng)成為國際上大部分國家以及我國的重要發(fā)展策略，我國已有很多前瞻布局6G技術(shù)儲備，各個(gè)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(chǎng)景。相對5G，6G技術(shù)演進(jìn)面臨一些未知的挑戰：一是通信性能大幅提升，可持續發(fā)展成為挑戰。6G在通信效率、時(shí)延和連接數等傳統通信性能在質(zhì)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(guān)鍵難題。需要通過(guò)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(yè)務(wù)和能力的按需供給，按需的定制化和個(gè)性化服務(wù)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(wǎng)，如移動(dòng)窩、衛星通信無(wú)人機通信、可見(jiàn)光通信等，將構建空天地一體化網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現真正意義上的全球無(wú)縫覆蓋。
但是未來(lái)的6G場(chǎng)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(wù)人口老齡化。從這些方面看，6G作為基礎性、先導性未來(lái)產(chǎn)業(yè)，具有前瞻性、創(chuàng )新性、顛覆性、融合性等特點(diǎn)，將全面構筑萬(wàn)物智聯(lián)的新一代信息網(wǎng)絡(luò )基礎設施，是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要戰略支撐。
張平指出，6G研究已從“遠景需求定義”進(jìn)入“關(guān)鍵技術(shù)收斂和與標準化”階段。3GPP已逐步啟動(dòng)6G國際標準制定，未來(lái)3～5年是技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)培育的關(guān)鍵時(shí)期，還需做很多準備。
極為重要的是可持續發(fā)展需求與寬帶矛盾的問(wèn)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(gè)矛盾，頻譜效率越大，功耗越大?！跋戕r線(xiàn)是一條走向崩潰的道路，對我們思想是一個(gè)束縛，要突破這個(gè)必須找到拐點(diǎn)技術(shù)?！?br/>Hoydis等將傳統空口各模塊連接起來(lái)，提出用人工智能進(jìn)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(guò)程進(jìn)行反思。如果說(shuō)不能簡(jiǎn)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(yǔ)義信息是通信與人工智能融合的關(guān)鍵，借助語(yǔ)義信息，通信融合AI將實(shí)現“最后一公里”的目標，推動(dòng)無(wú)線(xiàn)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(xué)報》上發(fā)表的《語(yǔ)義通信的數學(xué)理論》建立了語(yǔ)義信息理論的數學(xué)框架，是經(jīng)典信息論的自然延伸。論文提出兩個(gè)語(yǔ)義通信的基本假設：一是語(yǔ)法表征性，即任意可觀(guān)察信息都是語(yǔ)法信息，語(yǔ)義信息表征必然依賴(lài)于語(yǔ)法信息；二是語(yǔ)義同義性，即同義性是語(yǔ)義信息根本特征，同義映射是語(yǔ)義到語(yǔ)法映射的基本方式。最后通過(guò)縝密的數學(xué)推導，證明語(yǔ)義通信容量突破了經(jīng)典。
張平強調，語(yǔ)義通信是未來(lái)通信的“拐點(diǎn)技術(shù)”?；谕x映射，語(yǔ)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(guò)語(yǔ)義通信實(shí)現6G單天線(xiàn)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(fā)展6G，張平提出四點(diǎn)建議。一是保持戰略定力、搶占標準高地。推動(dòng)6G與智能互相賦能，實(shí)現國內國際6G標準一體化推進(jìn)。加強多邊合作共贏(yíng)機制，以技術(shù)實(shí)力、國際影響力構建新型“競合”關(guān)系，促進(jìn)達成我國主導的全球6G標準。
二是突破核心技術(shù)、構建自主生態(tài)。圍繞我國科研優(yōu)勢，聚焦智能通信融合、星地通信等關(guān)鍵技術(shù)，加強6G基礎理論建設，推進(jìn)基于語(yǔ)義通信的智簡(jiǎn)基礎理論創(chuàng )新體系，加強智簡(jiǎn)垂直行業(yè)應用創(chuàng )新，構建6G自主可控生態(tài)。
三是引領(lǐng)建設6G試驗網(wǎng)、培育產(chǎn)業(yè)生態(tài)。引領(lǐng)建設國際化的面向6G的聯(lián)合研發(fā)、測試驗證環(huán)境，整合集聚創(chuàng )新資源，開(kāi)展產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、科技成果轉化及產(chǎn)業(yè)化、降低6G研究門(mén)檻，促進(jìn)跨領(lǐng)域、大協(xié)作、高強度的創(chuàng )新合作。
四是助力新質(zhì)生產(chǎn)力，支撐數字經(jīng)濟。提高6G在社會(huì )主義現代化進(jìn)程中的戰略定位，將6G作為鏈接數據要素、生產(chǎn)要素、新質(zhì)生產(chǎn)力的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )”，培育6G+AI全新應用場(chǎng)景和服務(wù)模式等未來(lái)落地應用。
