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今年9月，3GPP首個6G標準項目——6G場景用例與需求研究項目獲得批準，標志著全球6G標準化工作正式進入實質(zhì)性階段。根據(jù)3GPP的時間規(guī)劃，到2029年，首個6G規(guī)范將制定完成。到2030年，6G將迎來正式商用。
作為下一代無線通信標準，6G預示著通信技術(shù)的未來發(fā)展方向。那么，6G到底會是什么樣呢？它會帶來哪些技術(shù)創(chuàng)新？現(xiàn)在業(yè)界常說的6G通感算智融合，又是什么意思？
12月19日至20日，以“6G通感算智融合創(chuàng)新，引領(lǐng)未來通信新潮流”為主題的第三屆6G前沿技術(shù)與趨勢論壇在北京成功舉行。本次論壇由中關(guān)村泛聯(lián)移動通信技術(shù)創(chuàng)新應用研究院（以下簡稱“中關(guān)村泛聯(lián)院”）主辦，云集了包括多位院士在內(nèi)的國內(nèi)外權(quán)威專家，共同探討6G通感算智融合發(fā)展的需求場景、關(guān)鍵技術(shù)、試驗驗證、標準化等熱點話題。
小棗君有幸受邀參與了此次論壇，有不少收獲。接下來，我將結(jié)合專家們的演進內(nèi)容，對6G通感算智融合做一個詳細的解讀。
通感算智融合，6G發(fā)展的必然趨勢
通信技術(shù)的發(fā)展，是緊密圍繞用戶需求和場景的。這也就意味著，我們不是為了擁有6G而發(fā)展6G，而是因為時代變化下，現(xiàn)有通信技術(shù)無法滿足用戶的需求、無法應對新出現(xiàn)的通信場景，所以，需要發(fā)展新的技術(shù)標準，解決這些問題。
在論壇上，專家們反復強調(diào)：6G的主要發(fā)展思路，并不僅僅是提升網(wǎng)絡(luò)的速率、時延等性能指標，而是從基礎(chǔ)理論、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和應用特性等方面進行全方位創(chuàng)新，為通信技術(shù)帶來多維度的能力拓展。
去年6月，國際電信聯(lián)盟（ITU）完成了《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標建議書》，描繪了6G的六大應用場景：沉浸式通信、超大規(guī)模連接、極高可靠低時延、人工智能（AI）與通信的融合、感知與通信的融合、泛在連接。
我們可以看出，前三個是對5G場景的演進增強，后三個是面向融合創(chuàng)新的新興場景。
新興場景里，泛在連接主要是指6G在傳統(tǒng)地面通信的基礎(chǔ)上，進一步擴展為空天地一體化網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)面向低空、高空甚至太空空間的全域聯(lián)接。
人工智能與通信的融合、感知與通信的融合，則是指6G網(wǎng)絡(luò)必須超越傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的能力范疇，深度融合感知、計算、智能等多項能力要素，向通感算智一體化融合網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展，實現(xiàn)“一網(wǎng)多用”。
按照設(shè)想，通過將通感算智進行深度融合創(chuàng)新，可以將通信技術(shù)的邊緣邊界拓展到前所未有的領(lǐng)域，從而使6G真正成為一個全方位、多層次、智能化的信息生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)性能沉浸化、要素融合化、覆蓋全域化。
這是一場前所未有的技術(shù)革命，對于整個行業(yè)來說都是顛覆性的。它將會催生出全新的應用場景和商業(yè)模式，為經(jīng)濟社會發(fā)展帶來深刻變革。
█ 通信+智能：網(wǎng)絡(luò)與AI的雙向奔赴
接下來，我們就分別看看“通、感、算、智”到底該如何融合。
首先我們看一下通信與人工智能的融合。
人工智能，是本次論壇除了“通信”之外出現(xiàn)頻率最高的詞之一。這幾年，人工智能浪潮洶涌澎湃。所有行業(yè)都在探討如何與人工智能深度結(jié)合。通信領(lǐng)域也不例外。如何利用AI賦能網(wǎng)絡(luò)能力提升，以及如何利用網(wǎng)絡(luò)助力AI發(fā)展，已經(jīng)成為通信行業(yè)的重點研究方向。
眾所周知，傳統(tǒng)通信目前已經(jīng)進入了發(fā)展瓶頸。一方面，信道容量無限接近于香農(nóng)極限，難以獲得進一步的突破。另一方面，AI浪潮的到來，智能體通信場景的出現(xiàn)，以及垂直行業(yè)通信場景的復雜多樣化，也對通信的范式及體制提出了挑戰(zhàn)。
針對這種情況，通過發(fā)展語義通信，彌補傳統(tǒng)語法通信的不足，并且引入AI，對通信系統(tǒng)進行全面增強，就成為一個重要的問題解決思路。
中國工程院院士張平提出的ComAI模型，就是采用的這個思路。
ComAI是一種AI與通信深度融合思想框架，和自然智能非常相似。
它包括語義基、模分多址、非線性變換編碼、信源信道編碼、語義全雙工等關(guān)鍵技術(shù)，將信源信道編解碼、數(shù)字調(diào)制解調(diào)等任務都交給AI處理，可以為通信帶來更多增益，實現(xiàn)通信系統(tǒng)整體性能的優(yōu)化。
目前，張院士團隊通過搭建國際首個面向6G通信與智能融合的外場試驗網(wǎng)，驗證了語義通信在4G鏈路上可以達到6G傳輸能力，在三項通信核心基礎(chǔ)指標（容量、覆蓋、效率）上均獲得10倍的性能提升。在6G智簡網(wǎng)絡(luò)、具身智能、多智能體協(xié)同通信等方面，ComAI已經(jīng)展現(xiàn)出巨大潛力。
在論壇上，其他專家也分享了很多通智融合方面的研究和實踐案例，例如網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)、AI賦能空口傳輸、移動智能網(wǎng)等。從實驗結(jié)果來看，通信與AI融合產(chǎn)生的效果都很不錯，令人振奮。
在網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)、業(yè)務分析、資源管理、空口性能方面，傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)存在諸多未解難題。引入AI，對于解決這些難題提供了一個重要的突破口。
例如，AI可以幫助更精準地預測和調(diào)整參數(shù)，對網(wǎng)絡(luò)進行深度優(yōu)化，提升整體性能。
再例如，引入AI能力進行智能調(diào)度、拆分和編排，通過學習不斷優(yōu)化資源配置和服務組合，甚至利用孿生網(wǎng)絡(luò)模擬尋找最優(yōu)解，也可以顯著提升網(wǎng)絡(luò)的工作效率。
智能體網(wǎng)絡(luò)Agent，也是AI賦能網(wǎng)絡(luò)的一個典型案例。
智能體網(wǎng)絡(luò)Agent可以實現(xiàn)協(xié)議功能定制、基站自動部署、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)自動生成和配置、網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)自動形成、網(wǎng)絡(luò)性能自動優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)問題自動治愈、網(wǎng)絡(luò)功能自動演進。
網(wǎng)絡(luò)有了智能體，就像工程師有了個人助理，可以幫助分析和解答問題，大幅提升網(wǎng)絡(luò)的管理和運維效率。
總之，AI在幫助網(wǎng)絡(luò)提升能力。而提升能力之后的網(wǎng)絡(luò)，又進一步助力了AI的普及和發(fā)展，幫助AI賦能千行百業(yè)。這種正向循環(huán)，正在默默重構(gòu)整個通信行業(yè)。
█?通信+算力：云網(wǎng)融合的持續(xù)演進
再來看看通信與算力的融合。
通算融合其實并不是一件新鮮事。這些年來通信行業(yè)一直在推動的云網(wǎng)協(xié)同、云網(wǎng)融合，其實都可以算是通算融合，屬于其中的一個階段。
現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)從信息網(wǎng)發(fā)展為算力網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)的傳遞內(nèi)容，不僅僅是數(shù)據(jù)，也是算力。如何借助通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)算力的高效管理和調(diào)度，如何借助算力的相關(guān)技術(shù)（例如云計算），實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力的提升，是通算融合的關(guān)鍵。
云化是算力發(fā)展的一個重要趨勢。通算融合，從某種意義上來說，其實就是通信與云化算力的深度融合。在既往的通信代際演進中，核心網(wǎng)已經(jīng)基本實現(xiàn)了云化，但無線接入網(wǎng)部分因為種種原因，云化的推進較為緩慢。
目前，移動通信網(wǎng)絡(luò)中，統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)與定制需求之間的矛盾越來越嚴重。垂直行業(yè)存在復雜的個性化和碎片化需求，但由于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)缺乏靈活性，導致定制化開發(fā)周期長且成本高，難以快速響應市場需求。
因此，進一步推動全面云化開放，成為6G網(wǎng)絡(luò)演進的必然選擇。基于硬件虛擬化、管理編排調(diào)度及服務化協(xié)議設(shè)計等方面的創(chuàng)新，打造一個真正端到端的云原生網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，才能更好地滿足未來復雜多樣的場景需求。
云原生網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)肯定是平臺化的。通過這個平臺，把網(wǎng)絡(luò)中的各種能力進行按需打包，為客戶提供一站式的個性化、定制化、差異化服務。
基于平臺化的網(wǎng)絡(luò)，可以根據(jù)不同應用場景的需求，靈活選擇硬件資源，并通過虛擬化技術(shù)實現(xiàn)軟硬件解耦合，支持按需部署和組合，以快速響應客戶的差異化需求。
簡單來說，6G網(wǎng)絡(luò)就是一個云平臺。云化的算力資源支撐整個6G網(wǎng)絡(luò)的運作，6G網(wǎng)絡(luò)也支撐了算力資源的流動和供給。
中關(guān)村泛聯(lián)院院長、中國移動研究院院長黃宇紅在演講時，重點介紹了中關(guān)村泛聯(lián)院及中國移動在6G通感算智融合基座設(shè)計方面的創(chuàng)新思考。
黃宇紅認為，6G將服務于智能化社會，滿足智慧泛在的需求。這些需求要求未來的信息基礎(chǔ)設(shè)施提供多樣性的、一體化的服務。
為了滿足多樣化的業(yè)務需求，6G網(wǎng)絡(luò)設(shè)計強調(diào)功能的一體化協(xié)同，包括通感算智等多方面能力的融合。這要求底層資源設(shè)施高效、靈活，并能夠共享使用。通過構(gòu)建一個包含CPU、GPU、DPU等多種算力資源的云化池，上層應用可以根據(jù)需要動態(tài)調(diào)用這些資源，從而最大化資源利用率。
平臺化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計目標是統(tǒng)一調(diào)度底層資源，使能力原子化并根據(jù)業(yè)務需求進行組合編排，以靈活響應上層服務請求?！爸呛啞崩砟钪笇碌?G設(shè)計，追求最簡化、輕量化地向客戶提供所需服務，利用人工智能技術(shù)提升網(wǎng)絡(luò)靈活性、效率和綠色性能。
今年中關(guān)村泛聯(lián)院、中國移動和中科院計算所攜手，已初步搭建6G智簡基座原型系統(tǒng)，并進行了初步測試驗證。測試結(jié)果顯示了6G智簡基座在資源效率提升和新能力敏捷內(nèi)生部署方面的顯著優(yōu)勢。
█ 通信+感知：快速崛起的新興場景
最后，我們再看看通信與感知融合。
通信與感知融合，是近年來通信領(lǐng)域的一個關(guān)注焦點。大家最熟悉的應用場景，應該就是現(xiàn)在非常熱門的低空經(jīng)濟和通感一體。
通感一體能夠在同一個系統(tǒng)中同時提供高精度感知信號、無縫通信信號以及定位信號，并實時與后臺系統(tǒng)交互，從而支持高效的資源調(diào)度和服務管理，為發(fā)展低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
通感一體是一個非常新的概念，面臨著很多技術(shù)和應用挑戰(zhàn)。例如，統(tǒng)一評價準則如何構(gòu)建、信道模型如何改進、感知精度如何提升、散射特性如何分析、組網(wǎng)干擾如何協(xié)調(diào)，等等。
通信與感知源于兩套完全不同的技術(shù)體系。通信技術(shù)關(guān)注容量、時延、誤碼率，追求更高的承載效率。而感知技術(shù)關(guān)注回波信號的時間差、多普勒頻移、多波束回波強度差，追求更高的探測精度。
在有限的資源下，通信與感知這兩種能力勢必存在資源競爭。研究通信與感知融合，需要重點解決這個問題，實現(xiàn)能力、效率、質(zhì)量的平衡。
在論壇上，專家們圍繞這些問題進行了密集的分享，大大開拓了與會人員的研究思路。
目前，國內(nèi)基于低空經(jīng)濟和通感一體已經(jīng)有了大量的試點案例，也取得了不錯的成果。
以中關(guān)村泛聯(lián)院為例，他們聯(lián)合中國移動在信號檢測、干擾管理、能量累積等方面展開了深入的研究，目前已經(jīng)完成毫米波感知通信一體化基站原型系統(tǒng)搭建，初步完成測試驗證，實現(xiàn)針對無人機、車輛等目標的距離、方位、速度等感知測試。其中，針對消費級的小型無人機感知，已經(jīng)實現(xiàn)500米距離的探測，包括分米級的感知精度，達到了業(yè)界領(lǐng)先水平。
面向未來，6G通感融合仍需要加強跨域跨技術(shù)的協(xié)調(diào)、融合與創(chuàng)新，進一步研究和突破網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感理論、技術(shù)和非理想因素的解決方案，包括系統(tǒng)平臺的構(gòu)建和原型的驗證。
█ 產(chǎn)業(yè)合作，發(fā)展6G的必經(jīng)之路
6G已經(jīng)進入了從技術(shù)向標準、向產(chǎn)業(yè)邁進的重要時期。進一步加強產(chǎn)業(yè)合作，共同加速技術(shù)創(chuàng)新和標準化進程，變得越來越重要。
事實上，中關(guān)村泛聯(lián)院的成立，就是基于6G產(chǎn)業(yè)合作的背景。
中關(guān)村泛聯(lián)院在北京市科委、中關(guān)村管委會的指導和支持下，由中國移動集團、北京郵電大學和TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟三家單位發(fā)起成立的創(chuàng)新型研發(fā)機構(gòu)。作為運營商、高校和產(chǎn)業(yè)聯(lián)合的重要平臺，中關(guān)村泛聯(lián)院重點開展信息通信領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和前沿技術(shù)研究，積極推動移動通信應用場景融合技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，以及5G/6G關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與驗證工作。
除了技術(shù)研發(fā)之外，中關(guān)村泛聯(lián)院還積極促進國內(nèi)外的合作交流，舉辦了一系列有關(guān)6G技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展的重要論壇（包括本次論壇），邀請國內(nèi)外知名專家學者共同探討6G的發(fā)展方向和技術(shù)挑戰(zhàn)。
目前，中關(guān)村泛聯(lián)院作為北京市前瞻布局6G的重要抓手，借助北京的產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)圈優(yōu)勢，推動6G系統(tǒng)的布局和協(xié)同攻關(guān)，全面提升我國在全球6G領(lǐng)域的話語權(quán)和影響力，正在向國家級科技創(chuàng)新平臺大步邁進。
在本次論壇期間，中關(guān)村泛聯(lián)院聯(lián)合中國移動、中國信科等央企代表及多位業(yè)界伙伴，共同發(fā)布“央地協(xié)同 匯力創(chuàng)新”年度系列成果，同樣值得業(yè)界關(guān)注。
首先，是6G通感算智融合創(chuàng)新開放實驗室的成立。
該實驗室由中關(guān)村泛聯(lián)院牽頭建設(shè)，首批聯(lián)合建設(shè)成員包括中國移動研究院、北京郵電大學、中國移動北京公司、中信科移動、浪潮通信、聯(lián)想、飛騰、摩爾線程、vivo、亞信等行業(yè)內(nèi)非常有影響力的單位。
實驗室致力于共同加速推進6G技術(shù)研究進程及通感算智融合技術(shù)攻關(guān)，培育自主可控的6G產(chǎn)業(yè)生態(tài)，將共同研制6G通感算智融合原型樣機，開展多場景室內(nèi)外測試驗證，共同加速推進6G技術(shù)研究進程及通感算智融合技術(shù)攻關(guān)。
其次，是三項6G通感算智融合創(chuàng)新成果，分別是6G通感算智云原生平臺、視覺信息語義傳輸原型平臺、《以用戶為中心的6G網(wǎng)絡(luò)》白皮書。
6G通感算智云原生平臺支持微秒級超高實時響應、云邊端多平臺自動彈性部署，并基于統(tǒng)一管理框架實現(xiàn)GPU、FPGA資源池化共享，部分場景可提升硬件資源利用率50%以上，是未來6G無線網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)驗證的重要支撐平臺。
視覺信息語義傳輸原型平臺，突破了視覺語義信息提取與信源信道聯(lián)合處理等技術(shù)難題，實現(xiàn)信息的高效提取、表征與傳輸。面向多種信道衰落，首次實現(xiàn)了對高清圖片、視頻彩鈴、高清視頻等多種視覺信源模態(tài)適配。
《以用戶為中心的6G網(wǎng)絡(luò)》白皮書，深入剖析以用戶為中心的網(wǎng)絡(luò)特征，創(chuàng)新性提出集中式與分布式相結(jié)合的以用戶為中心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，對業(yè)界深入研究6G具有很強的指導意義。
本次論壇期間，在2023年中關(guān)村論壇第一批戰(zhàn)略合作伙伴簽約基礎(chǔ)上，中關(guān)村泛聯(lián)院進一步擴大生態(tài)合作圈，與浪潮通信、摩爾線程、英臣科技、芯加速等企業(yè)完成新一批6G產(chǎn)業(yè)合作簽約，將圍繞6G技術(shù)展開全方位、深層次的協(xié)同創(chuàng)新合作，進一步拓展6G產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新邊界。
█ 最后的話
好了，以上就是本次論壇上關(guān)于6G通感算智融合的解讀。論壇的干貨很多，限于篇幅，只能大概介紹一下主要內(nèi)容。大家如果有興趣，可以觀看論壇的回放，獲取更多有價值的信息。
新年的鐘聲已然敲響，我們告別了2024，迎來了2025。6G的標準化工作，將進入一個全新的階段。
對于整個行業(yè)來說，這既是機遇，也是挑戰(zhàn)。通過持續(xù)的研發(fā)投入、積極的技術(shù)創(chuàng)新以及緊密的產(chǎn)業(yè)合作，6G將有條不紊地從概念研究走向標準落地。前面提到的各項技術(shù)成果，也會逐漸成為現(xiàn)實。
我們期待6G能夠平穩(wěn)且快速地發(fā)展，期待更多的應用場景出現(xiàn)，也期待通感算智融合能夠迎來更大的突破。作為新一代的核心數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，6G一定能夠加速數(shù)智時代的到來，帶給我們更多的驚喜和便利。
