「中国移动研究院」首席专家刘光毅：6G-使能元宇宙的基础底座

 

2022年11月10-11日，由深圳市工业和信息化局指导，中国移动通信联合会主办、BIC EURONOVA（比爱西）支持、众视Tech承办的2022全球元宇宙大会深圳站在深圳南山区隆重召开。大会包括开幕式、论坛、项目展示、成立深圳元宇宙研究院、成立深圳元宇宙创新产业联盟、发布“灵境杯”全球元宇宙创新大赛入围企业、推荐深圳最具潜力元宇宙案例、启动欧盟科技创新大奖赛、《全球首创元宇宙创新示范100强案例集》等系列重要活动。

 

 

在大会的元宇宙主题论坛上，中国移动通信集团有限公司研究院首席专家刘光毅发表了题为《6G-使能元宇宙的基础底座》的精彩演讲。

 

 

一 6G的愿景与需求
 

随着5G大规模应用，6G开始成为业界关注和研究的重点。5G与云计算、大数据等技术相结合，加速了整个社会的数字化转型升级，面向2030年，人类将在物理世界之外拥有一个数字化的世界，6G将实现二者之间的数字孪生，人们将不仅可以通过数字世界去感知物理世界，也可以根据模型和数据，对物理世界的发展趋势进行预测，甚至是提前干预，由此实现预测未来、改变未来。通过数字孪生，可以实现物理世界的运行效率和安全的进一步提升，让人们的生活变得更加美好。另一方面，基于数字世界支持AI的应用，使得AI应用无处不在，实现智慧泛在，整个社会的智能化程度大幅度提升。

 

以此为背景，中国移动梳理出了面向未来的6G典型应用场景，包括全系交互、通感互联、数字孪生人、智能交互、沉浸式互联网（元宇宙）等等。未来业务和应用的发展也将呈现出新的特征，业务的需求更加多样化，覆盖更加立体化，交互形式与内容多样化，业务更加开放化和定制化，通信、计算、AI和安全融合化。

 

6G将推动技术的演进发展，在现有5G能力指标基础上，尽可能提升关键性能指标需求，提供更加综合的能力体系，如通信、计算、AI、感知、大数据、安全等等。

 

二 元宇宙的发展与展望
 

元宇宙被认为是互联网发展的终极形态，是与现实世界映射和交互的虚拟世界，在元宇宙中人类以数字身份深度参与三维数字社会，其发展将对人类社会经济、政治、文化等诸多层面产生深远的影响。

 

元宇宙目前仍出于起步期，未来将驱动人类进入“虚实相容终极数字化”时代。根据对元宇宙的初步理解，可以将其发展分为三个阶段：

 

1 萌芽阶段（2021-2025） 以实生虚，虚实平行  特点：元宇宙概念孕育，以游戏、社交等2C应用为主，办公、教育、制造等行业侧应用逐步出现。

 

2 成长阶段（2025-2045） 数字孪生，以虚补实  特点：以数字孪生、沉浸多感的规模应用为标志，进一步向生产与服务侧延伸，工业、医疗、公共服务等生产侧场景逐渐迁移至元宇宙。

 

3 成熟阶段（2045-?） 虚拟原生，虚实相融  特点：元宇宙逐渐形成自主运转规则、意志和生态，并与现实经济，社会系统深度融合，并在伦理、法律层面不断挑战。

 

 

元宇宙是新一代信息技术深度融合、集成创新的产物，是对现有技术的跨界聚合和呈现，它的技术基座分为基础支撑层、基础使能层、业务使能层三个层面。基础支撑层为移动通信网络（6G、5G...）和算力基础设施（云计算、大数据...）；基础使能层包括人工智能技术和体系支撑技术；业务使能层包括沉浸式交互技术、数智人、数字孪生和内容生成技术。

 

 

1 6G网络需要拓展网络能力维度

 

6G网络需要拓展网络能力维度，以支撑元宇宙的应用，因此，6G网络将是集通信、计算、大数据、感知、AI、安全于一体的融合网络，底层为基础物理资源层，中间层为逻辑功能层，在逻辑功能层的基础上，上层提供各种应用所需的通信、数据、计算、感知、AI等能力。

 

同时，6G网络还需具备以下特征：

 

全域立体覆盖  空天地海融合覆盖，保证业务无缝体验；

 

能力极致融合  提供通信、计算、感知等融合的能力体系；

 

网络分布至简  提供即插即用、按需部署的网络功能与服务；

 

智慧内生泛在  提供无处不在的算力、算法、模型与数据，支撑无处不在的AI应用；

 

安全内生可信  提供主动免疫，弹性自治、虚拟共生、安全泛在的服务能力；

 

运营孪生运维自治 实现网络运营维护智能化、自动化的高水平自治，降低网络运维成本；

 

绿色环保  6G网络应满足双碳目标要求，打造绿色网络； 

 

2 6G网络需要支持全频段接入

 

6G网络需要支持全频段接入以获得更多频率资源，满足元宇宙场景更加碎片化、差异化的需求。6GHz一下频段提供基础覆盖，高频段按需开启以提供容量和超高速率，并向可见光通信、太赫兹通信拓展，获取更多的资源和能力。

 

3 空天地一体化的融合网络

 

空天地一体化深度融合，构建三维立体网络，实现全球全域低成本“立体泛在覆盖”，将卫星通信网络作为地面通信网络的重要补充与延伸，实现星地互联互通，网络灵活部署，拓展地面通信业务范围，降低业务成本。同时，空天地一体化网络不受地形地面限制及灾害影响，确保网络可靠性。

 

4 6G能力拓展体系：Sensing as a Service

 

未来的中心基站将会打造成通信与雷达相结合的状态，不仅可以拓展网络的能力，让精准定位、成像等成为网络的基本能力，还能够通过融合的方式降低硬件成本支出，由此实现通信、感知的融合，达到能力的扩张，更好地支持面向6G的应用场景，如工业互联网、车联网、无人机等场景。

 

5 6G能力拓展体系：Computing as a Service

 

无论是面向元宇宙或是2B的其他应用场景，都需要计算、AI的能力，因此，计算是网络的重要维度之一。5G时代，边缘计算实现了云网融合；6G时代，需要让计算成为网络内生的深层次能力，更好地支持6G网络应用。算网融合将是6G时代的重要方向，通过算网融合实现计算作为网络服务的能力拓展。

 

6 6G能力拓展体系：AI as a Service

 

6G将实现智慧的泛在，AI也将是6G网络的基本能力和服务。为此，需要构建全新的体系，对AI所需的能力进行解析，获得所需要的算法、模型、信息等资源要素，通过端到端的编排，保证资源获取，保证AI端到端的质量。通过边缘资源协同，能够更好地满足对AI作为服务的支持。

 

7  安全内生：Security as a Service

 

6G网络应当具备内生安全能力，同时提供主动和被动的防御，实现6G网络信息智能共识、防御智能驱动，网络自免疫、自进化以及能力的泛在协同，把安全真正打造成一套边缘系统。

 

8  网络逻辑协议架构

 

传统通信网络仅提供通信服务，面向6G，为了实现上述能力拓展，需要对通信协议面拓展，增加数据面、计算面、AI面、管理面，提供端到端的通信、大数据、AI、计算、安全服务，实现对服务维度和能力的全面提升。

 

 

结合4G5G发展经验和行业共识，6G将于2030年左右具备大规模商用的条件，6G的发展可以分为两个阶段，第一阶段是6G愿景需求研究，6G潜在关键技术研究和6G概念验证；2025年后，6G标准将会制定，推进相关产业发展建设，开启商业和应用培育。目前，中国移动正在积极推动“10+1+N+1”6G协同创新基地建设，系统通过该基地，为合作伙伴提供开放的研发、测试环境和硬件评估工具/平台，降低6G研究门槛，培育自主可控的6G产业和应用生态，推动全球开放合作，形成全球统一标准和生态。

 

从整个产业发展的角度总结，6G的愿景是"数字孪生、智慧泛在”；6G网络不再仅仅提供通信的连接，感知、计算、AI、大数据和安全都将成为基础能力与服务；6G无线网络架构的突破在于如何与ICDT深度融合的趋势结合；6G将带来产业的端到端变革，技术路径的选择需要量力而行；6G期待更多的原始创新和突破，协同创新是有效途径。