我们可以把传统网络运行比喻成一个乐队的齐奏,即所有的乐器同时一起演奏;把利用人工智能精确控制的网络运行比喻为交响乐演奏,即每一个乐器都是在需要的时候才出现。
要实现6G让万物智联的愿景,还应使网络具有不同的层次。6G既要满足超高速物联的需要,也要满足中低速物联、窄带物联和无源物联的需要。4G网络建成以后出现了NB-IoT,5G网络建成以后出现了RedCap,都是为了适应不同层次的物联网的需要。6G网络宜在制定标准的初期就考虑到这种不同的需求。
重构网络还体现在增加网络的功能。6G网络将会超越连接,把网络连接与算力、算法、数据深度整合,从而支撑未来海量的人工智能应用。6G还将实现通信与感知一体化,拓展通信网络的功能边界。
突破技术难题
自4G采用正交频分复用(OFDM)作为调制方式以后,5G也继续采用OFDM。5G之所以具有较4G更快的速率,除了帧结构的优化,主要是因为增加了频率带宽和MIMO的收发天线数量。5G-A也是采用了同样的思路。这种方法对于提升网络速率确实立竿见影,但是也提升了基站设备的功耗。事实上,5G基站的功率远高于4G,5G-A基站的发射功率与5G一样,但由于收发天线的数量从64个增加到128个,实际功耗增加了10%-20%。
6G要大幅提速,势必要继续增加频率和收发天线。此外,6G将实现通信感知一体化,这就可能需要在OFDM发送连续波的基础上,增加新的调制方式(如线性调频,LFM)来发送感知的脉冲波,这又会增加功耗的负担。
5G网络运行后,移动网络的能耗问题已经引起了业界的高度重视。电信运营商和设备制造商都采取了许多措施来降低5G网络的能耗。常用的措施包括:改进元器件,优化电路设计,减少空调设备,等等。但总的来说,效果还不够明显。
随着频率效率的提高,功耗也不断增加,这是无线通信发展至今碰到的新难题。要实现移动通信业的可持续发展,需要在技术上有新的突破。
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