愛立信實驗室的6G革新：為何2024年深入研究6G技術非常重要

MWC24上，“愛立信實驗室的6G革新”展區(qū)觀眾如織，這里展示了我們在6G技術研發(fā)方面的最新進展，吸引了眾多參觀者。愛立信的現(xiàn)場專家們也接受了一系列深入的提問。其中一些最常見的問題包括：“現(xiàn)在討論6G是否為時過早？”、“6G有哪些創(chuàng)新之處？”、“6G與5G有何關聯(lián)？”，以及圍繞頻譜的一系列問題。本文將一一解答，同時介紹我們在MWC24上展示的創(chuàng)新成果，借此說明我們如何逐步化解這些挑戰(zhàn)。

現(xiàn)在討論6G是否為時過早？

如今，5G網(wǎng)絡持續(xù)普及。全球移動供應商協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示，全球已有302個5G網(wǎng)絡和47個5G獨立組網(wǎng)（SA）網(wǎng)絡投入使用。5G技術的發(fā)展和推廣仍將持續(xù)多年。既然如此，我們?yōu)楹维F(xiàn)在就開始討論6G技術？

答案是為了探索前沿科技，并為未來的變革做好準備。

為何2024年深入研究6G技術非常重要？

2024年下半年，6G標準化工作即將啟動。為此，整個行業(yè)需要積極做好準備，共同探索和塑造6G的未來藍圖，力求達成廣泛的共識。

此外，我們需要為構建6G生態(tài)系統(tǒng)做好準備，確保2030年首次部署時，一切都能順利進行。

首批6G網(wǎng)絡將于2030年完成商用部署，因此我們在未來幾年內必須著手解決一系列迫切問題。例如，我們應該通過新的6G無線接入技術（RAT）實現(xiàn)哪些新概念？我們可以或應該繼續(xù)利用5G網(wǎng)絡的哪些功能？到2030年至2040年，我們預計網(wǎng)絡將需要支持哪些功能？為了滿足未來的需求，我們需要進行哪些變革？為了優(yōu)化現(xiàn)有的移動網(wǎng)絡，我們需要采取哪些改進措施？

6G有哪些創(chuàng)新之處？

6G網(wǎng)絡將以5G獨立組網(wǎng)和5G-Advanced網(wǎng)絡為基礎，不斷演進以滿足2030年及之后的通信需求。換句話說，6G將融合全新的概念、現(xiàn)有技術的進一步演進以及創(chuàng)新的應用場景。

我們在MWC的6G實驗室展區(qū)向世界展示了一系列創(chuàng)新理念。

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超低功耗AI

這個概念處于兩個至關重要的領域的交匯點——AI與能效。雖然這兩個領域看似毫不相干，但實際上是推動未來移動網(wǎng)絡發(fā)展的雙重引擎。隨著人工智能在移動網(wǎng)絡運營、解決方案和應用中的使用日益廣泛，我們正面臨如何在不犧牲能效的前提下處理大量數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)。因此，開發(fā)既能支持人工智能高速增長又能保持能耗最低的解決方案變得至關重要。

這款超低功耗AI的現(xiàn)場原型采用了創(chuàng)新的類腦AI技術進行無線信道估計，展示了使用基于AI的無線接收機場景實現(xiàn)低算力和低能耗AI的可能性。這里的關鍵在于，在類腦神經(jīng)網(wǎng)絡（與人類大腦相似）中，只有檢測到變化的神經(jīng)元才會被激活，而處于記憶狀態(tài)的神經(jīng)元則無需進行任何計算。一些神經(jīng)元處于非活動狀態(tài)，直接意味著可以提高能效。

這與傳統(tǒng)深度神經(jīng)網(wǎng)絡形成鮮明對比，后者需對每個神經(jīng)元進行連續(xù)計算?，F(xiàn)場演示生動地展示了信道估計計算中的神經(jīng)活動是如何隨著無線信道的變化而變化的，以及在計算操作減少或不進行計算時，能耗是如何得到顯著降低的。無線信道估計只是這項激動人心的AI技術應用案例的一個示例。敬請關注愛立信即將發(fā)布的相關博客，了解更多精彩內容！

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進一步發(fā)揮網(wǎng)絡能力的價值

愛立信在MWC上強調的另一個核心議題是，如何從網(wǎng)絡中向開發(fā)人員和用戶開放更易于訪問、可貨幣化的網(wǎng)絡能力。請閱讀愛立信首席執(zhí)行官的博客：“我們如何充分挖掘5G價值”。

通過差異化連接、網(wǎng)絡應用程序編程接口（API）和可編程網(wǎng)絡等演示，愛立信全面展示了5G網(wǎng)絡的貨幣化。

在從5G過渡到6G的過程中，我們將不斷增強并向開發(fā)人員開放網(wǎng)絡能力，同時引入新功能。6G預計將超越傳統(tǒng)通信服務的范疇，成為一個全新的平臺，提供更多可帶來盈利的服務，如空間定位和計算服務。

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高級移動用例的動態(tài)計算分流

在本次大會上，愛立信現(xiàn)場展示了一項創(chuàng)新服務，這項服務預示了未來可能提供的服務類型。具體來說，演示中展示了在混合現(xiàn)實（MR）場景中與虛擬化身進行通信的用例。

我們演示了如何將計算密集型任務（例如對象檢測）從輕量級便攜式頭戴設備動態(tài)分流到網(wǎng)絡中的計算節(jié)點。這種動態(tài)分流可以由多種參數(shù)觸發(fā)，如設備的電池電量、溫度或無線鏈路的性能指標，這些因素共同決定了何時將計算負載從頭戴式設備分流到網(wǎng)絡中。由于遠程站點具有卓越的計算能力，分流可以帶來更流暢的應用體驗。同樣重要甚至更重要的是，分流還帶來了與設備行為相關的多重好處，例如降低電池消耗和減少發(fā)熱，這些都有助于設計更輕薄的設備以及提供更高效、更生動的MR體驗。此外，此類服務將利用網(wǎng)絡API來智能地管理數(shù)據(jù)流量，從而實現(xiàn)計算任務的高效分流。此外，作為一項與差異化連接捆綁的網(wǎng)絡服務，它可以通過簡單的API接口開放。這種設計確保了設備和應用在各種移動應用場景下（例如MR化身通信）的最佳性能，從而為整個設備和應用生態(tài)系統(tǒng)帶來了附加價值。

該演示讓參觀者親身體驗了混合現(xiàn)實的兩方通話。

愛立信在MWC上展示的這兩個演示，只是我們在6G和未來網(wǎng)絡領域探索的眾多精彩概念中的兩個例子。我們的團隊正在不懈努力，希望能在不久的將來向大家展示更多激動人心的創(chuàng)新。

6G與5G有何關聯(lián)？

我們能從5G網(wǎng)絡中繼承、利用和發(fā)展哪些功能？

在MWC大會上，眾多演示著眼于未來幾年5G Advanced技術領域的發(fā)展前景。除了展示開放性和大規(guī)模陣列的無線硬件，參觀者還有機會親身體驗RAN節(jié)能特性的驗證點、搭載載波聚合技術的卓越上行鏈路、面向新型5G設備和應用的RedCap、6GHz頻譜的射頻性能、室內定位技術，觀看5G差異化連接和貨幣化能力的演示。

6G將在5G獨立組網(wǎng)和5G-Advanced的基礎上進一步發(fā)展，持續(xù)推進開放接口的演進，提供更為精確的定位和空間定位服務。它將在新的厘米波頻譜上運行，處理更廣泛的設備和設備類型，以適應新興和不斷演進的服務和用例。同時，6G網(wǎng)絡將在提高頻譜利用率和擴大覆蓋范圍的同時，通過更加精簡的設計和更優(yōu)化的信令，大幅提升能效。

許多6G技術創(chuàng)新將以5G為基礎——目前5G的研究成果將為6G的發(fā)展奠定基礎，積累經(jīng)驗。此外，定義新的6G無線接入技術(RAT)的3GPP規(guī)范也將不斷變化，為6G的進一步發(fā)展鋪平道路。

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精確的室內定位

5G技術的進步帶來了精確定位的新概念，這已成為該領域的一個焦點。愛立信展示了一種以網(wǎng)絡為核心的5G精確室內定位解決方案，該解決方案基于愛立信無線點系統(tǒng)（Ericsson Radio Dot System）、RAN計算和愛立信網(wǎng)絡定位平臺。在展示的跟蹤用例中，網(wǎng)絡在近實時環(huán)境中以亞米級的精度精確地估計了自動導引車（AGV）等機器人設備的位置。愛立信的5G室內精確定位解決方案對所有5G設備都適用，而且不需要在設備側啟用任何傳感器或特殊功能。此外，它通過標準API接口將估計的網(wǎng)絡位置信息提供給各種應用程序，使第三方集成商和開發(fā)人員能夠利用這些精確的位置數(shù)據(jù)來增強他們的應用程序。

6G旨在開發(fā)創(chuàng)新解決方案，在室內外環(huán)境中實現(xiàn)更精確的空間定位。該功能有望幫助應用開發(fā)人員通過API接入和利用網(wǎng)絡能力。

同時，用例的發(fā)展也是一個關鍵的演進領域。例如，在5G Advanced中，更多類型的XR服務將被引入。隨著設備功能的增強、新應用的涌現(xiàn)以及網(wǎng)絡支持技術的不斷進步，這一領域正經(jīng)歷快速發(fā)展。

6G的愿景是實現(xiàn)大規(guī)模沉浸式通信。要實現(xiàn)這一目標，需要更廣泛的支持，確保低時延和更大的上下行鏈路容量、精確的空間定位能力，同時還要求設備技術以及其他技術的進步，例如本文前面所述的MR動態(tài)計算分流中的對象檢測功能。

網(wǎng)絡架構的演進同樣至關重要。雖然在MWC的演示中未特別強調這一要素，但是它對于實現(xiàn)6G的成功部署并讓用戶盡早享受到6G網(wǎng)絡的關鍵功能至關重要。想要深入了解6G網(wǎng)絡架構的核心原則，請參見“6G網(wǎng)絡架構——早期共識-愛立信”。

頻譜

在2024年MWC大會上，頻譜成為了一個焦點話題，特別是對于6G技術。作為一種寶貴資產(chǎn)，目前從2G到5G所使用的頻譜，都應該能夠重新用于6G網(wǎng)絡。以5G網(wǎng)絡使用的頻譜為例，為了確保6G網(wǎng)絡的平滑部署并從5G獨立組網(wǎng)（SA）高效過渡，5G與6G之間的頻譜共享尤為關鍵。同時，全球都在熱議，在6G部署前，可能會為國際移動電信（IMT）技術分配哪些“新”頻譜，特別是7至15GHz之間的厘米波段。雖然目前尚未開始頻譜分配，且關于如何與現(xiàn)有頻譜共存的討論仍在進行中，但我們的6G測試臺已經(jīng)在積極探索厘米波的潛力，以及它在擴大覆蓋范圍和提升室內滲透方面的表現(xiàn)。

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6G厘米波的性能

在MWC的演示中，我們利用迪拜的高精度數(shù)字模型，對比了3.5GHz、7GHz和14GHz頻段的覆蓋能力。迪拜是最近一次世界無線電通信大會（WRC-23）的舉辦地。該演示得出的基本結論是，7-8GHz頻段極具潛力，其覆蓋能力與3.5GHz頻段的下行鏈路相似，這表明我們有可能重用現(xiàn)有的網(wǎng)絡基礎設施，值得我們深入研究。

注：早期研究表明，在“典型”的美國城市MBB宏觀網(wǎng)絡中，如果增設7-8GHz頻段的大型天線陣列無線單元，并保持700米的基站間距（ISD），網(wǎng)絡的整體容量有望提高90%

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6G厘米波測試臺

本次演示中，我們展現(xiàn)了一個連接到厘米波（cmWave）基帶的厘米波“無線單元”原型（主要聚焦數(shù)字前端）。這個無線單元通過電纜連接到基帶計算機。我們的研究重點在于探討如何通過較低層的拆分技術，在基帶和無線單元之間有效地分配計算任務。將來，6G測試臺將持續(xù)演進，不僅將深入探索7至15GHz頻譜的射頻性能，還將對6G無線接入技術（RAT）的新概念進行測試。

展臺上的屏幕顯示了對相鄰信道干擾的抑制演示，我們還在現(xiàn)場演示了無線單元與基帶數(shù)字前端的數(shù)據(jù)吞吐量。

接下來，我們將開展路測，以便更全面地了解這些新頻率的特性，并在測試臺上對6G的其他新興和發(fā)展中的概念進行性能評估。

愛立信還展示了我們的6G“測試設備”，它有點笨重，目前還未針對商業(yè)用途進行優(yōu)化。

整個行業(yè)和生態(tài)系統(tǒng)開展協(xié)作，是成功構建6G網(wǎng)絡的關鍵。一個重要原因是這樣可以達成共識，明確商業(yè)設備需要提供哪些功能，才能既適合普通消費者使用，也適合企業(yè)使用。

愛立信深信，2030年及以后的網(wǎng)絡需要更多的頻譜。在全球移動通信系統(tǒng)協(xié)會（GSMA）組織的“6G時代需要多少頻譜？”小組討論中，也進行了一些關于頻譜的熱烈討論。專家們普遍認為，有效地重新利用現(xiàn)有頻譜資產(chǎn)并優(yōu)化其利用率對于6G的發(fā)展至關重要。此外，6G還需要更多的頻譜。具體需求將因地區(qū)而異，取決于市場需求和6G部署的具體時機。預計這將促進大規(guī)模沉浸式通信的發(fā)展，并推動具有廣域功能的XR設備和應用程序在大眾市場的普及。

最后…...

隨著2024年世界移動通信大會的圓滿落幕，愛立信在2號展廳的展位也圓滿完成了任務。153塊顯示屏被小心翼翼地打包，一千米長的索具被逐一拆卸。在會前準備和活動期間，工作人員累計步行超過15570千米，如今他們終于可以帶著成就感回到各自的家中（沒錯，這些數(shù)字都是千真萬確的?。，F(xiàn)在，我們又回到了熟悉的工作環(huán)境，在實驗室中繼續(xù)測試、發(fā)展和創(chuàng)新，并且抽出時間來回顧在巴塞羅那6G演示和討論中收到的評論、問題和反饋。

我們要向所有在MWC期間參與演示的專家表示衷心的感謝：Anders Carlblom、Thomas Magnusson、Eric Nordstr?m Pettigrew、Héctor Caltenco、Leire Amenabar、Wolfgang John、Péter Hága、Máté Szebenyei、Partha Sarathy Konakanchi和Per-Gunnar Andersson。

我們也要感謝所有在巴塞羅那以及愛立信實驗室和辦公室中默默付出的“幕后英雄”。正是因為他們無數(shù)個小時的辛勤勞動、無私奉獻和創(chuàng)新精神，才有了MWC 2024上那些精彩的演示和概念的誕生。

最后，我們要感謝所有的咖啡——在短短四天的展會期間，愛立信展位就消耗了超過16500杯咖啡……顯然，無論時代如何變遷，對某些事物的需求永遠不會改變！

審核編輯：彭菁