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【金华电信宽带】承载多业务需求,6G频谱共享共存如何真正“落地”?

2022-03-25 16:25:20C114通信网

3月23日消息 随着5G商用的大规模部署,全球业界已开启对下一代移动通信(6G)的探索研究。6G在5G的基础上,将从服务于人、人与物进一步拓展到支撑智能体的高效互联,将实现由万物互联到万物智联的跃迁,成为连接真实物理世界与虚拟数字世界的纽带,将持续提升人们的生活品质,促进社会生产方式的转型升级。

通过全频谱、全覆盖、全应用、强安全的6G技术,未来6G业务将呈现出沉浸化、智慧化、全域化等新发展趋势,形成沉浸式云XR、全息通信、感官互联、智慧交互、通信感知、普惠智能、数字孪生、全域覆盖等业务应用,最终将助力人类社会实现“万物智联、数字孪生”的美好愿景。

3月23日,由未来移动通信论坛、紫金山实验室共同主办的全球6G技术大会进入第二天议程,在“6G频谱共享共存技术”论坛上,与会专家表示,为了承载元宇宙、虚拟现实、天地一体化网络、车联网、无人系统、工业互联网等业务,6G频谱需要共享共存;为了打破频谱需求不均衡性,需要“左右开弓”,一方面要考虑频谱技术本身的研究突破,另一个也需要在频谱的监管技术上有所突破。

承载多业务,6G频谱需要“共享共存”

未来,随着网络不断演进,元宇宙、虚拟现实、天地一体化网络、车联网、无人系统、工业互联网等业务也将加速落地。南京航空航天大学教授吴启晖指出,这些业务对频谱资源都有极高要求,也需要承载更多业务。

中兴通讯技术预研总工赵亚军也表示,“6G时代,无线业务量一定是激增和频谱资源紧张矛盾,这是一个行业共识。”

“6G强调感知通信需要把感知和通信结合在一起,相互会有提升。有了感知能力,通信对信道的分析更准确,尤其是在太赫兹高频段下,感知得到的协议信息对于通信来讲非常重要。对感知本身,通信对它也有很强的支撑,尤其是在用了非常高的频段下,如果能够把感知化网络用起来,效率会提升很多。”电子科技大学教授陈智指出,这个相互增强对于6G更有价值,可实现数字孪生等应用场景。

陈智同时强调,太赫兹与其它频段并不是取代关系,而是需要共建共享。“因为现在的移动通信的业务是越来越多样化的,而去支撑移动通信多样化业务频谱,它的差异越来越大,从Sub到毫米波到太赫兹,跨度很大,传播特性、物理特性都差异很大,所以很难有哪个频段能够把所有的应用照顾得很好,所以需要共建共享。当然这里有很多的问题需要解决,比如说两个频段差异性,要能够进行相互融合,有很多挑战,包括传输层面的挑战,也包括网络层面的挑战需要解决。”

中国电信研究院6G研究中心主任陈鹏则指出,由于6G时代频率跨度更大、更离散,因此6G一定要是全频率、全频谱的融合,所有的频谱一定是一座池,可以根据用户业务需要、网络负荷情况、信道情况等因素,选择最适合的频谱来提供服务,真正实现全球无缝切换和无死角覆盖。

“从目前来看,静态频谱效率指标很清晰,但动态频谱效率指标并不是很清晰。此外,动态频谱效率与智能化和安全也是密切相关。”在吴启晖看来,6G频谱主要研究方向应聚焦在动态频谱效率共享共存。

陈鹏进一步补充道,在网架构上,6G网络架构还会采用多层架构,6G会长时间与4G、5G共存,因此多频率融合共享将是6G系统设计的革新。其中,中低频段(<6GHz)解决覆盖问题,高频无缝接入面向高速数据需求和定制特性。

在网络部署上,6G时代会是多运营商或者服务商联合部署,通过各自独立的核心网接入共享基站;支持多目标回传MDBH,通过更加开放和兼容的回传网络连接多运营商核心网;支持多频率锚点MAR,网络和终端需要根据不同运营商频谱共享资源提供和支持MAR。

多角度探索,让频谱共享共存真正“落地”

“在6G时代,频率共享依然会是一个趋势。”陈鹏表示,但未来挑战也有很多,包括实时感知、类脑计算,整个频谱维度非常高,跨度非常大,情况变化非常剧烈。同时,多频率融合共享,也将是6G系统设计的革新。

会上,陈鹏还重点介绍了中国电信频谱共享的组网实践,以及面向5G演进、6G的频谱共享技术方案的探索。5G时代,中国电信和中国联通进行了共建共享的组网实践,打造了全世界首张大规模共建共享的网络。

在面向5G演进的频谱共享实践中,中国电信联合华为提出超级频率聚变的理念,把从3G、4G释放的非常宝贵的中低频频谱聚合起来。陈鹏表示:“这些频谱是离散的,如何有效聚合,从而更好地、实时的地、动态地满足用户的需求,是超级频率聚变理念重点考量的问题。”

目前超级频率聚变主要关注两大技术方案:一是多频协同调度,二是灵活频谱接入。具体而言,多频协同调度,就是从一个频谱池中灵活地调动其它多个频谱。灵活频谱接入,就是在离散的频谱中选择最优的频谱适配射频的发射通道,目的是让频率使用效率和用户感知都达到最优。

“在实际网络中,频谱需求存在着不均衡性,一是网络之间的不均衡性;二是同一个网络内不同节点间有不均衡性以及同一个节点上下行链路间的不均衡。”赵亚军表示,目前无论是从频率划分,还是从上下行双工方式上,都是采用相对静态和半静态划分方式,这也意味着划分方式和管理方式就与动态不均衡性产生矛盾,使得业务不能很好的用好频谱。

而要打破原来静态或者半静态频谱使用方式,对应着两种可能的技术:一是频谱共享解决了是不同网络与不同节点间的频谱不公平性;另一个则是灵活双工或者全自由度双工技术,通过全自由度的双工方式来解决上下游链路的频谱共享问题。

在赵亚军看来,要想打破频谱需求的不均衡性,则需要“左右开弓”,一方面要考虑频谱技术本身的研究突破,另一个也需要在频谱的监管技术上有所突破。

“从频谱共享角度,在设计时需要考虑关键原则和关键技术指标,作为一个参考或者指引去设计具体技术,需要考虑四个趋势。”赵亚军指出,一是模式和商用间关系,二是使用状态;三是优化目标;四是可能约束。

在谈到频谱共享机制时,赵亚军指出,从资源角度来看存,频谱共享存在时间、频率、地理、区域问题;从干扰类型角度,有同向链路干扰也有交叉链路干扰等问题需要需要突破,才能够真正使得未来频谱共享得以落地。

除技术外,商业模式创新可能是更大对频谱共享真正落地的约束。赵亚军认为,需要有一个更好的一些方式,探索更好的商业模式,来解决大家的商业利益问题,使得未来6G更好使得频谱共享得以真正落地。