华为6g:从互联万物到互联智能!ICASSP重量级演讲视频!

CCF B类,第45届国际声学,语音和信号处理国际会议IEEE ICASSP 2020,于2020年5月4日至8日在线上盛大召开!ICASSP是全球最大,最全面的技术会议,聚焦于信号处理及其应用。此次大会参与者有10000多名,是过去45年来最大的ICASSP会议。来自业界的重量级企业华为、索尼、亚马逊都将展示最新的技术与行业愿景!

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华为无线电通信主帅之一,5G技术领导者朱培英受邀发布主题演讲,6G:从互联万物到互联智能!

 

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朱培英目前在华为领导5G无线研究和标准化工作,其研究重点是5G New Radio的接入技术,曾经参与了3GPP(第三代合作计划)和IEEE802标准的制定,其拥有超过200项专利与诸多卓越的远见。早在2009年初,著名的设备供应商北电破产时,华为就将北电的无线通信大牛童文、朱培英等纳入麾下,由他们牵头5G技术、标准的研发,这一举动可以说是任正非当年最正确的战略之一!

今天,随着我们见证了5G网络在全球的快速推广,5G成为了现实。5G的部署将实现“万物互联”的愿景,并将为每个垂直业务实现数字化转型。5G将继续发展以增强其支持这一崇高愿景的能力。
我们看到即将到来的6G的兴起,人们相信它可以实现“互联智能”,从许多方面解决人类和社会挑战。学术界已开始研究6G定义的愿景和要求。技术研究,生态系统调整和全球标准化的长期过程可能会在未来十年继续进行。在本次演讲中,我们分享了对6G及其发展道路的看法。我们还介绍了6G的早期定义以及对启用技术的看法,频谱分配和预期时间表。我们讨论了有关6G可以启用的应用程序和服务等关键问题。接下来,让我们进入正文,一览6G雏形。

 

演讲视频

B站生肉原版链接:

https://www.bilibili.com/video/BV1Ce411p7Qp

自制中英字幕版链接:

https://www.bilibili.com/video/BV18Z4y1s7P4?from=search&seid=8339079795279946003

5G无线电第一个标准于2018年完成,它规定了接口的总体框架,遵循了前向兼容原则,即可以在不破坏现有功能的情况下添加新功能;第二版标准预计于今年中旬完成,新增了车与车之间的通讯、节能、多点传输等内容;而未来的第三版将会在使用场景上有进一步的增强,比如高可靠性和低延迟的大数据传输等,预计于明年发布。

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基于5G的智能手机用户预计将会从去年的1000万增长到今年的2亿,三年内飙升到5亿,并以指数级增长到2025年的26亿,企业用户也将从10万增长到20万。同时,智能手机成本也将下降一半,让每个人都负担的起。

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AR、VR将成为增强移动带宽eMBb的关键应用之一,在直播、游戏、旅游、新农业等领域大放光彩。根据华为全球工业展望报告,到2025年,有3.37亿人,10%的企业会使用基于5G的AR、VR技术。人民对5G的期望如此之高,那么6G还剩下什么可以完善呢,6G又能提供什么样的创新服务呢?让我们回顾一下历史,2G使人们摆脱了移动电话的束缚,可以随时随地联系别人;3G开启了移动数据时代;4G创造了移动宽度服务使得智能手机走进千家万户,社会的数字化转型由此开始;5G增强了移动带宽业务,使其真正达到了低频、低延迟,大规模的机器通信由此成为可能。我们看到许多人在谈论6G,他们支持进一步增强移动带宽,如MTC、RLLcem等,但是真正有趣的话题应当是改变生活的服务,我们认为传感技术将是6G的研究重点。

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在6G的研究过程中,一些技术条件是当初研究5G时所不具备的,例如人工智能和机器学习的兴起、云计算无处不在、到处都是联网的机器人、自动驾驶汽车。6G需要考虑的就是计算和通信的集成。在设备和用户层面,未来将有极大的创新,例如HR高清设备、全息显示技术、传感图形和套装、增强机体设备,这些设备的通信需要更高数据率、低延迟;分子水平传感、大脑成像可把情报传送到网络上,灵活打印的电子设备将创造越来越多的可能性,我们要考虑短距离通信的无缝集成;而可打印成纸质的身份识别标签生产成本极低,这样就有可能把所有的东西连接起来,IOT设备的数量和连接密度都会大幅增加。所有的这些创新都会在更高层次上推动6G的研究。

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如果说5G将人和物连接起来,那么6G将会实现智能设备的智能连接,6G将会进一步把未来的网络改造成一个互联的情报系统,而届时5G则负责改变垂直行业

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我们看到了现在仍然有巨大的需求无法满足,比如连接网络容量几乎零延迟的体验和大量连接的智能设备,我们看到了网络虚拟化的持续趋势,在未来,网络将成为一个分布式的智能实体。6G将使全息显示进行交流成为可能;而传感技术则提供了额外的感官感受,使其更加可靠,就像电影里的虚拟触摸一样。情感展示移动到云端需要高数据速率;新型传感器协作需要极高的定位精度、低抖动率、低延迟,还需要考虑分辨率和电池寿命;越来越多的IOT设备将被连接起来,网络覆盖率需要大幅度的提升;绿色网络应该是一个基本设计原则,6G的总能耗不能超过5G。

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目前很多的传感设备都是商用的,展望2030年,移动设备可能具有一些传感能力。触觉手套、被用来呼吸空气的西装、没有特殊配件的触觉效应等在未来得到广泛应用,这需要一定程度的延迟需求和新标准来规范数据格式

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现在的智能手机通常有20个传感器用来感知地理位置、心率、步数等;自动驾驶汽车也有诸如灯、雷达、以及用来观察环境和探测障碍物的摄像头。但传感器制造商目前只捕获了一部分价值,如果将大量的通讯数据和传感数据融合在一起,将创造出更多的附加价值。这种集成可以发生在不同的层面,从松散到完全直观,从共享频谱到共享硬件、共享数字信号处理等。蜂窝定位就是一种主动的传感技术,它为导航和紧急帮助提供了本地化服务,如用户车辆定位及物流跟踪、城市地图构建、空气质量谱图分析、爆炸物和气体检测、制造业中的缺陷检测和热量扫描、人体健康检测、动态手势检测等。基于蜂窝系统的定位精度将会不断提高,5g可以达到亚级定位精度,预计6g将会带来进一步的改变。一般来说,传感精度和分辨率的增加会随着频率的增高而提升。

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机器学习已经被用于5G以提升网络的运行速率,优化物理模块的性能。5G有几百个操作参数要定义,机器学习可以自动配置参数。无线电资源管理是另一个利用机器学习优化系统性能的领域。以此为基础,通信和人工智能的结合将是6G的一个基本方面。传统的基于模型的信号处理设计可能会转向基于混合知识、由数据驱动的机器学习设计。在未来,边缘设备将内置人工智能计算硬件,任何基于感官的实时数据都会涉及低延迟通信要求和数据隐私问题,联邦学习和设备合作学习都是合理的假设,集中式学习将不再是主流,分布式记账可以满足安全的信息交流。

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2030年可能有数千颗民用近地轨道卫星进入太空。把卫星和地面网络结合起来是我们需要考虑的。

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将来、移动设备上运行的所有程序与数据都会存储在云端,移动设备将不会绑定到用户,换句话说,物理设备将与它的使用实体解偶联。用户拥有的是云中的虚拟设备,可以从任何物理设备中访问,个人信息无需存放在移动设备中。

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一项研究表明,2018年数据中心的用电量占全世界用电量的2%以上,人工智能训练对电力的消耗是一个极大的问题,麻省理工的研究显示一个典型的人工智能模型训练能排放5辆车那么多的碳,而边缘计算具有10倍的效率,低能耗是6G的研究重点

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3GPP将继续发布5G新版本来扩充它的功能,国际电联目前也正在进行5G的评估,今年6月将开始进行技术趋势研究,随后便开始进行6G进化和需求研究,预计这两项研究都将在2023年的无线电会议发布。我们预计3GPP将在国际电联完成对6G的需求研究后开始研究和制定6G标准,同时,5G也将继续发展,它还有一个很长时间的进化框架。

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6G的成功将取决于一个统一的全球性标准,它不应该仅仅是5G的延伸,我们应该瞄准更高的目标,这需要我们一起去努力发现,创造新的颠覆性技术和服务!

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