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6G與工業乙太網路互補融合,驅動產業數位化轉型,重塑未來通訊

2024-08-23科技

行動通訊技術正以前所未有的速度叠代更新,而6G技術的研發與商用化行程漸漸成為了當前科技領域的熱點與焦點。在5G技術尚未完全普及的今天,全球各國已紛紛將目光投向了更加遙遠而充滿想象的6G時代。本文將探討全球6G研發的最新進展,特別是歐盟與中國在這一領域的引領角色,以及6G技術的核心創新與潛在套用。我們將從6G技術的前沿探索、與工業乙太網路的互補融合,到其廣泛而深遠的套用前景,全面展現6G技術如何重塑未來通訊格局,推動經濟社會全面數位化轉型。

全球6G研發競速:歐盟與中國引領技術創新與商用化行程

2024年初,全球科技合作迎來新篇章,美國攜手英國、法國、日本、南韓、瑞典、芬蘭、捷克、加拿大及澳洲共同釋出聲明,確立了6G研發的核心原則——強調安全性、彈性與私密保護,並加速其全球部署步伐。這一舉措標誌著多國間在6G技術研發上已達成廣泛共識,並開啟了協同合作的新階段。

歐盟作為推動6G研發的重要力量,透過一系列戰略舉措顯著加大了投入。其中,SNS JU(智慧網路與服務聯合組織)作為核心平台,不僅繪制了詳盡的智慧網路技術發展藍圖,覆蓋從5G到6G的過渡與演進,還透過釋出科研計畫指南,積極吸引國內外研究機構與企業參與,共同促進技術創新與標準化行程。其多層次的治理架構確保了各方力量的有效協同,為6G技術的快速發展提供了堅實支撐。

與此同時,中國在5G/6G領域的布局同樣引人註目,其研發進度與美國並駕齊驅,甚至在某些方面展現出領先優勢。自2019年起,中國便正式成立了國家6G技術研發推進工作群組和總體專家組,標誌著6G研發工作的全面鋪開。近年來,中國在6G技術探索上不斷取得突破,特別是在2024年7月,北京郵電大學張平院士團隊成功構建了全球第一個通訊與智慧深度融合的6G外場試驗網,這一裏程碑式的成就不僅驗證了現有網路向6G過渡的潛力,還顯著提升了6G關鍵場景下的通訊效能,為6G商用化之路鋪設了堅實的基石。

在全球6G技術大會的舞台上,中國更是大放異彩,展示了包括6G無線覆蓋擴充套件、網路安全架構及天地融合衛星通訊在內的多項前沿技術成果,充分展示了中國在6G技術研發領域的深厚積累與創新能力。

值得註意的是,中國當前已步入5.5G商業化階段,這一進展為6G技術的進一步試驗與部署奠定了良好基礎。展望未來,中國將持續加大6G技術研發的投資力度,加速推進其商用化行程,並積極參與到全球6G標準的制定與競爭中,為全球通訊技術的未來發展貢獻中國智慧與力量。

6G關鍵技術概覽:從無線到網路架構的全面革新

6G技術的前沿探索聚焦於無線通訊、組網策略與網路架構三大核心領域,每項技術均致力於突破現有邊界,塑造未來通訊的新格局。

無線通訊領域:

超密集MIMO革新:透過前所未有的天線陣列擴充套件,深度挖掘空間維度資源,極大提升頻譜效率與系統容量,為海量連線與高速傳輸鋪平道路。

空口智慧化:AI深度融入空口設計,智慧調控網路參數,實作資源動態最佳化,有效降低時延與能耗,提升網路響應速度與使用者體驗。

高頻段與新型傳輸技術:太赫茲、可見光等高頻通訊技術嶄露頭角,以其超大頻寬潛力,引領數據傳輸速率邁入新紀元,同時探索光與電磁波融合通訊的新可能。

無線組網策略:

異構網路深度融合:跨頻段資源無縫整合,低頻段保障廣覆蓋,高頻段實作高速傳輸,構建靈活多變、高效協同的網路生態。

通訊感知一體化:融合通訊與感知功能,透過無線訊號實作高精度環境認知,賦能智慧互聯套用,如遠端醫療精準指導、自動駕駛安全護航。

網路架構創新:

軟體定義與虛擬化轉型:SDN與NFV技術引領網路變革,推動網路功能靈活編程與快速部署,增強網路適應力與可延伸性。

內生安全體系:安全機制深度嵌入網路架構,構建全方位防護體系,智慧應對安全威脅,守護使用者數據與私密安全。

無蜂巢式網路架構:分布式MIMO與多存取點協同工作,實作網路覆蓋的無縫銜接與效能均衡,為未來智慧場景提供強大支撐。

新興關鍵技術:語意通訊

語意通訊是一種新興的通訊技術,它不同於傳統通訊主要關註訊號或數據的高效傳輸,而是強調對資訊含義的傳輸和理解。語意通訊采用「先理解,後傳輸」的智慧通訊新範式,透過AI技術解析與重構通訊內容,使通訊過程更加智慧、高效,為通用人工智慧的發展奠定通訊基礎。

綜上,6G關鍵技術不僅涵蓋了傳統通訊領域的深化與拓展,更引入了如語意通訊等前沿概念,預示著未來通訊將更加智慧、靈活、安全,開啟萬物智聯的新篇章。

6G與工業乙太網路的互補和融合

6G與工業乙太網路,在工業互聯網的浪潮中展現出獨特的互補與協同關系。工業乙太網路,作為有線通訊,因其良好的可靠性、穩定性和即時性,在工業自動化領域占據核心地位,保障關鍵生產環節無縫銜接。而6G,作為無線通訊技術的未來之星,攜帶著超高速度、超低時延、海量連線與極致可靠性的光環,正逐步解鎖工業領域的無線潛能,為裝置間的靈活互聯與遠端監控提供強大支撐。

在工業互聯網的廣闊舞台上,6G與工業乙太網路可以攜手打造出一張覆蓋廣泛、高效協同的工業網路。6G的無線接入能力,有效彌補了工業乙太網路在移動性和靈活性上的局限,使得工業裝置能夠擺脫線纜束縛,實作更加靈活的生產布局與遠端操控。同時,工業乙太網路則以其堅實的本地網路基礎,為6G傳輸的數據提供穩定、高速的交換平台,保證了工業系統的整體效能與數據安全。

這一融合趨勢正加速推動工業產業的數位化轉型與智慧化升級,透過提升網路通訊的廣度和深度,賦能智慧制造、智慧工廠、智慧物流等前沿套用場景,實作生產效率的飛躍與營運成本的最佳化。此外,6G技術的持續演進與商用化行程,也為工業乙太網路開辟了更廣闊的套用空間,促進了其在多樣化工業場景中的普及與深化。

然而,6G與工業乙太網路的深度融合亦非坦途,面臨著頻譜資源最佳化、網路架構設計創新、裝置相容性提升等多重挑戰。為此,加強技術標準的制定與統一,促進跨廠商裝置的互操作性,成為推動兩者融合發展的關鍵。同時,隨著工業互聯網安全威脅的日益復雜,加強數據安全與私密保護的研究與實踐,構建堅不可摧的工業網路安全防線,亦是不可忽視的重要議題。

6G技術的潛在套用

6G技術,作為行動通訊的新紀元,其套用潛力無限,將深刻重塑多個行業生態。

  • 智慧交通:6G賦能自動駕駛,實作車輛間即時通訊,提升道路安全與通行效率,構建智慧交通網路,讓城市脈動更加智慧有序。

  • 遠端醫療:高畫質視訊、低延遲特性讓遠端手術、即時會診成為現實,加速醫療資源均衡分布,提升醫療服務品質與可及性。

  • 智慧制造:推動生產自動化向智慧化飛躍,裝置間無縫互聯,數據即時流動,最佳化生產流程,提升工業4.0時代的生產效率與靈活性。

  • 智慧城市:6G助力城市管理智慧化升級,從環境監測到安防應急,全方位提升城市治理效能,打造宜居、高效、安全的未來城市。

  • VR/AR革新:超高速率與低時延為VR/AR帶來沈浸式新體驗,娛樂、教育等領域迎來革命性變革,開啟數位生活新篇章。

  • 此外,6G還將深刻影響農業、能源、航空航天等多個領域,促進跨行業融合創新,加速全球經濟社會的全面數位化轉型。

    綜上所述,6G技術的研發與商用化,將是通訊技術的一次重大飛躍,更將成為全球經濟社會數位化轉型的重要驅動力。歐盟與中國的積極引領,為6G技術的快速發展註入了強勁動力,而6G在無線通訊、組網策略與網路架構等方面的全面革新,則預示著一個更加智慧、靈活、安全的通訊時代的到來。然而,6G技術的全面落地仍面臨諸多挑戰,需要全球科技界、產業界及政策制定者的共同努力與協作。當6G技術在智慧交通、智慧制造、智慧城市等多個領域實作廣泛套用,一個萬物智聯、高效協同的未來世界也將逐步向我們走來。