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第六代固定通信网:支撑未来万物互联需求

来源:科技日报  发布时间:2023-5-29 9:49

  ◎本报记者 操秀英

  5月21日,由中国电子学会主办,中国电子学会青年工作委员会、青年科学家俱乐部和北京邮电大学电子工程学院、信息光子学与光通信全国重点实验室共同承办的中国电子学会青年科学家论坛在北京邮电大学开幕。开幕式上,北京邮电大学牵头,联合多所国内知名高校团队,共同发布了全球首个《第六代固定通信网(F6G)白皮书》(以下简称《白皮书》)。

  据介绍,《白皮书》以天地一体化光通信为技术特征,全面分析了当前固定网络面临的挑战,并提出,为了支撑未来的万物互联需求,F6G将重点针对覆盖、生存、连接、智能和安全等能力方面的挑战进行固定网络升级,突破智能感知、宽带接入、高效传输、灵活组网和三维呈现等关键技术,进而更好地支持未来的全息通信、虚拟交互等新型业务。

  面向消费级互联网业务提供宽带通信服务

  固定通信网是指通信设备之间通过有线或无线方式实现固定连接的网络,可向用户提供语音、数据、多媒体等服务。经过百年发展,固定通信网不断向着宽带化、综合化、IP化、智能化和融合化的方向演进。固定通信网承担着海量信息传输的任务,是国家关键信息基础设施,也是支撑社会数字化转型的信息系统底座。

  在计算机与互联网技术的驱动下,固定通信网在近三十年得到了快速发展。1900年至2000年期间,固定网络主要承载语音业务;2000年至2006年期间,固定网络主要承载网页业务;2006年至2012年期间,固定网络主要承载视频流业务。随着云计算、物联网等新技术的发展,新型业务具有更高的业务质量需求,对固定网络的带宽、时延、可靠性提出了更高要求,业界开始以代际划分的形式为固定网络定义发展路径,提出第五代固定通信网(F5G)。

  虽然F5G已经可以满足地面业务的多种需求,但地基固定网络在建设成本等方面仍面临诸多挑战。因此,以卫星为基座的天基通信系统正在快速发展,未来将与地面固定通信网进行深度融合,共同面向消费级互联网业务提供宽带通信服务,形成天地一体化的F6G。

  天地一体化网络是未来F6G架构研究的核心方向,由卫星组成的骨干网络使得地球上的用户可以随时随地享受高速宽带无线接入服务,克服距离障碍,实现包括地面、高空平台在内的任意两点之间的高速通信,达到全球无缝覆盖。F6G将实现卫星网络与地面光纤网络的互连互通,构成天地一体化光通信系统,满足不同行业对下一代网络的需求,极大地提高用户体验,推动社会数字化转型和数字经济高质量增长。

  中国工程院院士王沙飞表示,国家“十四五”规划纲要强调要建设高速泛在、天地一体、集成互联、安全高效的信息基础设施,前瞻布局6G网络技术储备。随着光电子器件的不断发展,新通信场景的不断涌现,F6G技术有望为下一代的智能互联网应用提供技术支撑。

  天地一张网实现海陆空无缝覆盖

  中国电子学会副理事长兼秘书长陈英指出,具有大带宽、低损耗、强抗干扰能力的光纤通信网络是国家信息基础设施宽带化的基石,作为“千兆光网络”建设的重要组成部分,其所承载的数据信息是实现“数字中国”和“网络强国”战略的重要支撑,其所承载的数据信息对社会经济运转与建设发展意义重大。

  北京邮电大学校长徐坤也指出,光通信技术作为信息通信领域的重要支柱,在服务现代经济社会发展,尤其是在支撑数字经济高速发展方面发挥着重要作用。加快推进光通信技术的创新与应用,已成为夯实数字经济设施底座、提升关键技术领域竞争力、统筹国家发展和安全的重要举措。

  2021中国互联网发展报告指出,互联网发展已进入万物互联阶段,新的应用正在向固定通信网提出更严峻的挑战。

  基于天地一体化的F6G可支撑大尺度空间的全时全域宽带互联,配合裸眼三维显示技术真实度高、参与感强和沉浸感佳的优势,未来可支撑各类全息通信应用。

  在虚实交互方面,F6G具有广阔的应用前景,可提供高速、稳定、低延迟的数据传输和通信支持,实现更加流畅、更加真实的虚拟现实和增强现实应用。

  在信息互联方面,F6G可通过天地一张网实现海陆空无缝覆盖与万物互联。在F6G支持下,可接入的人、物和设备规模将进一步提升,即无论是有人区还是无人区,都能实现网络覆盖,以延长人类活动所能触及范围。被联接的人、物、设备可能升级为可相互连接的“数字物种”。

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