王建宙：新一代人工智能加速6G演进

记者EduAguirre在西班牙六台节目中表示，姆巴佩依然是世界上最好的球员。本赛季加盟皇家马德里后，姆巴佩遭遇了一定的质疑声。目前，他已经连续四场比赛没有破门，代表皇马出战16场比赛一共打入了8球。

作者：中国移动原董事长 王建宙

过去的几十年中，移动通信经历了从1G到5G的演进。每一次演进都提升了无线通信的功能，这些功能的使用改变了人类的生活、工作和生产方式。

今天，5G已经变成常态，6G正在向我们走来。国际电信联盟发布《IMT面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书》以后，6G的标准化和技术研发已经热火朝天。

此刻，我们对6G充满期待。我们期待6G带来更快的网速和更大的容量，更期待6G演进成为与人工智能深度融合并可持续发展的新型。

人工智能重构移动通信

电信业是各行各业中最早采用数字技术的。早在上世纪80年代初期，随着数字程控电话交换机的使用，电信企业开始了数字化的进程。数字技术的使用，成为电信业发展的转折点，随之而来的是此后几十年的快速增长。

电信业正在迎来新的转折点，这就是用人工智能来重构电信。重构就是对系统的内部结构做出改变，通过优化内部逻辑，使系统更加合理和 。要用人工智能优化结构，用人工智能调度资源，用人工智能管控，替代过去基于长期经验设计的无线的结构和运行规则。通过大模型实时分析状况，预测和诊断故障，并修复和自我优化。

重构，就要对整个的结构和运行逻辑进行调整，使之更加 。

长期以来，电信都是按照忙时业务量确定容量并建设，然后昼夜不停地全容量运行。用这种方式运行低耗电的固定电话是行之有效的。但是，移动通信具有大量的分布式基站，随着基站数量的增加和收发天线数量的增加，耗电量一直在增长。5G开通以后，由于5G功率远高于4G，为了节约用电，运营商尝试在深夜闲时对部分基站实施休眠。

在利用人工智能重构之后，可以期待行业将建立一种新颖的运行方式。人工智能不仅可以根据预测的业务量忙闲状况，自动控制基站的休眠和唤醒，而且可以使这种控制变得更加精确。把人工智能的算法应用于系统之中，将基站发射、信号传送和终端接收的全过程构建为一个深度神经系统。可以设想的目标是，利用人工智能自动调度资源的功能，在基站不休眠的情况下，根据实际业务需求变化自动调整频率带宽，自动调整收发天线的数量，这样可以明显地提升效率降低能耗。

我们可以把传统运行比喻成一个乐队的齐奏，即所有的乐器同时一起演奏；把利用人工智能精确控制的运行比喻为交响乐演奏，即每一个乐器都是在需要的时候才出现。

要实现6G让万物智联的愿景，还应使具有不同的层次。6G既要满足超高速物联的需要，也要满足中低速物联、窄带物联和无源物联的需要。4G建成以后出现了NB-IoT，5G建成以后出现了RedCap，都是为了适应不同层次的物联网的需要。6G宜在制定标准的初期就考虑到这种不同的需求。

重构还体现在增加的功能。6G将会超越连接，把连接与算力、算法、数据深度整合，从而支撑未来海量的人工智能应用。6G还将实现通信与感知一体化，拓展通信的功能边界。

突破技术难题

自4G采用正交频分复用（OFDM）作为调制方式以后，5G也继续采用OFDM。5G之所以具有较4G更快的速率，除了帧结构的优化，主要是因为增 频率带宽和MIMO的收发天线数量。5G-A也是采用了同样的思路。这种方法对于提升速率确实立竿见影，但是也提升了基站设备的功耗。事实上，5G基站的功率远高于4G，5G-A基站的发射功率与5G一样，但由于收发天线的数量从64个增加到128个，实际功耗增 10%-20%。

6G要大幅提速，势必要继续增加频率和收发天线。6G将实现通信感知一体化，这就可能需要在OFDM发送连续波的基础上，增加新的调制方式（如线性调频，LFM）来发送感知的脉冲波，这又会增加功耗的负担。

5G运行后，移动的能耗问题已经引起了业界的高度重视。电信运营商和设备制造商都采取了许多措施来降低5G的能耗。常用的措施包括：改进元器件，优化电路设计，减少空调设备，等等。但效果还不够明显。

随着频率效率的提高，功耗也不断增加，这是无线通信发展至今碰到的新难题。要实现移动通信业的可持续发展，需要在技术上有新的突破。

语义通信就是一种全新的技术，将通信与人工智能深度融合，通过对原始信号内容的特征提取，大幅减少传输的字节数，提升效率。这确实为移动通信的发展开辟了一个新的维度，引起了业界的密切关注。应该大力支持语义通信的技术研发。

频率资源短缺也是未来移动通信发展避不开的问题。尽管6.425-7.125 GHz频率已被2023年世界无线电大会划为可用于5G和6G的新的移动通信频率，但显然无法满足6G对频率的全部需求。

中低频段的频率已严重短缺，高频段频率资源丰富，而且在性能上有许多优势，但由于无线电波具有频率越高，绕射能力越弱的特性，若用毫米波或高频段的厘米波建设蜂窝式移动通信，存在着基站覆盖范围太小的难题，更不用说太赫兹波了。

10年前，在5G的研发阶段，很多制造商和运营商都把重点放在毫米波上。记得那几年在巴塞罗那移动通信展上，几乎所有的参展商展示的5G系统都是采用毫米波的。当时，我就在想，毫米波基站覆盖范围那么小，作为专网使用没有问题，但用毫米波建公网，成本会很高，运营商可能无法承受这种成本。果然，在5G建设的初期，国际上有一些运营商曾采用毫米波建设5G公网，但由于覆盖成本实在太高，后来又参加频率拍卖，改用中低频段建网。有的运营商已经取得了毫米波频率，后因顾虑成本太高而迟迟不开工，这些频率又被收回了。

尽管如此，由于中低频段资源的匮乏，移动通信若要进一步发展，我们不得不面对使用高频段频率建网的问题。

国际电信联盟的建议书指出：“IMT-2030需要广泛利用1 GHz以下频段至亚太赫兹频段之间的多个频段，涵盖低频段、厘米波频段、毫米波频段和亚太赫兹频段。未来的很多部署场景（包括广域部署），可能需要更大的信道带宽来满足新业务、新应用的需求，现有的频谱和后续新分配、新发现的频谱需要和谐共存。”

主攻目标是 高频段基站因无线电波绕射能力弱而使其覆盖范围变小的问题。

办法总会有的，目前已经有了一些 方案。智能超表面（RIS）可以将入射的电磁信号通过反射和透射方式引导到所需方向，使信号覆盖到视距之外，这可能是 高频段无线电波绕射能力弱的有效方法。我曾在试验场地观看过RIS的演示，效果显著。RIS看起来很像专业摄影师用的反光板，当然比反光板复杂得多。目前RIS在成本控制、功耗控制和避免干扰等方面还有许多尚待 的问题。我认为，在6G标准化过程中，要像重视基站那样地重视RIS。国际电信联盟已将RIS列为6G的技术趋势，称之为 度物理传输技术。这类技术的突破极具现实意义，值得大力支持。

扩大运营商共建共享

一直以来，世界各国的移动通信市场都是由多家运营商互相竞争的，每一个运营商都 建设了各自的移动通信。这种市场竞争的格局加快了移动通信的发展，降低了资费，改善了服务，使消费者受益。

但是，移动通信的市场环境已经发生了巨大的变化。一方面，由于移动通信技术标准的统一，之间的技术 缩小，服务内容也相类似，运营商之间的竞争成为同质化的价格竞争；随着移动所需带宽增加，频率资源严重短缺。再加上移动通信的频繁升级换代，电信运营商的资本开支居高不下。正因为如此，在资本市场上，电信运营商的估值普遍偏低。

在这种新的市场环境下，国际电信业出现了两种趋势：一是减少电信运营商的数量，通常是通过商业并购的方式来实现；二是电信运营商共建共享。

电信运营商共建共享在3G时已经开始，但那时共享的范围比较小，主要是站址共享。进入5G以后，电信运营商之间的共建共享范围扩大，而且成为一种趋势。

中国的电信运营商在共建共享5G方面取得了巨大的成功，并赢得了全球同行的赞誉。5G的共建共享不仅大幅降低了建设成本和运维成本，降低了能源消耗，而且由于共享频率资源，增 无线带宽，使的技术性能得以提升。

5G的共建共享，通常采取合作各方签署协议的方式。在国际上，也有成立合资公司的方式，各运营商持股成立一家合资公司，由合资公司专门负责5G的建设和维护，供出资的运营商使用。

毫无疑问，共建共享在6G仍将继续，而且还将扩大。在6G的标准化过程中，需要考虑如何为运营商共建共享提供更多便利。根据5G共建共享的实践经验，改善技术规范。在制定新的技术规范时，需要兼顾各种形式的运营商共享，包括异网漫游方式共享、无线接入网共享、无线接入网并部分核心网共享、虚拟运营商共享等。

电信运营商在5G上超大规模的共建共享，证明了将电信建设维护与电信业务经营解耦不仅可行而且效益显著。两个运营商共同使用一个5G，更合理地利用了资源，降低了成本，提高了效率。只要管理有效，运营商之间不会因为共用而减缓市场竞争。

电信运营商在5G上已经朝着网业分离的方向走出了一步。6G的共建共享应该迈出更大的步伐，一方面可以从两家合作扩大到多家合作，另一方面要使这种合作更加规范。可以探讨各方共同建立合资公司，由合资公司统一建设和维护6G，供所有的运营商有偿使用。