战略与政策

日本发布《超越5G白皮书》

日期:2022-04-29

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2022318日,由日本总务省、学术机构及松下、日本电器公司(NEC)和丰田等公司共同成立的“超越5G推广联盟”(Beyond 5G Promotion Consortium)制定并发布了首份《超越5G白皮书》,该白皮书总结了各行业对超越5G时代的问题和期望、所需的能力以及技术发展趋势。

本文主要梳理白皮书中提出的超越5G时代技术发展趋势。白皮书主要从系统平台和应用、可信度技术、网络能源效率提升、通过非地面网络(NTN)扩大网络覆盖范围、网络架构、无线和光学技术6个方面进行阐述。

1)系统平台和应用

超越5G被认为是推进实现社会5.0的一种方式。社会5.0通过构建网络空间(虚拟空间)和物理空间(现实空间)高度融合的系统,即网络物理系统(CPS),实现经济发展,解决社会问题。在社会5.0蓝图的基础上,不仅需要考虑与通信基础设施直接相关的技术,还需要考虑与之配套的平台和应用技术,包括机器人服务(Robotics-as-a-ServiceRaaS)、移动服务(Mobility-as-a-ServiceMaaS)和XR服务(将网络空间和物理空间融合的结果用于人类感知的技术,如VRAR等)。

2)可信度技术

为了应对超越5G时代用户的多样化需求,需要提供一个所有利益相关者都能安全使用的网络基础设施,包括网络的安全、隐私和复原力。具体技术包括网络信任模型、基于安全和隐私的网络基础设施、硬件安全、保密计算等,还包括人工智能在网络实体中的可信技术。

3)网络能源效率提升

绿色和可持续发展是超越5G网络和终端设计的核心要求和最终目标。通过引入绿色设计理念和原生人工智能技术,超越5G将提高整个网络的整体能效,具体包括:设计和评估网络能源效率框架,提升功率放大器效率,根据时间和空间的动态变化提供网络服务,利用可再生能源以及采用无源传输,采取分布式网络以解决人工智能训练和推理的资源消耗问题。

4)通过NTN扩大网络覆盖范围

NTN增强了未来网络的覆盖范围,从地面到空中再到太空,实现广域通信,并创造新的应用,其中需要重点关注的技术包括:高吞吐量通信技术,低延迟技术,物联网的大规模连接技术,光学激光通信技术,最佳路由选择和多连接技术,量子加密通信技术,自主操作以及边缘计算技术。

5)网络架构

超越5G的网络架构应该在用户不了解基础设施、技术、通信质量和安全的情况下提供最佳网络功能。具体需求如下:①超越5G网络架构不仅能够提供最佳的核心网络功能,还能够为端到端通信提供整体服务;②超越5G网络架构能够考虑到端到端通信的性能和用户体验质量;③超越5G架构能同时提供计算资源和网络资源,以充分利用智能传感和人工智能技术。

6)无线和光学技术

在无线和光学技术方面,超越5G需要在多个技术领域进行研发,具体包括:新的无线电网络拓扑结构,扩大带宽和提高频率利用率的技术,进一步推进空中接口技术发展,支持极端环境下可靠和低延迟的通信技术,提高能源效率和低能耗的技术,集成传感、通信以及高精度定位的技术,无线电接入/无线系统的管理技术,基于人工智能的原生通信技术等。

信息来源:

https://b5g.jp/en/output.html

https://b5g.jp/doc/whitepaper_en_1-0.pdf

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