每經(jing)(jing)記者｜張蕊(rui)    每經(jing)(jing)編輯｜陳星    

數(shu)字化浪潮下，通信技術如(ru)同血脈貫穿現代社會的每個(ge)角落。隨著5G技術在全(quan)球鋪開，我們將目光投向未來——6G技術將如(ru)何重(zhong)塑世界(jie)？

在這(zhe)一領域(yu)，中國工程院院士(shi)，北(bei)京郵電(dian)大學教授、網絡與交換技術(shu)全國重點實驗室主任、國家(jia)5G及6G總體(ti)專家(jia)組(zu)專家(jia)張平(ping)，以其深厚的學術(shu)底(di)蘊和(he)前瞻性視野，成為我們探索未來通信技術(shu)發展(zhan)的關鍵人物。

作(zuo)為(wei)(wei)移動通(tong)信領域(yu)(yu)的(de)(de)權(quan)威專家，張平院士長期致力(li)于(yu)移動通(tong)信理(li)論(lun)研究和技(ji)術(shu)(shu)創新，為(wei)(wei)中國(guo)(guo)自主技(ji)術(shu)(shu)躋身國(guo)(guo)際主流(liu)作(zuo)出(chu)基礎(chu)性(xing)貢(gong)獻(xian)。他的(de)(de)研究成果填補了相(xiang)關領域(yu)(yu)的(de)(de)國(guo)(guo)內空白，也(ye)為(wei)(wei)他贏得了國(guo)(guo)家科(ke)學技(ji)術(shu)(shu)進步(bu)獎(jiang)特等獎(jiang)、一等獎(jiang)以及多項國(guo)(guo)家技(ji)術(shu)(shu)發(fa)明(ming)獎(jiang)和科(ke)學技(ji)術(shu)(shu)進步(bu)獎(jiang)。

不(bu)久(jiu)前，我(wo)國自主搭建的國際首個通信(xin)與(yu)智能(neng)(neng)融合的6G外場試驗網，驗證了4G、5G鏈路具備(bei)6G傳輸能(neng)(neng)力的可行性，標(biao)志著我(wo)國在6G通信(xin)領(ling)(ling)域的研(yan)究(jiu)和實踐進(jin)入新階段。該項目便是(shi)由張平院士帶領(ling)(ling)團(tuan)隊完成的。

近日，張平院士接受了《每日經(jing)濟新聞》記者（以(yi)下簡稱NBD）專訪(fang)。在采(cai)訪(fang)中，張平肯定了我國5G建設取得(de)的(de)成果，不過他也指出(chu)，5G技術雖然帶來了帶寬的(de)顯(xian)著提升，但在應用深(shen)度方面并(bing)未完全達到預期。面對這些(xie)挑戰(zhan)，6G技術被寄予厚望，預計將在人(ren)工智能(neng)、確定性時延(yan)和通感一體(ti)化等方面實現突破，引領我們(men)進入一個智能(neng)化、泛在化的(de)新紀(ji)元。

人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)與通信(xin)技術融(rong)合是6G技術研究重要(yao)內容

NBD：您如何評價當前5G技(ji)術(shu)的(de)全球部署情況，它為6G技(ji)術(shu)的(de)發展奠定了怎樣(yang)的(de)基(ji)礎？

張平(ping)：全球5G技(ji)術(shu)的(de)(de)部署(shu)在(zai)幾(ji)年前(qian)就開始了，各國紛紛響應，尤其(qi)是工業化國家，我國在(zai)其(qi)中(zhong)表(biao)現尤為突出(chu)。目前(qian)我國在(zai)全球部署(shu)的(de)(de)5G基站數量占比超(chao)過(guo)60%，且已積累了數億用戶，大家也(ye)明顯感知到5G技(ji)術(shu)的(de)(de)便利性。

在(zai)(zai)討(tao)論(lun)5G時，必然(ran)要(yao)提(ti)及(ji)4G。在(zai)(zai)4G時代，技(ji)術主要(yao)針(zhen)(zhen)對(dui)的(de)(de)(de)是(shi)人與人之(zhi)(zhi)間的(de)(de)(de)通(tong)信(xin)，簡而(er)言之(zhi)(zhi)，帶(dai)寬越寬越好。但是(shi)隨著5G的(de)(de)(de)到來，我們發現(xian)僅(jin)僅(jin)針(zhen)(zhen)對(dui)人的(de)(de)(de)通(tong)信(xin)已經(jing)不(bu)夠了，因此(ci)5G轉變(bian)為(wei)(wei)支持物與物之(zhi)(zhi)間、人與物之(zhi)(zhi)間的(de)(de)(de)通(tong)信(xin)。但是(shi)經(jing)過(guo)一段(duan)時間的(de)(de)(de)發展，5G在(zai)(zai)廣連(lian)接、低時延和高可靠性方面的(de)(de)(de)表現(xian)并未達(da)(da)到最初的(de)(de)(de)預期，特(te)別是(shi)在(zai)(zai)固定時延技(ji)術方面的(de)(de)(de)突破(po)尚未達(da)(da)到預期水(shui)平。因此(ci)，在(zai)(zai)制造業等領域，5G的(de)(de)(de)表現(xian)并不(bu)盡(jin)如(ru)人意。人們認為(wei)(wei)5G相(xiang)較于4G并沒(mei)有(you)實(shi)現(xian)重大突破(po)，也沒(mei)有(you)為(wei)(wei)用(yong)戶帶(dai)來質的(de)(de)(de)變(bian)化。

盡(jin)管(guan)用(yong)戶享受到了更寬的(de)帶(dai)寬，但(dan)并沒有出現新的(de)“殺手級(ji)”應用(yong)。例如(ru)，我(wo)們曾預(yu)期5G的(de)“殺手級(ji)”應用(yong)可能出現在(zai)AR和VR領(ling)域，但(dan)由于手機等終(zhong)端設備的(de)限(xian)制，需要(yao)佩戴大(da)型(xing)眼鏡或頭罩才能體(ti)(ti)驗動態虛擬(ni)影(ying)像，而(er)目前尚未出現特(te)別便利的(de)終(zhong)端設備。因此(ci)，總體(ti)(ti)而(er)言，5G技(ji)術仍在(zai)發展之中，并未如(ru)預(yu)期那(nei)樣產生“殺手級(ji)”應用(yong)，對工業(ye)等領(ling)域帶(dai)來革命性的(de)影(ying)響，這(zhe)也是我(wo)們要(yao)發展6G技(ji)術的(de)原因。

在6G技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)發展(zhan)(zhan)初期，我們就充分認識到了5G的(de)(de)不(bu)足。例如，除(chu)了通信(xin)技(ji)術(shu)(shu)外，我們還(huan)需要(yao)發展(zhan)(zhan)感知技(ji)術(shu)(shu)，實現(xian)(xian)通感一(yi)體化。同時(shi)，我們也需要(yao)注重固(gu)定時(shi)延等技(ji)術(shu)(shu)，從網絡層面創新。此外，6G還(huan)要(yao)引入人(ren)工(gong)智能技(ji)術(shu)(shu)，通過通信(xin)技(ji)術(shu)(shu)能夠使(shi)人(ren)工(gong)智能更加(jia)(jia)泛在，這(zhe)些都是(shi)我們未(wei)來發展(zhan)(zhan)的(de)(de)方(fang)向。因此，與(yu)5G相比，6G將朝著更加(jia)(jia)智能化的(de)(de)方(fang)向發展(zhan)(zhan)。如果說4G僅針對人(ren)與(yu)人(ren)之(zhi)間(jian)的(de)(de)通信(xin)，5G是(shi)實現(xian)(xian)人(ren)、機、物之(zhi)間(jian)的(de)(de)通信(xin)，那么(me)6G將使(shi)智能更加(jia)(jia)泛在，這(zhe)在概(gai)念上的(de)(de)區別還(huan)是(shi)比較大的(de)(de)。

NBD：對于(yu)當前5G技術在(zai)網絡覆蓋(gai)和(he)應用(yong)深度(du)上的不足，6G技術能否解決這(zhe)些問題？

張平：在6G技術(shu)的(de)(de)(de)(de)發展中(zhong)，我(wo)(wo)們(men)已充分認識到這些需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化，并有針(zhen)對(dui)性地進行(xing)了新的(de)(de)(de)(de)需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)定義。網絡的(de)(de)(de)(de)發展始終以(yi)需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)為(wei)首(shou)要考量(liang)。過(guo)去的(de)(de)(de)(de)需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)主(zhu)要針(zhen)對(dui)人(ren)，而(er)人(ren)的(de)(de)(de)(de)需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)具有普(pu)遍性。我(wo)(wo)們(men)現在面臨(lin)的(de)(de)(de)(de)是機器與機器之間(jian)，或不同(tong)設備、不同(tong)工廠之間(jian)的(de)(de)(de)(de)通信，它們(men)的(de)(de)(de)(de)需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)各不相同(tong)。每個(ge)工廠、每種設備的(de)(de)(de)(de)通信需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)及通信技術(shu)解決方案都不一(yi)樣(yang)。因(yin)此(ci)，使用(yong)單一(yi)技術(shu)解決統一(yi)需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)變(bian)得不再可行(xing)，供給方和需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)方之間(jian)存在著矛盾。

這表現(xian)在需(xu)求(qiu)方本(ben)身也在發生變(bian)化，過(guo)去的(de)需(xu)求(qiu)方主要是(shi)運營商(shang)，而現(xian)在需(xu)求(qiu)方已經轉(zhuan)變(bian)為機器和制(zhi)造工廠，運營商(shang)的(de)角色從需(xu)求(qiu)方轉(zhuan)變(bian)為供(gong)給方。這些變(bian)化需(xu)要我們通(tong)(tong)過(guo)技(ji)術手段來(lai)解決，最主要的(de)就是(shi)要引入人工智能。將人工智能與通(tong)(tong)信技(ji)術真正融合，是(shi)未來(lai)6G技(ji)術研究(jiu)的(de)重要內容。

未來人工(gong)智(zhi)能會朝著具身人工(gong)智(zhi)能方(fang)向發(fa)展

NBD：您怎(zen)么看待人工智能(neng)在6G技(ji)術中的應用(yong)前(qian)景？

張(zhang)平：我們要從兩個(ge)(ge)方(fang)面(mian)來(lai)審視這一(yi)(yi)問(wen)題。一(yi)(yi)方(fang)面(mian)是我們把過(guo)去依賴統(tong)計概(gai)率，即信息論的方(fang)法來(lai)設計通(tong)信系(xi)(xi)統(tong)，以實現通(tong)信系(xi)(xi)統(tong)中某個(ge)(ge)模塊性(xing)能最(zui)優的方(fang)法改為用現有的人工(gong)智能的技術來(lai)解決6G系(xi)(xi)統(tong)的設計問(wen)題，如機器學習(xi)、神(shen)經網絡和深度學習(xi)等。這相當(dang)于將通(tong)信系(xi)(xi)統(tong)變為一(yi)(yi)個(ge)(ge)黑箱，通(tong)過(guo)模型(xing)訓(xun)練來(lai)實現最(zui)佳(jia)性(xing)能，這就是方(fang)法論的轉(zhuan)變。這種轉(zhuan)變相對簡單。

另(ling)一(yi)方(fang)面，還(huan)存(cun)在一(yi)個認識(shi)論上(shang)的(de)轉變。方(fang)法(fa)論的(de)轉變并(bing)不(bu)意味著我們過去的(de)做(zuo)法(fa)是錯誤的(de)。實際上(shang)，按照傳(chuan)統(tong)(tong)方(fang)法(fa)設(she)計的(de)通信(xin)系統(tong)(tong)也很好(hao)。即使6G技術繼續沿用傳(chuan)統(tong)(tong)方(fang)法(fa)，也是可(ke)行的(de)。是否采(cai)用機器學習、數據訓(xun)練等人工智能(neng)方(fang)法(fa)，本質(zhi)上(shang)區別不(bu)大，因為它們帶來的(de)增益沒(mei)有太大差別。

但(dan)從認(ren)識論的角度來看，我們(men)需要思考通信(xin)技術能(neng)為人(ren)(ren)工(gong)(gong)智能(neng)解決哪些問題(ti)。這(zhe)里就涉及(ji)具身人(ren)(ren)工(gong)(gong)智能(neng)的概念，即將人(ren)(ren)工(gong)(gong)智能(neng)與(yu)人(ren)(ren)類信(xin)息(xi)系(xi)統在大(da)(da)腦(nao)中(zhong)的傳遞結合起來。舉個簡單的例子，人(ren)(ren)類通過感知(zhi)(zhi)(zhi)器官來感知(zhi)(zhi)(zhi)外界(jie)，感知(zhi)(zhi)(zhi)后進行(xing)(xing)認(ren)知(zhi)(zhi)(zhi)，然后將認(ren)知(zhi)(zhi)(zhi)通過神經網(wang)絡(luo)傳輸給(gei)大(da)(da)腦(nao)。大(da)(da)腦(nao)對這(zhe)些信(xin)息(xi)進行(xing)(xing)加工(gong)(gong)處(chu)理，最終將感知(zhi)(zhi)(zhi)到的信(xin)息(xi)轉化為行(xing)(xing)動。我認(ren)為未(wei)來的人(ren)(ren)工(gong)(gong)智能(neng)應該(gai)朝著具身人(ren)(ren)工(gong)(gong)智能(neng)的方(fang)向發展。

具(ju)身人(ren)工智(zhi)能(neng)(neng)(neng)應該(gai)是(shi)類(lei)似于人(ren)類(lei)信(xin)息(xi)系統的(de)人(ren)工智(zhi)能(neng)(neng)(neng)，我們需要讓(rang)機器充分(fen)掌握(wo)人(ren)類(lei)的(de)能(neng)(neng)(neng)力，讓(rang)機器也具(ju)有“意(yi)識(shi)(shi)”。人(ren)類(lei)的(de)意(yi)識(shi)(shi)實際上是(shi)一個從小培養學習的(de)過程，最(zui)終(zhong)能(neng)(neng)(neng)夠對所有事(shi)情(qing)做出(chu)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)判斷。機器也應該(gai)具(ju)備這種能(neng)(neng)(neng)力，因此大(da)模型等技術也可以在其中發(fa)揮作用。

但大(da)模型實際(ji)上(shang)是與通信(xin)(xin)完全不同的(de)概(gai)念，它依(yi)賴于算力(li)(li)堆疊，功耗(hao)很(hen)大(da)，成(cheng)本(ben)很(hen)高(gao)。機器(qi)需要大(da)量的(de)電能(neng)和算力(li)(li)來運作(zuo)。而通信(xin)(xin)技術強調成(cheng)本(ben)和功耗(hao)，如果考(kao)慮這些因素，產(chan)品(pin)將無(wu)法銷售。

如果大模(mo)型(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)夠解決對人腦神經元或腦力(li)構造的(de)問(wen)題，未來(lai)我們(men)可(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)會更多(duo)地構建分(fen)布式的(de)、類似于人類的(de)智能(neng)(neng)(neng)。這(zhe)(zhe)(zhe)種結(jie)合(he)才會有效。而且(qie)這(zhe)(zhe)(zhe)種結(jie)合(he)并(bing)不(bu)是(shi)簡單(dan)地將大模(mo)型(xing)(xing)與通(tong)信技(ji)(ji)術結(jie)合(he)起來(lai)，可(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)還(huan)需(xu)要(yao)做更多(duo)的(de)工作。比如通(tong)過(guo)物聯網技(ji)(ji)術來(lai)進(jin)行感知，通(tong)過(guo)語義提取來(lai)進(jin)行認(ren)知，提取出最佳(jia)信息(xi)，而且(qie)這(zhe)(zhe)(zhe)種提取對通(tong)信的(de)要(yao)求并(bing)不(bu)高。過(guo)去，我們(men)可(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)需(xu)要(yao)對通(tong)信的(de)每個符號(hao)進(jin)行特別準確可(ke)(ke)靠的(de)傳遞，但現在即使(shi)有錯誤也無妨，只要(yao)不(bu)把關(guan)鍵信息(xi)傳遞錯即可(ke)(ke)。因此，這(zhe)(zhe)(zhe)可(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)是(shi)一種更好的(de)認(ren)知方法(fa)。

人工(gong)智能是解決帶寬與功耗矛盾的拐點(dian)技術

NBD：您曾提到(dao)，6G技術將面臨(lin)幾大(da)挑戰，其中通信(xin)與AI的融合(he)是關(guan)鍵難題，為什么(me)？

張平：當前通信技術也(ye)面臨(lin)一個很大(da)的(de)(de)(de)挑戰，就是(shi)功(gong)(gong)耗問題。根據香農(nong)定理，隨著(zhu)帶(dai)寬增加，功(gong)(gong)耗消(xiao)耗也(ye)隨之(zhi)增大(da)，二(er)者之(zhi)間(jian)存在(zai)明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)矛盾。我們既需(xu)要寬帶(dai)，又需(xu)要低功(gong)(gong)耗，這(zhe)在(zai)香農(nong)的(de)(de)(de)理論框架內是(shi)無法解(jie)決的(de)(de)(de)。我們必須想辦法從認識(shi)論上把(ba)它克服(fu)。

克服(fu)這一矛盾的(de)(de)關鍵在(zai)于如何利用具(ju)身的(de)(de)人工智(zhi)能。具(ju)身的(de)(de)人工智(zhi)能是我(wo)們所找到的(de)(de)一個(ge)拐點技術。這種拐點技術意(yi)(yi)味著(zhu)我(wo)們不能單純追求帶寬的(de)(de)無限擴(kuo)展(zhan)，而是在(zai)傳輸過(guo)程(cheng)中，需(xu)要(yao)對我(wo)們所獲(huo)得的(de)(de)知識先進行(xing)認知，將(jiang)注意(yi)(yi)力(li)集中在(zai)我(wo)們所需(xu)要(yao)的(de)(de)重點上。

比如在編碼(ma)方面(mian)，我們可能(neng)(neng)不會對所(suo)有傳遞的(de)符號進行一視同(tong)仁的(de)編碼(ma)，對于(yu)關鍵和重點(dian)部分，其可靠性要(yao)(yao)求更高，確保不能(neng)(neng)出(chu)錯(cuo)；而對于(yu)不重要(yao)(yao)的(de)部分，即使(shi)出(chu)錯(cuo)也無關大局。對于(yu)機器來說(shuo)，其通(tong)信需(xu)求與(yu)人類完全不同(tong)，機器只需(xu)要(yao)(yao)理解機器所(suo)需(xu)的(de)信息(xi)，而非人類理解的(de)信息(xi)。因此，6G未(wei)來面(mian)臨的(de)主要(yao)(yao)挑戰(zhan)可能(neng)(neng)就在這里。

據我(wo)(wo)所知，運(yun)營商最關心的(de)(de)(de)問(wen)題一是(shi)系統的(de)(de)(de)開放性(xing)，二(er)是(shi)如(ru)(ru)何降低功(gong)耗(hao)。目前5G的(de)(de)(de)功(gong)耗(hao)已(yi)經很大，我(wo)(wo)們提(ti)供的(de)(de)(de)5G服務尚未(wei)達到功(gong)耗(hao)的(de)(de)(de)峰值。如(ru)(ru)果(guo)未(wei)來AR和VR技(ji)術(shu)得到更(geng)好的(de)(de)(de)發展，功(gong)耗(hao)將(jiang)會(hui)(hui)更(geng)大。我(wo)(wo)們目前正(zheng)在(zai)與企業合作，努(nu)力(li)解決功(gong)耗(hao)問(wen)題。將(jiang)注意力(li)集(ji)中在(zai)我(wo)(wo)們真正(zheng)需要(yao)(yao)的(de)(de)(de)地(di)方，這(zhe)(zhe)樣功(gong)耗(hao)將(jiang)會(hui)(hui)降低，這(zhe)(zhe)從理論上(shang)已(yi)經證明(ming)，它的(de)(de)(de)拐(guai)點將(jiang)會(hui)(hui)在(zai)6G上(shang)體現出來。當然，這(zhe)(zhe)也需要(yao)(yao)產業界、運(yun)營商等各方達成共識。但總體趨勢就是(shi)這(zhe)(zhe)樣，正(zheng)如(ru)(ru)我(wo)(wo)剛才(cai)所講(jiang)，矛盾就擺在(zai)那(nei)里，如(ru)(ru)果(guo)繼續沿著(zhu)傳統通信的(de)(de)(de)路線走(zou)下(xia)去(qu)是(shi)行不通的(de)(de)(de)，我(wo)(wo)們必須轉向(xiang)，不能繼續沿著(zhu)香(xiang)農的(de)(de)(de)延長線一味(wei)做(zuo)下(xia)去(qu)，因為那(nei)樣會(hui)(hui)導致功(gong)耗(hao)越來越大。

5G與6G之間的界限不(bu)再“涇渭分明”

NBD：6G技術的(de)發展對5G網(wang)絡的(de)演進會(hui)有(you)什(shen)么影(ying)響？您如何看待5G與6G之間的(de)協同發展？

張平：目前5G的(de)(de)發展已經(jing)到了一(yi)個關鍵(jian)期。我(wo)剛才講需求正在(zai)發生變化，同時，5G對人工智能的(de)(de)引入在(zai)6G也需要持(chi)續(xu)推進(jin)。實(shi)際上，感(gan)知(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)(shi)人工智能的(de)(de)第(di)一(yi)步，首先感(gan)知(zhi)(zhi)(zhi)外界，其次對其進(jin)行認知(zhi)(zhi)(zhi)，然后(hou)再由大(da)模型構成的(de)(de)大(da)腦進(jin)行思考(kao)、學習和交互。因此，感(gan)知(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)(shi)最為(wei)重要的(de)(de)一(yi)環。過去(qu)我(wo)們只講通信(xin)，現在(zai)我(wo)們將感(gan)知(zhi)(zhi)(zhi)也加(jia)進(jin)來了，也就是(shi)(shi)通感(gan)一(yi)體化。