鄔賀銓：新一代無線短距通信發展正當時
來源：人民郵電報
中國工程院院士鄔賀銓以《新一代無線短距通信發展正當時》爲題作主旨演講。
編者按：12月5日至6日，2024年中國無線電大會在四川省資陽市舉行。大會以“創新無線電管理，賦能新型工業化”爲主題，聚焦前沿無線電技術和產業動態，邀請院士、專家、行業單位及領軍企業負責人共商共享無線電技術與應用發展，深入探討頻譜資源開發利用、資源使用效率和綜合效益提升、低空經濟、商業航天加快發展的方法路徑，詳細解讀相關政策要求，助推無線電產業高質量發展。本報特刊發大會專家觀點及技術應用交流會亮點內容，以饗讀者。
隨着人工智能和萬物互聯時代的到來，數量龐大、功能各異的各類終端連接上網，對通信網絡的時延、容量、同步、功耗、定位等提出新的需求。特別是在終端接入較多、應用需求較大的短距通信場景，相關技術更是面臨新的挑戰。在2024年中國無線電大會上，中國工程院院士鄔賀銓提出，傳統短距通信技術難以適應發展新需要，以星閃爲代表的新一代無線短距通信發展正當時。
人工智能發展對時延、功耗、定位等提出新需求
記者：短距通信是通信技術的重要組成，澎湃而至的人工智能給傳統短距通信帶來了怎樣的賦能，又提出了哪些挑戰？
鄔賀銓：從短距通信技術角度看，人工智能有助於提升通信效率與穩定性、助力實現智能化管理與控制、增強安全與隱私保護能力、推動應用創新與產業發展，從而賦能短距通信性能進一步提升。從應用場景看，人工智能將豐富短距通信應用場景，比如在智能家居場景實現語音控制和用戶習慣學習等，在工業自動化場景增強智能監控、故障預測等，此外面向智能醫療與健康監測、智能交通與車聯網、低空通感應用、物流配送等也有新的功能增強。
同時，人工智能也對短距通信提出了實時性、低時延、低功耗、協同性、精定位、穩定性等新需求。例如，空間智能在終端側引入空間計算能力，需要通過短距通信實現與環境的交互，以精準定位實現對實物的控制。具身智能具有多模態通信和感知能力，擁有聽覺、視覺、觸覺等，需要兼容各種傳感器和執行器，對帶寬、容量、時延、穩定性、安全性、連續覆蓋和多模態等提出較高要求。
面對人工智能提出的新需求新挑戰，傳統短距通信很難適應上述需求。包括藍牙、Wi-Fi、UWB等在內的傳統無線短距通信技術存在碎片化嚴重的問題，共用頻段的機制導致干擾嚴重，頻譜資源利用效率較低。傳統短距通信技術也不適合較多終端同時接入的密集應用場景，爲了避免多設備間干擾通常採用時分方法，然而這一方法需要高帶寬才能確保精準低時延。此外，傳統短距通信以通信功能爲主，而新的應用需要通信、感知、定位三大功能相融合。
星閃性能體驗優勢顯著
記者：面對上述需求和挑戰，未來無線短距通信技術將呈現怎樣的發展趨勢？
鄔賀銓：未來無線短距通信技術將呈現四大發展趨勢。第一，高速率、高頻效、低能耗。第二，從盡力而爲到有質量保障。第三，通信、感知、定位相結合，實現三大功能綜合最優。第四，從自我閉環到開放，對接各種應用生態。
作爲新一代的無線短距通信方案，星閃具有顯著的性能體驗優勢。第一，低時延，過去異步偵聽、隨機退避的方式存在10ms左右時延，現在通過同步短幀、集中調度將時延縮減到20μs。第二，精同步，過去採取不定週期的同步導頻，同步時間大約1ms，現在短週期同步導頻將時延縮減至1μs。第三，業務高併發，過去異步併發、鄰道干擾，至多容納5～10個業務流，現在多域同步、鄰道正交，併發業務流增至200餘個。第四，高可靠，過去只有“2個9”的可靠性，現在採用Polar碼，可靠性提升至“5個9”。第五，低功耗，過去100MW精準定位大概0.3米，現在10MW 定位精度可達0.1米。
基於上述性能優勢，星閃特別適合需要精同步、密集部署、高可靠性、低時延的應用場景，如車載環境的主動降噪、流媒體播放、無線投屏、後視鏡播放等，工業環境的機械臂以及交互式遊戲等。此外，對於手機、平板電腦、路由器、家電、耳機、手錶、手環的無線連接，星閃也能提供良好覆蓋。
步入全場景智能互聯的3.0階段
記者：星閃目前發展到什麼階段，您對星閃發展前景有何期待？
鄔賀銓：以構建全場景智聯能力爲目標，星閃歷經1.0、2.0、3.0共三代演進。其中，2020年2月至2020年9月爲1.0階段，主要內容是確定通信架構、實現SLA基礎能力；2020年9月至2024年12月爲2.0階段，主要爲打通端到端的競爭力，實現“通定感”一體融合；從2025年起將進入3.0階段，這一階段將實現全場景智能互聯。
展望未來，無線短距通信市場前景廣闊。目前全球Wi-Fi設備約200億臺，經濟價值4萬億美元；預計到2029年，全球Wi-Fi客戶端市場規模接近200億美元。2024年，全球藍牙5.0市場規模大約50億美元。2023年，全球短距通信芯片出貨量是手機芯片的10倍，預計到2032年窄帶和寬帶短距芯片年出貨量分別達到70億枚和50億枚，總市場規模500億美元。2024年10月，中國蜂窩物聯網連接數是移動電話用戶數的1.47倍，馬斯克預計未來人形機器人數量會超過全球人口數。綜上分析，全球無線短距通信市場空間巨大。
AI技術驅動與數字化轉型需求交匯，推動通信、感知、定位和計算融合發展，5G-A/6G、NTN、低空通信、車聯網、物聯網及工業互聯網促進了短距通信升級。可以說，星閃技術發展正當時。星閃作爲無線通信技術的一支，以創新的技術面向未來需要，當然作爲後來者，也需要各方支持形成生態、做強產業。 （吳宣）