6g未来「预见6G：技术、场景、标准如何重新审视？」

预见6G：技术、场景、标准如何重新审视？ 通信产业网|2024-04-19 10:14:11作者：党博文来源：通信产业网

【通信产业网讯】(记者 党博文)2023年6月，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》，2024年3月，3GPP 6G标准化时间表确定，标志着6G研发进入了新的篇章，产业界都在期待6G将如何推进。

日前，备受瞩目的科技盛会——2024全球6G技术大会，在全球科技精英的热烈讨论与深入交流中圆满落幕。这次大会不仅是一次科技界的盛会，更是对人类通信技术未来发展的一次深入探讨与预测。

随着大会的圆满结束，关于6G技术的发展蓝图已经逐渐浮出水面，变得越来越清晰。站在全新的技术节点，眺望着一个由6G技术引领的、充满无限可能与机遇的未来通信，技术、场景、生态都值得重新审视。

毫米波和太赫兹引领关键技术

6G是新一轮科技革命和产业变革战略新高地，世界主要经济体正加快6G研发，各国政府、企业、学术界纷纷投入巨资开展6G技术研究及基础设施建设。

大会期间，3GPP业务与系统（SA）全会主席Puneet Jain透露了关于6G技术发展的最新规划。他表示，3GPP中的6G研究项目（SI）将从Release 20正式开始，这一版本不仅包括5G Advanced规范，还将涵盖部分6G SI的内容。

据Puneet Jain介绍，根据3GPP的既定计划，Release 20中的5G-Adv部分预计将在2027年3月完成并冻结，而相关的ASN.1/OpenAPI标准也将在不晚于2027年6月的时间内冻结。这意味着到那时，5G Advanced的技术规范和接口标准将达到稳定状态，为行业的进一步发展提供坚实的基础。

对于6G SI，Puneet Jain指出，3GPP已经制定了单独的时间表。他透露，3GPP期望在今年9月能够对6G SA1用户案例及其相应的服务要求进行批准。此后，他们希望在2026年3月之前完成SI及相关议题的结题工作。

当前,以6G为代表的移动通信技术标准的持续演进，为包括毫米波和太赫兹在内的高频通信带来了新的发展机遇。虽然拥有丰富的频谱资源以及超高的传输速率，但高频通信在功耗、覆盖能力和波束管理方面的短板同样明显。

从覆盖角度来看，首先要解决传输问题，在支持高速传输的同时，降低基带信号处理的复杂度；在射频方面，不断提高其性能；要支持移动和远距离覆盖。

论坛执行主席，东南大学首席教授、IEEE Fellow洪伟在致辞中表示，6G传输速率将会出现10倍提升，速率将会达到100Gbps。要想实现6G的超高速率和超大容量，从技术演进路径来看，有三种方式。

一是增加数据流，采用MIMO技术，比如在5G时代，就引入了大规模天线阵列；二是采用高阶调制解调技术，但高频段本身很难支持非常高的调制解调技术；三是增加带宽，引入更多的频谱资源，只有在毫米波和太赫兹等高频频段，拥有海量的频谱资源。

因此，对于6G而言，毫米波和太赫兹将是必选项，同时，大规模阵列是提升网络系统容量和峰值速率的重要实现方式，其作用在毫米波和太赫兹应用场景中会愈发明显。然而，目前在100GHz到1THz的电磁波频段下缺乏大功率波源和探测器，也就是众所周知的“太赫兹鸿沟”。

对此，深圳大学特聘教授、深圳大学太赫兹技术研究中心负责人、纳米束及太赫兹电子学实验室主任何文龙提出，利用回旋行波放大器（Gyro-TWA）技术，这种放大器可以在其他放大器无法工作的频率下以高效率（30％）和大功率带宽运行，未来还可以扩展到1 THz以上，并以20%带宽工作。对于雷达、无线通信、脉冲电子顺磁共振（EPR）和脉冲动态核极化而言，这是一项潜在的颠覆性技术，有望为太赫兹技术带来质的飞跃。

值得一提的是，在向6G的演进过程中，毫米波和太赫兹技术的落地与应用非常重要，但这离不开集成电路的强力助推。

南方科技大学深港微电子学院长聘教授刘晓光表示，从IC技术的发展路径来看，集成度越来越高，制程工艺越来越先进，但基于硅基的集成电路工艺还在不断地演进，特别是锗硅工艺，还远未达到理论上限。与此同时，高频段无源器件的尺寸越来越小，越来越适合集成，通过微加工和微组装的工艺，已经可以实现非常微小的结构。另外，无源器件还可以与有源产品进行异质集成，实现更复杂、性能更优的系统。

从5G-A出发：6G场景已落地生根

2023年6月，国际电信联盟ITU发布《IMT面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书》，提出6G典型场景及能力指标体系。6G将在5G三大典型场景基础上进一步增强和拓展为六大场景，并在九个5G能力增强基础上，新增六个6G新能力，如感知相关指标、AI相关指标、可持续性、覆盖、定位精度、互操作。

相比5G，6G将超越传统移动通信的范畴，在通信性能量级提升、通感算智等多要素深度融合、天地一体的立体覆盖等方面产生重大变革，这也标志着业界对6G的技术愿景形成阶段性共识。

中国移动首席专家刘光毅表示，虽然业界普遍预期2030年6G具备商用能力，但与“4G技术3G化”、“5G技术4G化”类似，部分6G技术也将提前在5G中进行验证和应用。

5G-A演进就包含了多项准6G技术，例如网络智能化、空天一体化、通感一体化、智能超表面等已开始进行试点，有望在5G-A网络中应用部署，提前实践6G技术理念。

哈尔滨工业大学教授张钦宇表示，就空天地一体化而言，当前已成为我国关键战略发展方向，更是大国竞争战略要地。今年1月，工业和信息化部等七部门发布的《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，明确将天地一体列入未来产业。未来空天地一体化将深度融合各层异构网络，结合人工智能、大数据、先进制造等技术，朝着智能化、融合化、安全化和可持续化方向发展，提供更为广域、智能、协同、高效的信息服务。

中国移动研究院首席科学家易芝玲表示，移动通信技术的演变，从4G到5G，5G到6G不仅仅是无线空口技术的变革，而是涵盖CT（通信技术）、 IT（信息技术） DT（数据技术）多种技术的深度融合与协同创新，面向6G时代的应用，以XR为代表的沉浸式技术将进一步延伸至数字孪生和元宇宙领域。

同时，在中国科学院院士、紫金山实验室主任、未来移动通信论坛副理事长兼秘书长尤肖虎看来，AI将使能6G实现网络自治，但面临绿色发展需求、实时性要求和性能不确定的挑战。发展基于数据知识图谱的原生人工智能，通过从无线大数据中甄别挖掘出关键少量特征数据并实时驱动智能优化，可以高效满足6G网络智能的绿色和实时性要求；通过进一步发展特征数据驱动的网络数字孪生，让AI方法在实际部署前在孪生体中进行性能预验证，能高效解决网络AI的性能不确定性问题。

深化开放协作：警惕“小院高墙”

回望过去，我们可以清晰地看到，从3G到5G的每一次技术升级，都伴随着对更高速度、更低延迟和更广覆盖的追求。而在这个过程中，全球统一的标准始终扮演着至关重要的角色，它不仅确保了技术的顺利演进，还为全球的消费者带来了前所未有的通信体验。

中国工程院院士邬贺铨认为，6G技术的高挑战性对高水平标准的国际统一期望更迫切，小院高墙不可能制定出满意的标准，集思广益才是正道，我们需要为6G国际合作创造更好的开放生态，通过我们领先的技术赢得在国际合作中的尊重。

值得关注的事，开幕式上，未来移动通信论坛发布了《协力推进全球6G共识与合作的行动倡议》，倡议清晰6G定位、深入研究新型场景、全行业共同定义6G，呼吁以ITU 6G愿景为牵引，强化3GPP标准组织作为6G标准化平台的作用，推动建立全球统一标准。

自去年未来移动通信论坛向全球同仁发出《全球协力推进6G国际合作发展倡议》，并在同年正式发布了“6G国际合作项目”以来，这一举措得到了全球近30个国家和地区的近百家机构的关注与响应。

当前，全球6G研发持续提速，但6G发展需求、技术路线等方面尚需进一步探索，需要凝聚全球智慧，尽快形成统一共识，促进全球移动通信前沿技术创新及产业持续健康发展。

因此，《协力推进全球6G共识与合作的行动倡议》也从清晰6G定位、深入研究新型场景、全行业共同定义6G、建立广泛的平台组织协作机制四大角度出发，共同推进6G未来产业与服务应用的合作共赢。

无疑，在6G的研发征途中，不同的国家和地区由于技术基础、政策环境、市场需求等方面的差异，可能会遇到各式各样的挑战和问题。这些挑战可能涉及技术研发、频谱分配、数据安全与隐私保护、网络架构设计等多个方面。但是，全球协作、资源共享与整合是推动6G技术快速发展的重要途径，这种协作不仅有助于形成统一的技术规范和接口标准，确保全球互操作性，还能促进技术和市场的双重发展，实现共赢。

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责任编辑：党博文