6G要來了,正從愿景、需求走向標準制定。
2023年底,3GPP官宣將啟動6G標準開發(fā)。2024年3月,6G標準化時間表發(fā)布。4月,6G官方logo出爐。2025年3月,3GPP在韓國仁川舉行首次6G標準研討會,標志著6G標準化新征程正式開啟。
不久前,2025年8月25日至29日,基于今年6月在正式通過的3GPP無線接入網(wǎng)(RAN)工作組6G研究范疇(6G SID RP-251881),首次6G無線接入網(wǎng)工作組會議(3GPP TSG RAN WG1 #122)在印度班加羅爾成功召開,標志著3GPP正式啟動6G無線接入網(wǎng)的標準化研究。
R19的最終定稿正在緊鑼密鼓地進行之中,R20的研究序幕也已徐徐拉開。
在3GPP的計劃中,R20是5G-A的最后一個版本,R21是6G的第一個版本,將在2029年完成標準化,2030年即可商用。
冰凍三尺非一日之寒。早在5G商用之初,國際電信聯(lián)盟(ITU-R)就已經(jīng)開始擘畫6G藍圖。2020年,ITU-R開始征集下一代無線通信技術(shù)演進方向。2022年,ITU-R正式發(fā)布《面向2030及以后的地面國際移動通信未來技術(shù)趨勢》。
這份《未來技術(shù)趨勢》報告指出了6G關(guān)鍵技術(shù)方向:
AI原生通信、通信感知一體化、通信和計算融合架構(gòu)、設(shè)備到設(shè)備通信(D2D)、亞太赫茲傳輸、極致MIMO增強、可重構(gòu)智能表面(RIS)、以及地面網(wǎng)絡(luò)與非地面網(wǎng)絡(luò)互連等。
6G關(guān)鍵技術(shù)方向
新興技術(shù)趨勢和推動因素
? AI原生通信
? 通信感知一體化
? 通信與計算架構(gòu)融合
? 設(shè)備到設(shè)備通信
? 高效利用頻譜
? 提高能效及降低功耗
? 原生支持實時服務(wù)及通信
? 增強可信
增強無線空口的技術(shù)
? 先進的調(diào)制、編碼、多址方案
? 先進的天線技術(shù)
? 帶內(nèi)全雙工通信
? 多維度物理傳輸(RIS、全息無線、軌道角動量)
? 太赫茲通信
? 超高精度定位技術(shù)
增強無線網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)
? RAN切片
? 通過彈性網(wǎng)絡(luò)/軟網(wǎng)絡(luò)保障QoS
? RAN新架構(gòu)
? 數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)
? 與非地面網(wǎng)絡(luò)互連
? 支持超密無線網(wǎng)絡(luò)部署
? 增強RAN基礎(chǔ)設(shè)施共享
2023年,ITU-R發(fā)布《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標建議書》,即業(yè)界廣為認知的“6G愿景”。
在這份建議書里,6G將5G的三大場景擴充為六邊形,包含沉浸式通信、通信和感知融合、超可靠低時延通信、泛在連接、大規(guī)模通信、通信和AI融合。
在上述“6G”六邊形中,包含了如下的應(yīng)用場景:
6G應(yīng)用場景
沉浸式通信
- 增強5G的eMBB
? 擴展現(xiàn)實(XR)
? 遠程多感官通信
? 全息通信
大規(guī)模通信
- 增強5G的mMTC
? 智慧城市與基礎(chǔ)設(shè)施管理
? 垂直行業(yè)規(guī)?;锫?lián)
? 可持續(xù)(無電池、低功耗)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
超可靠低時延通信
- 增強5G的uRLLC
? 高精度機器協(xié)同、實時控制及自動化
? 遠程手術(shù)、自動駕駛車輛協(xié)同
? 智能電網(wǎng)的輸配電實時監(jiān)控與保護
通信感知一體化
? 智能環(huán)境感知與導(dǎo)航
? 活動檢測與運動跟蹤
? AI與數(shù)字孿生數(shù)據(jù)底座
通信和AI一體化
? 網(wǎng)絡(luò)輔助的自動駕駛
? 醫(yī)療設(shè)備間的自主協(xié)作
? 跨設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的重計算任務(wù)卸載
? 數(shù)字孿生的構(gòu)建與預(yù)測分析
泛在連接
? 物聯(lián)網(wǎng)通信
? 移動寬帶通信
為支持上面的6大場景,6G網(wǎng)絡(luò)有哪些能力維度,網(wǎng)絡(luò)指標需要達到多少呢?
如ITU-R的IMT-2030能力圖所示,6G的能力分為兩大類,一類是對5G能力的增強(圖中綠色部分),另一類是6G引入的新能力。
6G對5G能力的增強
峰值速率
單個終端的峰值速率遠超過5G的20Gbps,達到50Gbps到200Gbps
用戶體驗速率
實際網(wǎng)絡(luò)中,多用戶、多場景下,普遍應(yīng)該達到300Mbps到500Mbps甚至更高
頻譜效率
單位為bit/s/Hz,目標是比5G要高出1.5到3倍
面積話務(wù)容量
每平方米30–50 Mbps甚至更高
連接密度
每平方千米支持 100萬到1億個終端接入
移動性
在500km/h到1000km/h下依然可以無縫連接
時延
無線網(wǎng)絡(luò)時延低至0.1到1毫秒
可靠性
數(shù)據(jù)傳輸成功率達到99.999%到 99.99999% (小數(shù)點后3到5個9)
安全性
強化對網(wǎng)絡(luò)威脅的防護能力,確保在系統(tǒng)中斷期間仍能穩(wěn)健運行
6G新能力
覆蓋范圍
改善小區(qū)邊緣服務(wù)覆蓋,從小區(qū)中心到邊緣的用戶體驗不要有太大波動
定位精度
實現(xiàn)1至10厘米級高精度定位
感知能力
支持物體檢測、定位、成像與地圖構(gòu)建等先進功能
AI融合
具備分布式學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)處理和AI模型推理等能力
可持續(xù)性
通過高能效系統(tǒng)與資源優(yōu)化降低環(huán)境影響
互操作性
基于透明標準實現(xiàn)多系統(tǒng)無縫協(xié)同運作
可以看出,這些指標的定義還比較粗糙,很多都沒有量化。后面這些目標要怎么實現(xiàn),就要靠3GPP的標準化了。
那么,已經(jīng)全面起步的6G,會成功嗎?
目前從全球5G發(fā)展的情況來看,eMBB的“殺手級”應(yīng)用還未出現(xiàn),mMTC和uRLLC的聲量也都不大,5G-A的新能力落地甚少,近年來還被AI搶了風頭。
在5G潛力尚未充分釋放的情況下,運營商未來升級6G的動力無疑是不足的。但是,移動通信技術(shù)標準演進10年一代的慣性非常強大,智能化大潮波濤洶涌,機器人、智能體等新一代終端形態(tài)迅速發(fā)展,對網(wǎng)絡(luò)能力的要求越來越高,代際更替是大勢所趨。
目前我國已經(jīng)投入了1.2萬億(中國信通院估計的金額),建成了世界上規(guī)模最大、技術(shù)領(lǐng)先的5G網(wǎng)絡(luò),不但讓我們實現(xiàn)了“流量自由”,還正在向各行各業(yè)的生產(chǎn)領(lǐng)域滲透。以完備的5G和5G-A基礎(chǔ)設(shè)施為實驗床,積極投入6G研究,無疑是延續(xù)5G時代領(lǐng)先優(yōu)勢不二選擇。
因此,在2025年3月的政府工作報告中,6G被列為國家戰(zhàn)略方向。只有從標準階段深度參與國際合作,掌握標準主導(dǎo)權(quán),才能在未來的6G產(chǎn)業(yè)掌握主動權(quán)。
對于我們這些通信技術(shù)工作者來說,未來的幾年,緊跟時代潮流,了解、學(xué)習(xí)、交流甚至開發(fā)6G原型產(chǎn)品,將是一項非常重要的任務(wù)。
參考閱讀:
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