全球6G發(fā)展競爭態(tài)勢研究及趨勢研判

林梓瀚 游 祎 魏 偉

1(中國電子系統(tǒng)技術有限公司 北京 100071) 2(外交學院 北京 102206)

目前全球主要經濟體、產業(yè)界都已經開啟了6G的前瞻性研究，但是6G仍處于探索的階段.雖然對于6G未來發(fā)展的關鍵技術尚未達成一致的共識，但是已經出現(xiàn)了對6G未來愿景與關鍵技術的相關討論.2019年11月我國6G技術研發(fā)推進工作組和總體專家組成立，標志著中國6G技術研發(fā)工作正式啟動.3GPP計劃將于2023年啟動6G研究，并于2025年正式進行6G的國際標準制定.

隨著5G國際標準制定的完成，有關6G技術標準的討論開始提上進程，全球主要經濟體開始重點關注6G技術標準的發(fā)展，布局6G領域，提出符合自身發(fā)展的6G政策.

1 全球主要經濟體6G政策及特點

全球層面，6G政策的“先行者”除中國外，主要為西方發(fā)達國家，基于現(xiàn)有的技術優(yōu)勢，西方國家率先布局6G領域，力圖繼續(xù)維護其未來通信領域的技術優(yōu)勢.為維護技術霸權，美國旨在提高未來6G領域的國際領導力，出于“技術主權”的戰(zhàn)略考慮，歐盟搶先布局6G賽道，日韓、五眼聯(lián)盟國家等美國盟友緊隨歐美步伐，推進其6G發(fā)展步伐.

1.1 美國旨在提高6G技術的國際領導力

2019年2月特朗普提出希望盡快在美國提供5G甚至6G技術[1]，拜登政府上臺后繼承特朗普政府的政策，阻止華為建立美國盟國的5G網絡[2]，因此拜登在關鍵技術上保持領導力的戰(zhàn)略大致上與特朗普保持一致.在6G發(fā)展政策上美國旨在提高其在6G技術領域的國際領導力，實現(xiàn)彎道超車，從而繼續(xù)維持其在關鍵技術領域的“技術霸權”.

為了加快6G技術的開發(fā)步伐，2019年3月，美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)決定開放95 GHz～3 THz頻段作為6G甚至7G的試驗頻譜.紐約大學無線電教授Ted Rappaport認為FCC此舉發(fā)起了6G競賽，這有助于確保美國在下一代無線技術中發(fā)揮領導作用[3].同時，美國積極整合國內資源，推動國內運營商在6G領域的合作.2020年10月，美國標準組織ATIS宣布發(fā)起成立6G聯(lián)盟(Next G Alliance)，成員包括美國主要電信公司(如Verizon,AT&T,T-Mobile等)，旨在通過私營部門的努力制定國家6G路線圖并確定優(yōu)先事項和發(fā)展戰(zhàn)略，加強北美地區(qū)在未來10年移動技術的領導力.Next G Alliance的工作將涵蓋技術研發(fā)、制造、標準化和市場準備的整個生命周期[4].2022年3月，F(xiàn)CC向美國Keysight公司頒發(fā)首個頻譜視界實驗許可(Spectrum Horizons License)，用于在95 GHz和3 000 GHz之間的亞太赫茲(THz)頻段開發(fā)6G技術，此舉有助于學術界和工業(yè)界的研究人員使用尖端技術，加速支持數(shù)據(jù)密集型高帶寬應用、成像和傳感的創(chuàng)新[5].近期，DARPA與英特爾合作宣布啟動SAHARA計劃，該計劃將開發(fā)下一代先進的專用集成電路(ASIC)，這是6G商業(yè)化的一個關鍵組成部分[6].

除進行頻譜試驗，加快技術研發(fā)合作外，美國想要加強其在國際標準組織的領導力，從而引領6G的標準制定.2020年1月美國會眾議院通過的《提高美國在5G的國際領導力法案》提出美國及其盟友、戰(zhàn)略合作伙伴應在5G及下一代(6G)移動通信系統(tǒng)和基礎設施的國際標準制定機構(包括ITU,3GPP)中保持參與和領導地位.而另一份眾議院通過的法案《提高美國在無線技術領導力法案》要求提高美國在制定5G網絡和下一代(6G)無線通信網絡標準的機構中的領導地位并增派代表[7].2021年12月，美國眾議院通過《未來網絡法案》(FUTURE Networks Act)，要求美國聯(lián)邦通信委員會開始對6G無線技術進行測試，并指示其盡快成立6G工作組，提交有關6G無線技術的報告，以確定相關技術的可能用途和限制，以及如何與各類實體合作有效利用這些技術[8].

1.2 歐盟搶先布局6G賽道維護“技術主權”

歐盟認為，開發(fā)基于歐洲的6G基礎設施和解決方案是確保歐洲關鍵技術和系統(tǒng)主權的關鍵之一，特別強調“數(shù)字主權”與“技術主權”以期抵消美中等國帶來的技術優(yōu)勢.此前歐盟通過《通用數(shù)據(jù)保護條例》(GDPR)的嚴苛條例來維護其用戶數(shù)據(jù)的安全，從而維護歐洲的“數(shù)據(jù)主權”[9].此后歐洲連續(xù)發(fā)布《塑造歐洲的數(shù)字未來》、《人工智能白皮書》和《歐洲數(shù)據(jù)戰(zhàn)略》來維護其“數(shù)字主權”與“技術主權”.為了繼續(xù)維護其“技術主權”，歐盟搶先布局6G賽道.

2018年歐盟委員會提出“2020歐洲地平線”計劃，旨在推動歐洲的研究與創(chuàng)新，2019年4月17日，歐洲議會通過了“歐洲地平線”臨時協(xié)議，歐洲各機構于2020年12月11日就該計劃達成了政治協(xié)議.歐盟在該計劃中設立“智能網絡與服務”研發(fā)項目以支持后5G和6G技術的研發(fā)，歐盟希望借此能夠清晰明確后5G技術和6G技術標準[10]，從而率先制定6G標準，布局6G產業(yè).2021年1月1日，歐盟第1個6G旗艦計劃項目Hexa-X正式啟動，Hexa-X將聚焦6G的應用場景與關鍵技術.該項目已取得2020歐洲地平線計劃的資助并由諾基亞牽頭22家機構參與該項目.同年12月，歐盟啟動了其首個大規(guī)模6G研究及創(chuàng)新項目，歐洲智能網絡和服務聯(lián)合體(European Smart Networks and Services Joint Undertaking)為2021—2022年工作計劃撥款2.4億歐元，旨在支持包括5G演進、垂直行業(yè)的大規(guī)模試驗以及6G系統(tǒng)研究在內的活動[11].

除歐盟層面積極動作外，歐盟成員國緊隨歐盟步伐，其中芬蘭最為突出.2018年5月芬蘭政府成立6G旗艦計劃(6G Flagship)，以推動6G標準的發(fā)展，計劃在2018—2026年投入2.5億歐元資金用于6G的技術研發(fā)，諾基亞和芬蘭的各個研究所以及大學共同進行合作研究.德國也想在6G領域搶占主導權，其聯(lián)邦教育和研究部(Bundesministerium für Bildung und Forschung, BMBF)已經為未來5年的6G研發(fā)工作撥款7億歐元，從而為“圍繞6G通信技術的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)”提供基礎，并從長遠角度強化德國和歐洲的技術主權[12].

1.3 五眼聯(lián)盟國家及日韓等國緊追歐美6G步伐

五眼聯(lián)盟國家中，澳大利亞已經加入6G旗艦計劃，探索6G未來發(fā)展.英國政府雖尚未明確其6G戰(zhàn)略，但是產業(yè)界與學界開始對6G技術進行初步探索.2019年6月，英國電信集團(BT)預計6G將在2025年得到商用，技術研發(fā)方面，英國布朗大學實現(xiàn)了非直視太赫茲數(shù)據(jù)鏈路傳輸.2020年11月，英國薩里大學成立面向下一代(6G)通信的創(chuàng)新中心，旨在探索未來10年通信戰(zhàn)略與愿景.

在6G技術研發(fā)上，日韓緊隨歐盟步伐，以期實現(xiàn)6G率先商用.2019年4月韓國正式成立了6G研究小組以推動6G核心技術與應用的發(fā)展，并于2021年1月宣布將于2028年在全球率先實現(xiàn)商用6G.此前，韓國科學與信息通信技術部(MSIT)于2018年8月6日發(fā)布《引領6G時代的未來移動通信研發(fā)戰(zhàn)略》，計劃從2021年開始的5年內投資2 000億韓元(約合1.68億美元)研發(fā)6G技術，專注于6G國際標準并加強產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，從而確保韓國繼5G之后成為全球首個6G商用國家[13].2021年，三星集團啟動了針對一系列廣泛領域的龐大投資計劃，將于未來3年投入240萬億韓元(約合2 050億美元)用于后疫情時代的產業(yè)結構調整，其中特別強調提升6G研發(fā)能力，此舉也是為了保證韓國能夠成為全球6G競爭中的關鍵領導角色[14].

日本政府于2020年1月成立了由東京大學校長五神真為會長、直屬于日本總務大臣領導的6G技術研究會，開始研究制定涉及6G的國家綜合發(fā)展戰(zhàn)略[15].同年4月，日本總務省公布2025年日本“6G綜合策略”并于6月推出了“Beyond 5G推進戰(zhàn)略”.“6G綜合策略”提出在2025年完成6G主要技術的研發(fā)，在2027年開始6G技術試驗并在2030年正式啟用6G技術.“Beyond 5G推進戰(zhàn)略”計劃在6G研發(fā)方面對企業(yè)進行支持.日本最大電信運營商NTT自2018年開始進行6G研發(fā)，之后又在多個核心領域與微軟、NEC公司開展技術合作，助力日本占據(jù)6G主導權[16].2021年，同為日本知名運營商軟銀集團(SoftBank)的研發(fā)團隊提出了6G時代面臨的3大類(架構挑戰(zhàn)、技術挑戰(zhàn)和社會挑戰(zhàn))共10余個關鍵挑戰(zhàn)，并計劃在未來10年內對其5G和6G網絡投資2.2萬億日元(約201.3億美元)，目的是在加強5G時代預期的高速連接、低延遲和“大規(guī)模設備連接”能力基礎上，實現(xiàn)高可靠性并大幅提高能效，幫助日本成為AI驅動的數(shù)字社會[17].2021年，日本和美國宣布聯(lián)合投資45億美元用于開發(fā)6G關鍵技術，旨在加強兩國在數(shù)字領域的競爭力，促進安全連接和充滿活力的數(shù)字經濟，提升合作伙伴的網絡安全能力以應對共同威脅[18].

2 未來全球6G政策發(fā)展趨勢研析

2.1 全球6G“科技競賽”加大數(shù)字鴻溝

與5G相比，6G的傳輸性能提升100倍，網絡容量將達到5G的1 000倍以上，峰值傳輸速率幾乎能達每秒1 TB，網絡時延也將低至0.1 ms.未來6G將被廣泛應用于空間通信、智能交互、觸覺互聯(lián)網、機器間協(xié)同及其他全自動場景.6G技術的出現(xiàn)極大地推動了“萬物互聯(lián)”的發(fā)展，“萬物互聯(lián)網始于5G，而蓬勃發(fā)展于后5G”，數(shù)字經濟將迎來新一輪爆發(fā)式增長.但是本輪6G技術賽道中最早下場的以西方發(fā)達國家為主，無疑將拉大發(fā)達國家與發(fā)展中國家之間的數(shù)字鴻溝.

2019年9月聯(lián)合國發(fā)布的《2019年數(shù)字經濟報告》指出數(shù)字發(fā)展將對幾乎所有可持續(xù)發(fā)展目標產生影響，并將影響所有國家、部門和利益攸關方.但是當前連通力不足的國家和高度數(shù)字化的國家之間的差距越來越大.在其他領域，如利用數(shù)字數(shù)據(jù)和前沿技術的能力，差距則進一步拉大.美歐、日韓、英國等發(fā)達國家通過雄厚的物力財力投入6G技術研發(fā)，提前入場搶占未來6G賽道，將在全球引發(fā)新一輪6G“科技競賽”，加劇全球6G科研競爭.發(fā)展中國家迫于技術、財力的劣勢，只能處于技術邊緣.因此在6G發(fā)展中形成“核心-邊緣”體系，優(yōu)者愈優(yōu)，將進一步導致全球數(shù)字發(fā)展失衡.

2.2 繼續(xù)形成圍堵中國的6G地緣政治格局

特朗普政府時期，美國通過國內立法和行政手段，對其盟友、合作伙伴實行“大棒與胡蘿卜”策略形成圍堵中國5G發(fā)展的地緣政治格局，意圖拖慢中國5G發(fā)展速度.2020年12月28日在聽取國安與外交專家簡報之后，拜登稱美國經濟只占全球經濟的25%，如果與民主伙伴站在一起，將能增加對中國經濟談判的籌碼.

因此，拜登上臺后恢復美國領導力、重構美國的同盟體系，將是其對外政策的核心.后5G時代及未來的6G時代，基于現(xiàn)實主義思想，在對華科技政策上拜登政府將繼續(xù)與中國保持競爭態(tài)勢.美眾議院的“中國工作組”2020年10月發(fā)布的報告圍繞如何加大壓制中國提出了400多項具體建議[19].當前，6G賽道中搶先入場的五眼國家、日韓等國基于傳統(tǒng)的盟友關系，將會在一定程度上與美國保持協(xié)同.歐盟強調維護其“技術主權”，但是內部成員國有自身的利益考慮，會出現(xiàn)分化情形：法國將保持傳統(tǒng)的“戴高樂主義”外交政策，德國致力于維護其“數(shù)字主權”；其他大部分成員國出于自身利益以及與美國的傳統(tǒng)盟友關系，會選擇“站隊”美國.因此，隨著拜登上臺后對其盟友體系的重構，形成以美國為主的“民主同盟”，在6G領域將會繼續(xù)形成圍堵中國的6G地緣政治格局.

2.3 國際6G標準話語權爭奪將“白熱化”

《提高美國在5G的國際領導力法案》與《提高美國在無線技術領導力法案》提出，提高美國在ITU,3GPP,ISO,IEEE等國際標準機構的領導力，增加在此類機構的代表數(shù)量以及鼓勵美國私企加入此類機構并為相關企業(yè)派遣技術專家，目的是為了增加美國在5G及6G國際標準制定的話語權.西方主要國家也在加快搶占6G賽道，因此各國未來在國際標準制定機構的話語權爭奪日趨激烈，這些機構的標準制定關鍵崗位爭奪將更為激烈.

《確保美國在國際標準領導力法案》要求美國標準技術研究所(NIST)從以下4個方面對中國在新技術國際標準制定組織中的政策及標準發(fā)展情況進行調查：1)調查過去10年中國如何在國際標準制定組織中增加其角色地位；2)調查中國標準化戰(zhàn)略，如“中國標準化2035”在國際標準制定組織中的影響；3)調查中國是否設計了針對某些新興技術的國際標準，以促進中國政府在“中國制造2025”計劃中所表達的利益，而將其他參與者排除在外；4)調查中國此前參與國際標準制定組織的辦法，并研判中國未來會如何參與人工智能、量子信息等關鍵技術的國際標準制定活動以及由此帶來的后果.同時，2020年12月通過的美國《2021財年國防授權法案》中提出針對中國在國際組織的地位的調查.這將導致我國參與相關國際標準制定機構的活動面臨更大阻力，爭取6G國際標準制定關鍵崗位面臨更大難度.

3 對我國的建議

為了應對未來全球6G發(fā)展的競爭態(tài)勢，我國應加快6G整體戰(zhàn)略制定步伐，繼續(xù)加強國際產業(yè)布局以及積極參與國際6G標準制定，推動我國未來6G發(fā)展.

3.1 加快6G整體戰(zhàn)略制定步伐

雖然美國、歐盟、日韓等國提出關于未來6G發(fā)展的相關政策，但是暫未形成整體的、體系的6G發(fā)展戰(zhàn)略，相關發(fā)展戰(zhàn)略較為“碎片化”.因此我國應把握時機，在5G發(fā)展成功經驗的基礎上，明確后5G時代與6G時代重點工作的時間節(jié)點，完成5G商用與6G布局的時間銜接，加快我國6G整體戰(zhàn)略制定的步伐，完成有關未來6G整體發(fā)展的“頂層設計”.在6G核心技術的研發(fā)、國內6G產業(yè)的布局、國際合作與戰(zhàn)略、人才與培養(yǎng)、產學研體系方面應盡早完成布局規(guī)劃，并結合未來技術發(fā)展特點，形成整體發(fā)展戰(zhàn)略，進一步擴大我國在6G領域的領先優(yōu)勢.

3.2 加強國際產業(yè)布局

發(fā)達國家和發(fā)展中國家之間的數(shù)字鴻溝越來越大，如利用數(shù)字數(shù)據(jù)和前沿技術的能力的差距在進一步拉大.因此，發(fā)展中國家亟需技術的援助，也存在著潛在的巨大市場.同時，面臨著未來的6G地緣政治格局，一帶一路沿線地區(qū)國家，以及其他廣大發(fā)展中國家是我國的破局關鍵之一.中國推行一帶一路倡議，可加強對一帶一路沿線地區(qū)國家與其他發(fā)展中國家，尤其非洲國家的技術與資金援助，加強后5G及6G技術的共同研發(fā)與國際產業(yè)布局，從而形成縮小數(shù)字鴻溝，打破針對我國的6G地緣政治格局，實現(xiàn)我國與發(fā)展中國家的“雙贏”.

3.3 積極參與國際6G標準制定

美國發(fā)布系列法案旨在增加美國在6G國際標準制定的話語權，由于中美之間在科技領域的競爭態(tài)勢將繼續(xù)持續(xù)，西方發(fā)達國家搶占5G賽道，未來各國在國際標準組織話語權的爭奪將“白熱化”.因此我國應積極參與國際標準機構，參與國際6G以及未來無線技術標準的制定，積極提出未來6G標準制定的提案.同時，加大對國際標準制定機構組織規(guī)則以及關鍵職位的研究，制定我國參與國際標準組織機構的戰(zhàn)略，整合國內專家資源，推動我國技術專家與代表進入機構擔任職務，提高我國在國際標準制定機構的話語權與規(guī)則制定權.

3.4 提升各方合作水平

6G技術的發(fā)展和應用涉及眾多利益相關方，各國進行戰(zhàn)略規(guī)劃布局時也都將合作視為實現(xiàn)6G愿景的重要一環(huán).無論是政府、私營企業(yè)，還是高校等研究部門，在6G發(fā)展方面都具有各自的優(yōu)勢，因此有必要深化各方合作，充分發(fā)揮制度優(yōu)勢、技術優(yōu)勢、資金優(yōu)勢、科研優(yōu)勢、取長補短，實現(xiàn)效益最大化.

4 結 語

未來6G將邁入太赫茲時代，并將在多個自動化場景中使用，南京航空航天大學電子信息工程學院吳啟暉院長認為“無人駕駛、無人機的操控都將非常自如，用戶甚至感覺不到任何時延”，因此6G將進一步帶來萬物互聯(lián)網的蓬勃發(fā)展.在當前5G商用的過程中，如何推動5G與6G的協(xié)同發(fā)展，需要我國做好“頂層設計”，完成全面發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃.