6G建議書：邁入新階段，迎接新挑戰(zhàn)

杜瀅

在國際電信聯(lián)盟無線電通信部門5D工作組（ITU-R WP5D）第44次會議上，國際電信聯(lián)盟如期完成了《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標(biāo)建議書》（以下簡稱《建議書》）。《建議書》作為6G綱領(lǐng)性文件，為全球6G發(fā)展起到了宏觀指引的作用。我國始終堅持創(chuàng)新驅(qū)動，面向6G，成立產(chǎn)業(yè)推進(jìn)平臺，系統(tǒng)推進(jìn)6G研發(fā)，全力支撐未來6G產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

全球6G發(fā)展邁入新階段

《建議書》匯聚了全球?qū)?G的美好愿景和期待，描繪了6G目標(biāo)與趨勢，提出了6G的典型場景及能力指標(biāo)體系，是指導(dǎo)6G發(fā)展的總體性文件。隨著該文件的發(fā)布，全球6G發(fā)展邁入新階段，在充分積累技術(shù)的基礎(chǔ)上，技術(shù)方向?qū)⒅鸩绞諗浚?G系統(tǒng)框架將越來越清晰，國際標(biāo)準(zhǔn)化工作也將提上日程。

我國率先啟動6G研發(fā)布局，成立產(chǎn)業(yè)推進(jìn)平臺，系統(tǒng)推進(jìn)6G研發(fā)。作為推進(jìn)6G發(fā)展的主要產(chǎn)業(yè)平臺，IMT-2030（6G）推進(jìn)組（以下簡稱6G推進(jìn)組）吸納國內(nèi)外超過80家成員單位，系統(tǒng)推進(jìn)6G需求研究、技術(shù)研發(fā)、國際合作等各項(xiàng)工作，公開發(fā)布6G白皮書和系列技術(shù)研究報告，組織開展6G技術(shù)征集和技術(shù)試驗(yàn)，研制概念樣機(jī)，支撐未來6G產(chǎn)業(yè)研發(fā)。

2021年6月，6G推進(jìn)組發(fā)布《6G總體愿景與潛在關(guān)鍵技術(shù)》白皮書，提出6G將支撐實(shí)現(xiàn)“萬物智聯(lián)、數(shù)字孿生”的愿景，創(chuàng)新性提出6G潛在業(yè)務(wù)應(yīng)用將呈現(xiàn)沉浸化、智能化和全域化特點(diǎn)。2022年7月，6G推進(jìn)組發(fā)布《6G典型場景和關(guān)鍵能力》白皮書，提出6G將在5G三大典型場景基礎(chǔ)上繼續(xù)深化，構(gòu)建超級無線寬帶、超大規(guī)模連接、極其可靠通信能力，并拓展感知和智能服務(wù)新場景。同時，從用戶、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營和可持續(xù)發(fā)展等需求角度，6G推進(jìn)組研究提出了6G關(guān)鍵能力指標(biāo)體系。

我國產(chǎn)業(yè)各方一直積極參與ITU（國際電信聯(lián)盟）的6G相關(guān)工作，與全球合作明確6G發(fā)展方向，促進(jìn)形成全球共識，我國6G發(fā)展理念、典型場景和關(guān)鍵能力指標(biāo)等研究成果充分體現(xiàn)在《建議書》中。

六大典型場景的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

6G在5G三大典型場景基礎(chǔ)上繼續(xù)深化和增強(qiáng)，構(gòu)建沉浸式通信、超大規(guī)模連接、極高可靠低時延，并拓展感知和智能服務(wù)新場景（即人工智能與通信的融合、感知與通信的融合），普惠智能還將賦能其他場景，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能和服務(wù)能力的躍升，同時新增泛在連接場景，將縮小“數(shù)字鴻溝”，連接未連接的用戶。

六大典型場景一方面體現(xiàn)了沉浸化、智能化、全域化的6G業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢，6G將面向人、機(jī)、物提供多樣化服務(wù)，成為承載新用戶、賦能新應(yīng)用的新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施；另一方面，實(shí)現(xiàn)跨領(lǐng)域技術(shù)間的深度融合，在擴(kuò)展6G服務(wù)邊界的同時，也為提升6G網(wǎng)絡(luò)性能注入新動力。

但與此同時，六大典型場景也為行業(yè)發(fā)展帶來了新挑戰(zhàn)。首先，6G在5G三大典型場景基礎(chǔ)上繼續(xù)深化和增強(qiáng)，行業(yè)需要結(jié)合5G商用經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步深化工業(yè)、能源、交通、醫(yī)療等垂直行業(yè)對6G需求的研究，分析垂直行業(yè)對6G網(wǎng)絡(luò)性能的需求，這涉及成本、復(fù)雜性、安全性、不間斷服務(wù)能力等。同時，面向垂直行業(yè)需求，行業(yè)要找準(zhǔn)6G業(yè)務(wù)的應(yīng)用定位，提供多技術(shù)融合的一站式行業(yè)應(yīng)用解決方案。

其次，在關(guān)鍵技術(shù)方面，特別是面向感知、智能、計算等交叉融合領(lǐng)域，行業(yè)在汲取原領(lǐng)域技術(shù)優(yōu)勢的同時，還需解決跨領(lǐng)域融合或一體化設(shè)計帶來的技術(shù)難題，從資源、功能、服務(wù)等層面實(shí)現(xiàn)通信、計算、模型、數(shù)據(jù)的融合一體，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更高效的服務(wù)。此外，人工智能、感知、智能超表面等部分6G關(guān)鍵技術(shù)已在5G-Advanced階段開展研究，應(yīng)通過產(chǎn)業(yè)碰撞和磨合，加快推動技術(shù)優(yōu)化和成熟。

部分能力指標(biāo)已開展概念樣機(jī)實(shí)踐

《建議書》定義了6G的15個能力指標(biāo)，分別是峰值速率、用戶體驗(yàn)速率、頻譜效率、區(qū)域流量容量、連接數(shù)密度、移動性、時延、可靠性、覆蓋能力、定位精度、感知相關(guān)能力、AI相關(guān)能力、安全隱私彈性性能、可持續(xù)性、互操作性。能力指標(biāo)體現(xiàn)了6G支持六大典型場景的性能程度。按類型分，能力指標(biāo)包含通信、感知、智能和安全可持續(xù)四類指標(biāo)，后三類是6G新引入的指標(biāo)，其中第四類指標(biāo)與6G強(qiáng)調(diào)的可持續(xù)性、安全性、隱私性和彈性的設(shè)計目標(biāo)對應(yīng)。

6G作為新一代智能化綜合數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施，具備泛在互聯(lián)、普惠智能、多維感知、全域覆蓋、綠色低碳、內(nèi)生安全等典型特征，上述指標(biāo)也是對這些特征的定義和量化。需要指出的是，ITU定義的能力指標(biāo)，并非要求每個典型場景下每種指標(biāo)都達(dá)到最優(yōu)，不同場景的能力各有側(cè)重，比如針對通感融合場景，對感知有高要求，但會適度放松對通信、智能指標(biāo)的要求。

感知相關(guān)能力主要針對感知與通信融合場景，兩者融合能更高效地利用頻譜和軟硬件資源。通過感知能力，6G網(wǎng)絡(luò)可獲取非連接設(shè)備和周圍環(huán)境的空間信息，一方面支撐實(shí)現(xiàn)虛實(shí)共生的沉浸式業(yè)務(wù)；另一方面，通過空間信息輔助提升通信性能。6G支持多種類型的業(yè)務(wù)感知，包含導(dǎo)航、模式識別、成像等。從融合發(fā)展階段來看，6G分階段支持通信和感知盡量避免相互影響的業(yè)務(wù)共存階段、通信和感知單點(diǎn)技術(shù)互相輔助的能力互助階段、通信和感知系統(tǒng)層面一體化的網(wǎng)絡(luò)共惠階段。針對不同業(yè)務(wù)和不同發(fā)展階段要求，感知類指標(biāo)內(nèi)容側(cè)重不同，至少包含距離精度/分辨率、速度精度/分辨率、多普勒精度/分辨率、角度精度、檢測概率、識別準(zhǔn)確度等指標(biāo)。

智能類指標(biāo)主要針對人工智能和通信融合場景。6G推進(jìn)組于2023年4月發(fā)布《6G AI即服務(wù)（AIaaS）需求研究》報告，報告指出通過6G網(wǎng)絡(luò)的連接、計算、數(shù)據(jù)、模型等資源和功能，提供適應(yīng)不同應(yīng)用場景的AI能力，包含AI助力提升網(wǎng)絡(luò)性能以及網(wǎng)絡(luò)成為智能化應(yīng)用的高效運(yùn)行底座。智能類指標(biāo)包含推理準(zhǔn)確度、推理時延、能耗等模型/計算性能指標(biāo)，數(shù)據(jù)完整度、冗余度等數(shù)據(jù)指標(biāo)，以及服務(wù)準(zhǔn)確度、服務(wù)覆蓋率、系統(tǒng)能效等服務(wù)性能指標(biāo)。

針對安全可持續(xù)類新指標(biāo)，6G將通過構(gòu)建內(nèi)生安全機(jī)制、增強(qiáng)設(shè)備安全能力協(xié)同等，有效提升網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)字安全。6G以綠色低碳作為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的基本準(zhǔn)則，通過在技術(shù)創(chuàng)新、系統(tǒng)設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維等多個環(huán)節(jié)融入節(jié)能理念，降低6G自身能耗，同時賦能行業(yè)低碳發(fā)展。目前ITU給出了初步指標(biāo)定義，但尚未確定如何量化、評估，還需要行業(yè)在后續(xù)技術(shù)性能要求階段繼續(xù)研究。

業(yè)界積極投入6G技術(shù)研發(fā)，在通感融合、通信AI融合等方面已形成積累，并開展了概念樣機(jī)的實(shí)踐。除了單點(diǎn)技術(shù)、單場景方案外，6G作為有機(jī)整體，需要考慮如何最大化6G系統(tǒng)性能和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。在接入能力上，支持中低高頻段協(xié)同，設(shè)計兼顧多場景的傳輸技術(shù)和協(xié)議，實(shí)現(xiàn)靈活組網(wǎng)；在服務(wù)能力上，6G網(wǎng)絡(luò)要提供更豐富的服務(wù)，如數(shù)據(jù)服務(wù)、算力服務(wù)等；在部署運(yùn)營上，要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自治、彈性開放等。

6G框架和總體目標(biāo)已確定，6G步入技術(shù)儲備關(guān)鍵階段，我國應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新，堅持技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)實(shí)踐相結(jié)合，汲取5G成功發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，扎實(shí)推進(jìn)，為全球6G發(fā)展貢獻(xiàn)“中國力量”。W

來源：通信世界