未来 6G 如何发展:8 大场景,全球积极布局

2021-06-08 13:52:35 来源:飞象网
近两年,随着 5G 的逐渐普及和商用进程的加快,关于 6G 的探索和讨论也开始成为业界谈论的焦点。我国科技部早在 2019 年 11 月就启动了由 37 家产学研机构参与的 6G 技术研发 IMT-2030 推进组,并召开了多场 6G 研讨会,通信领域相关的标准组织 ITU 和 3GPP 对于 6G 相关标准的制定也给出了计划时间表,我国 6G 研发正式启动。

5 月 12 日,工信部副部长刘烈宏主持召开 5G/6G 专题会议,要求 IMT-2030(6G)推进组进一步提前谋划,加强研究,稳中有进推动 6G 发展。

  • 一是深入开展 6G 应用场景研究。在现有 5G 的基础上,结合技术演进、经济社会发展趋势,研究提出未来 6G 的愿景需求和应用场景。

  • 二是着力推动关键技术创新突破。围绕太赫兹通信、通信感知一体化、通信与人工智能融合等 6G 潜在技术,主动谋划、前瞻部署、厚植根基,力争在关键核心技术领域取得重大突破。

  • 三是积极促进国际交流合作。

6 月 6 日,IMT-2030 (6G) 推进组(以下简称“推进组”)正式发布《6G 总体愿景与潜在关键技术》白皮书,本白皮书作为推进组的阶段性成果,内容涵盖总体愿景、八大业务应用场景、十大潜在关键技术等,并阐述了对 6G 发展的一些思考。

 

八大业务应用场景

白皮书提出,6G 的总体愿景为“万物智联、数字孪生”。未来,6G 业务将呈现沉浸化、智慧化、全域化等新发展趋势,形成沉浸式云 XR(扩展现实)、全息通信、感官互联、智慧交互、通信感知、普惠智能、数字孪生、全域覆盖等八大业务应用。

具体而言,云化 XR、全息通信、感官互联、智慧交互等沉浸化业务应用不仅可以为用户带来更加身临其境的极致体验,满足人类多重感官、情感和意识层面的交互需求,还可以广泛应用于娱乐生活、医疗健康、工业生产等领域,助力各行业数字化转型升级。

通信感知、普惠智能、数字孪生等智慧化业务应用借助感知、智能等全新能力,在进一步提升 6G 通信系统性能的同时,还将助力完成物理世界的数字化,推动人类进入虚拟化的数字孪生世界。

全域覆盖业务借助 6G 所构建的全球无缝覆盖的空天地一体化网络,使得地球上再无任何移动通信覆盖盲点,6G 业务将提供更加普遍的服务能力,助力人类的可持续发展。

十大潜在关键技术

为满足上述业务应用,白皮书也提出了 6G 十大潜在关键技术方向,包括内生智能的新空口和新型网络架构、增强型无线空口技术、新物理维度无线传输技术、新型频谱使用技术、通信感知一体化技术等新型无线技术、分布式网络架构、算力感知网络、确定性网络、星地一体融合组网、网络内生安全等新型网络技术。

此外,白皮书针对 6G 发展中的四个关键问题阐述了推进组观点。关于 5G 与 6G 发展关系问题,白皮书提出 6G 将在 5G 基础上由万物互联向万物智联跃迁,5G 的成功商用,尤其是在垂直行业领域的广泛应用,将为 6G 发展奠定良好基础。

关于 6G 频谱资源问题,白皮书表示,6G 将向更高频段扩展,并高效利用低中高全频谱资源。其中,低频段频谱仍将是 6G 发展的战略性资源,毫米波将在 6G 时代发挥更重要作用,而太赫兹等更高频段将重点满足特定场景的短距离大容量需求。

关于 6G 智能化演进问题,白皮书指出,智赋万物、智慧内生将成为 6G 的重要特征,人工智能与通信技术的深度融合将引发网络信息技术的全方位创新。

关于卫星等非地面通信与蜂窝网络的关系问题,白皮书表示,未来的 6G 网络仍将以地面蜂窝网络为基础,卫星、无人机、空中平台等多种非地面通信在实现空天地一体化无缝覆盖方面发挥重要作用。

全球积极布局 6G

不仅如此,白皮书指出,全球 6G 发展尚处于早期研究阶段,3GPP 6G 技术预研与国际标准化预计于 2025 年后启动,2030 年前后实现商用。

据悉,目前,全球国际组织已经纷纷启动 6G 相关工作,其中最早的是 ITU-T,围绕 6G 的一些潜在技术方向开展相关研究。ITU-R 也启动了 6G 愿景和技术趋势的研究,但是关于 6G 标准完成的时间表存在比较大的争议,一种观点希望在 2028 年完成,另一种观点希望继续延续 10 年一代的标准演进时间表在 2030 年完成。

后续,3GPP 将根据 ITU-R 的具体时间表来制定 6G 标准时间表,预计 3GPP 的 6G 标准制定工作将会在 2026 年左右启动。

尽管如此,各国都不愿落后,在摸索中抢跑,悄然开启 6G 争夺战。

中国方面,2018 年工信部就透漏已开始着手研究 6G 技术。2019 年 11 月,工信部、科技部等启动了我国第六代移动通信技术研发工作,6G 技术研发推进工作组和总体专家组的成立,标志着我国 6G 技术研发工作正式启动。

美日两国宣布共同投资 45 亿美元用于开发被称为 6G 或“超越 5G”的下一代通信技术。其中美国承诺提供 25 亿美元,日本承诺提供 20 亿美元。而且为了进一步追赶中国在通信基建领域的发展步伐,美国、日本还找来澳大利亚合作,准备在太平洋地区铺设海底通信电缆。

韩国政府计划在 2021 年至 2026 年期间总共投资 2000 亿韩元(1.69 亿美元),并在 2026 年启动一项尚未标准化的 6G 移动服务试点项目,预计 6G 服务将在 2028 年至 2030 年之间在韩国商用。据介绍,其 6G 试点项目包括:数字医疗沉浸式内容,自动驾驶汽车,智慧城市和智慧工厂等。

德国政府计划在 2025 年前提供高达 7 亿欧元(8.33 亿美元)的资金,用于 6G 技术的研究。

在各国 6G 的进展中,中国显然是走的较快的那个。根据《6G 通信技术专利发展状况报告》显示,全球 6G 通信网络技术申请总量为 3.8 万件,而中国占据了三分之一的份额,达到了 35% 的比例,坐拥 13449 件 6G 专利。

据悉,我国众多的企业包括三大运营商、华为、中兴、vivo 等也已在进行 6G 的研发当中。

以三大运营商为例,中国移动制定了为期十年的 6G 研究规划。第一个阶段是从 2018 年到 2025 年,这个阶段的主要工作是愿景需求定义,进行 6G 潜在关键技术的研究与验证,以及 6G 概念的系统设计。第二个阶段是 2025 年到 2030 年,这个阶段主要围绕 6G 标准制定、产业推进、商业应用以及应用培育等方面展开工作。

中国电信研究院从 2019 年开始就深度参与了推进组的研究工作,目前已牵头开展 ITU-T 国际标准“交互型沉浸式业务的需求”(H.IIS-reqts)以及“6G 网络架构及关键技术”等国家重点专项的研究工作,同时在积极推进 5G 增强技术的国际标准工作及其在 5G 垂直应用中的落地,为 6G 业务和关键技术研究打基础。

中国联通也已经发布了 6G 白皮书,白皮书指出,中国联通在 6G 研究上还处在起步阶段。而现阶段中国联通的 6G 愿景为:智能、融合、绿色、可信。未来中国联通将围绕上述愿景开展 6G 技术研究布局,构建包括愿景与需求,网络架构和使能技术的 6G 全技术体系和研究团队,跟随产业发展动态和形势,持续开展 6G 使能技术重点攻关研究。

此次白皮书的发布必将加速 6G 行业的发展,同时也给产业界布局 6G 提供了很多思考方向,相信未来,中国 6G 依旧会走在领先行列。
 


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