6G建议书：迈入新阶段，迎接新挑战

发布日期：2023-07-10 14:42:21  浏览次数：1875 来源：通信世界

在国际电信联盟无线电通信部门5D工作组（ITU-R WP5D）第44次会议上，国际电信联盟如期完成了《IMT面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书》（以下简称《建议书》）。《建议书》作为6G纲领性文件，为全球6G发展起到了宏观指引的作用。我国始终坚持创新驱动，面向6G，成立产业推进平台，系统推进6G研发，全力支撑未来6G产业发展。

全球6G发展迈入新阶段

正如《建议书》所示名称，其汇聚了全球对6G的美好愿景和期待，描绘了6G目标与趋势，提出了6G的典型场景及能力指标体系，是指导6G发展的总体性文件。随着该文件的发布，全球6G发展迈入新阶段，在充分积累技术的基础上，技术方向将逐步收敛，6G系统框架将越来越清晰，国际标准化工作也将提上日程。

我国率先启动6G研发布局，成立产业推进平台，系统推进6G研发。作为推进6G发展的主要产业平台，IMT[1]2030（6G）推进组（以下简称6G推进组）吸纳国内外超过80家成员单位，系统推进6G需求研究、技术研发、国际合作等各项工作，公开发布6G白皮书和系列技术研究报告，组织开展6G技术征集和技术试验，研制概念样机，支撑未来6G产业研发。

2021年6月，6G推进组发布《6G总体愿景与潜在关键技术》白皮书，提出6G将支撑实现“万物智联、数字孪生”的愿景，创新性提出6G潜在业务应用将呈现沉浸化、智能化和全域化特点。2022年7月，6G推进组发布《6G典型场景和关键能力》白皮书，提出6G将在5G三大典型场景基础上继续深化，构建超级无线宽带、超大规模连接、极其可靠通信能力，并拓展感知和智能服务新场景。同时，从用户、网络运营和可持续发展等需求角度，6G推进组研究提出了6G关键能力指标体系。

我国产业各方一直积极参与ITU 6G相关工作，与全球合作明确6G发展方向，促进形成全球共识，我国6G发展理念、典型场景和关键能力指标等研究成果充分体现在《建议书》中。

六大典型场景的机遇与挑战

6G在5G三大典型场景基础上继续深化和增强，构建沉浸式通信、超大规模连接、极高可靠低时延，并拓展感知和智能服务新场景（即人工智能与通信的融合、感知与通信的融合），普惠智能还将赋能其他场景，实现网络性能和服务能力的跃升，同时新增泛在连接场景，将缩小“数字鸿沟”，连接未连接的用户。

六大典型场景一方面体现了沉浸化、智能化、全域化的6G业务发展趋势，6G将面向人、机、物提供多样化服务，成为承载新用户、赋能新应用的新型数字基础设施；另一方面，实现跨领域技术间的深度融合，在扩展6G服务边界的同时，也为提升6G网络性能注入新动力。

但与此同时，六大典型场景也为行业发展带来了新挑战。首先，6G在5G三大典型场景基础上继续深化和增强，行业需要结合5G商用经验，进一步深化工业、能源、交通、医疗等垂直行业对6G需求的研究，分析垂直行业对6G网络性能的需求，这涉及成本、复杂性、安全性、不间断服务能力等。同时，面向垂直行业需求，行业要找准6G业务的应用定位，提供多技术融合的一站式行业应用解决方案。

其次，在关键技术方面，特别是面向感知、智能、计算等交叉融合领域，行业在汲取原领域技术优势的同时，还需解决跨领域融合或一体化设计带来的技术难题，从资源、功能、服务等层面实现通信、计算、模型、数据的融合一体，进而实现更高效的服务。此外，人工智能、感知、智能超表面等部分6G关键技术已在5G-Advanced阶段开展研究，应通过产业碰撞和磨合，加快推动技术优化和成熟。

部分能力指标已开展概念样机实践

《建议书》定义了6G的15个能力指标，分别是峰值速率、用户体验速率、频谱效率、区域流量容量、连接数密度、移动性、时延、可靠性、覆盖能力、定位精度、感知相关能力、AI相关能力、安全隐私弹性性能、可持续性、互操作性。能力指标体现了6G支持六大典型场景的性能程度。按类型分，能力指标包含通信、感知、智能和安全可持续四类指标，后三类是6G新引入的指标，其中第四类指标与6G强调的可持续性、安全性、隐私性和弹性的设计目标对应。

6G作为新一代智能化综合数字信息基础设施，具备泛在互联、普惠智能、多维感知、全域覆盖、绿色低碳、内生安全等典型特征，上述指标也是对这些特征的定义和量化。需要指出的是，ITU定义的能力指标，并非要求每个典型场景下每种指标都达到最优，不同场景的能力各有侧重，比如针对通感融合场景，对感知有高要求，但会适度放松对通信、智能指标的要求。

感知相关能力主要针对感知与通信融合场景，两者融合能更高效地利用频谱和软硬件资源。通过感知能力，6G网络可获取非连接设备和周围环境的空间信息，一方面支撑实现虚实共生的沉浸式业务；另一方面，通过空间信息辅助提升通信性能。6G支持多种类型的业务感知，包含导航、模式识别、成像等。从融合发展阶段来看，6G分阶段支持通信和感知尽量避免相互影响的业务共存阶段、通信和感知单点技术互相辅助的能力互助阶段、通信和感知系统层面一体化的网络共惠阶段。针对不同业务和不同发展阶段要求，感知类指标内容侧重不同，至少包含距离精度/分辨率、速度精度/分辨率、多普勒精度/分辨率、角度精度、检测概率、识别准确度等指标。

智能类指标主要针对人工智能和通信融合场景。6G推进组于2023年4月发布《6G AI即服务（AIaaS）需求研究报告》，指出通过6G网络的连接、计算、数据、模型等资源和功能，提供适应不同应用场景的AI能力，包含AI助力提升网络性能以及网络成为智能化应用的高效运行底座。智能类指标包含推理准确度、推理时延、能耗等模型/计算性能指标，数据完整度、冗余度等数据指标，以及服务准确度、服务覆盖率、系统能效等服务性能指标。

针对安全可持续类新指标，6G将通过构建内生安全机制、增强设备安全能力协同等，有效提升网络安全与数字安全。6G以绿色低碳作为网络设计的基本准则，通过在技术创新、系统设计、网络运维等多个环节融入节能理念，降低6G自身能耗，同时赋能行业低碳发展。目前ITU给出了初步指标定义，但尚未确定如何量化、评估，还需要行业在后续技术性能要求阶段继续研究。

业界积极投入6G技术研发，在通感融合、通信AI融合等方面已形成积累，并开展了概念样机的实践。除了单点技术、单场景方案外，6G作为有机整体，需要考虑如何最大化6G系统性能和产业优势：在接入能力上，支持中低高频段协同，设计兼顾多场景的传输技术和协议，实现灵活组网；在服务能力上，6G网络要提供更丰富的服务，如数据服务、算力服务等；在部署运营上，要实现网络自治、弹性开放等。

6G框架和总体目标已确定，6G步入技术储备关键阶段，我国应继续加强“产学研用”协同创新，坚持技术突破与产业实践相结合，汲取5G成功发展经验，扎实推进，为全球6G发展贡献“中国力量”。