孫潔 張小東 李晨清

2023 年7 月6 日,在南京紫金山實驗室6G 綜合實驗室,科研人員展示自主研發的貝葉斯學習基帶芯片(季春鵬/ 攝)
當前,6G正從愿景階段進入“技術標準時間”。
2024年是6G技術國際標準化的關鍵之年,按照全球6G標準制定組織3GPP(第三代合作伙伴計劃)公布的6G標準化時間表,2030年將是6G商用元年。這意味著全球對6G的關注點已經從愿景階段發展到6G關鍵技術研發和標準推進階段。
為在2030年左右實現6G商用,全球各國紛紛加快6G研發布局。一方面,各國正加強對6G領域的專利申請,全球6G通信技術領域專利申請量已從2021年的3.8萬項上升到2023年的7萬多項;另一方面,多個6G聯盟陸續成立,全球各國圍繞6G的競合態勢愈演愈烈。
為搶占6G研發制高點,全球各國正通過多種方式加快6G研發步伐。
在積極籌措研發經費方面,歐盟計劃投入18億歐元,用于支持6G技術研究;英國2023年發布《無線基礎設施戰略》,承諾為6G研發提供1億英鎊資金;韓國為確保其能在 2026 年展示 pre-6G 技術,劃撥3.2 億美元的高額預算,用于 6G 技術商用、人才培養等,以期能占據全球30%的6G國際標準專利,擴大 6G 優勢。
無論是高端制造業,還是現代服務業的轉型升級,亦或是培育低空經濟等戰略性新興產業,都迫切需要6G 盡早商用。
在加強政策支持方面,日本計劃推動修訂反壟斷法,為運營商在6G技術研發方面提供更多的靈活性,包括允許其不對外公開6G研發成果等;我國于2019年建立了完善的6G推進組織,還將前瞻布局6G發展、加大6G技術研發支持力度寫進了“十四五”規劃,工信部等七部門于2024年聯合印發了《關于推動未來產業創新發展的實施意見》,提出了對6G發展的支持。
在建立合作聯盟方面,美國于2023年先后與歐盟、韓國、英國、日本等國家和地區,就6G合作發表聯合聲明或簽署合作協議;2023年10月,英、澳、日、美、加等五國宣布成立全球電信聯盟(GCOT),該聯盟將圍繞6G和未來電信標準的制定加強成員國內部的信息共享和聯合研究;同月,美國與歐盟發布聯合聲明稱,雙方將制定6G無線通信系統研發共同愿景和行業路線圖。
當前,全球圍繞6G研發已形成不同聯盟。2月26日,美國拋開國際移動標準制定組織 3GPP(第三代合作伙伴計劃)所強調的全球6G標準必須統一原則,聯合西方七國和日韓發布《支持6G原則的共同聲明》。同時,美國下一代網絡聯盟聯合歐洲、韓國、日本和印度的6G聯盟中相關歐美運營商建議6G商用規范延期一年發布。
目前,5G系統性能已接近通信香農定律的理論極限,無法滿足高端產業進一步轉型升級和部分戰略性新興產業的發展需要。無論是高端制造業,還是現代服務業的轉型升級,亦或是培育低空經濟等戰略性新興產業,都迫切需要6G盡早商用。
在移動通信網絡的發展史上,網絡和業務的關系一直是“先修路再跑車”——網絡能力具備后,新的應用再被激發。2G網絡帶來了短信業務爆發,3G網絡成就了網絡社交,4G網絡支撐了火爆至今的網絡視頻,5G推動千行百業數智化轉型……但6G或許是個例外。
正是5G打開了世界從萬物互聯到萬物智聯的大門,讓全社會對6G有了更高的期許。6G典型應用場景在增強移動寬帶、海量物聯網、低時延高可靠的5G“鐵三角”基礎上加入沉浸式通信、人工智能與通信融合、感知與通信融合,成為“六邊形戰士”,將與近兩年驟然升溫的生成式人工智能、低空經濟共同掀起一波更為猛烈的人類科技變革浪潮。
在6G標準產業化之前,相關技術研發已經非常扎實。很多技術不是停留在紙面上,而是在實驗系統上能夠反復地進行驗證,甚至可以用這些實驗系統來預先驗證未來6G的一些關鍵應用。
6G需要滿足人機物多元需求、通感算多類場景,還要兼顧帶寬、時延、能效和成本多維度要求,這種技術的高挑戰亟須全球標準的統一。
如果6G全球技術標準加劇競爭和分裂,將造成兩個重要變數。
在移動基礎網絡方面,形成統一技術路線的難度將加大。美國和歐盟、日韓的私營企業聯盟可能在芯、邊、端、云、智、網等全面開辟6G技術新路線,未來形成眾多的6G技術流派,這可能會導致下一代內生智能的“空天地海一體”移動基礎網絡技術路線多樣化發展。
在頻譜使用方面,全球6G頻譜使用的差異將進一步拉大。我國6Ghz頻段僅用于6G通信,而美國聯邦通信委員會(FCC)將6GHz授權給WIFI6E和AR/VR可穿戴設備等非授權業務,這將造成6G頻段與WIFI頻段的復用,本該用于6G商用的投資也容易被美國WIFI和AR/VR設備產業生態瓜分,這給全球6G商用增加了變數。
目前,我國在6G超大規模天線陣列、太赫茲通信、通感一體等關鍵技術方面均取得了重要進展,國家重點布局了一系列技術研究方向,并正在超前培育6G應用生態。全球主要6G研發組織加強對話和技術合作已是當務之急。
“小院高墻”不可能制定出滿意的標準,集思廣益才是正道。中國超大且充分開放的市場,正在并將繼續為全球各國的科學家、企業家提供巨大的發展機遇。