全球6G技术产业发展态势.pdf
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1、E0全球 6G 技术产业发展态势杜刘通1徐晓燕1杜滢1魏克军1金弯弯2(1.中国信息通信研究院移动通信创新中心,北京 100191;2.中国人民大学经济学院,北京 100872)摘要:当前,5G 已进入规模化商用阶段,加速与各领域深度融合,成为经济社会高质量发展的重要驱动力量。与此同时,随着移动通信技术的持续演进,6G 逐渐成为全球科技创新发展的热点。全球多个国家和地区纷纷采取制定战略规划、加大项目资金投入等方式推动 6G 愿景需求、技术研究、标准制定、国际合作等。通过跟踪全球 6G 最新研究进展,分析梳理了全球 6G 发展态势,旨在为推动 6G 发展提出建议和参考。关键词:6G;全球进展;规
2、划中图分类号:F626 文献标志码:A引用格式:杜刘通,徐晓燕,杜滢,等.全球 6G 技术产业发展态势J.信息通信技术与政策,2023,49(9):2-6.DOI:10.12267/j.issn.2096-5931.2023.09.0010 引言当前,以移动通信技术为代表的信息通信技术蓬勃发展,已成为加速数字经济与实体经济融合的重要推动力,在推动全球经济社会发展、产业结构变革和技术迭代创新方面持续发挥关键作用。纵观全球,5G 已进入规模化商用阶段。据全球移动供应商协会统计,截至 2023 年 5 月,全球已有 99 个 国家和地 区的254 家运营商推出了商用 5G 网络服务1。我国已建成规模
3、较大、技术较先进的 5G 网络。与此同时,随着移动通信技术的持续演进,6G 逐渐成为全球科技创新的重点领域。本文将从国际标准研究进展、全球发展态势、国内相关研究工作三个角度梳理全球6G 发展现状,提出推动 6G 发展建议,为开展 6G 研究提供有益参考。1 6G 发展概述按照移动通信技术“十年一代”的发展规律,6G最早将于 2030 年进入商用阶段。2022 年 3 月,国际电信联盟(International Telecommunication Union,ITU)正式启动 6G 研究,明确了 6G 国际 标准工作计 划。2022 年 6 月,ITU 发布了面向 2030 及未来国际移动通信
4、(International Mobile Telecommunications,IMT)技术趋势的报告2,其中指出,未来移动通信的关键使能技术将包括增强型无线空口技术(如超大规模天线、新型调制编码技术与多址接入技术等)、感知与通信融合、人工智能与通信融合、新维度无线通信(如智能超表面等)、高频段(如太赫兹等)通信以及新型无线网络架构等,6G 总体技术框架逐步形成。2023 年 6 月 12 日至 22 日,ITU 完成IMT 面向 2030 及未来发展的框架2基金项目:2021 年北京市社科基金重点课题(No.21DTR060)N*=0 和总体目标建议书(简称建议书)3,明确了6G 发展目标
5、、典型场景、能力指标等内容,对后续 6G 技术和标准研究有重要指导作用4。在发展目标方面,6G 将推动实现包容性、泛在连接、可持续性、创新、安全性/隐私性/韧性、标准化和互操作、互通性七大目标,成为更好连接物理世界和虚拟世界、承载新用户、赋能新应用的新型数字基础设施;在典型场景方面,6G 将在 5G 三大典型场景的基础上持续增强和扩展,包含沉浸式通信、超大规模连接、极高可靠低时延、人工智能与通信融合、感知与通信融合、泛在连接六大场景;在性能指标方面,建议书明确了 6G 的 15 个关键能力指标,除传统移动通信的峰值速率、体验速率、频谱效率、区域流量密度、连接密度、覆盖、移动性、时延、可靠性等指
6、标外,6G 还将在安全性/隐私/韧性、定位、感知、智能、可持续发展、互操作等维度新增性能指标。笔者根据移动通信国际标准制定的经验发现,ITU 作为国际移动通信标准的评估及认定机构,将在20242026 年进一步细化和完善 6G 性能指标要求,制定相应评估方法;2027 年将针对制定的指标开展候选技术方案征集,预计在 2029 年完成 6G 基础版本标准,2030 年左右启动 6G 商用部署。作为目前影响力较大的移动通信国际标准制定组织,第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project,3GPP)在2022 年 6 月宣布正式冻结 5G 移动通信国
7、际标准Release 17,并正式启动了 Release 18 版5G 国际标准研制工作,5G 标准制定进入 5G 增强(5G-Advanced,5G-A)发展阶段,感知与通信融合、人工智能与通信融合的部分功能将在此阶段逐步实现,为后续 6G 标准制定奠定有力基础。根据 3GPP 已公布的标准制定计划,最早将于 2025 年启动 6G 有关国际标准研制工作,并预计 2029 年左右完成 6G 国际标准基础版本。2 全球主要国家和地区 6G 发展情况2.1 美国美国在产业组织和政府等层面积极推动 6G 研发合作。在产业组织层面,美国由电信行业解决方案联盟(Alliance for Telecom
8、munications Industry Solutions,ATIS)牵头成立了 Next G 联盟,旨在加强 6G 技术、网络、应用等领域的合作。除传统通信设备商及运营商外,还积极吸纳微软、谷歌、英特尔等信息技术领域软/硬件企业,实现从 6G 研发、测试到商用的全流程合作。2022 年 8 月 11 日,ATIS 与欧洲 6G 智慧网络和业务产业协会(6G Smart Networks and Services Industry Association,6G-IA)签署了一份 6G 合作谅解备忘录。双方将在 6G 通信系统和网络领域强化交流合作,开展 6G 研讨会、试验等多项活动,并计划共
9、同推动全球6G 统一标准的相关合作。2021 年 12 月,Next G 联盟和韩国 5G 论坛宣布签署谅解备忘录,共同促进下一代移动通信方面的合作。在政府层面,2021 年 12 月,美国通过未来网络法案,要求美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission,FCC)建立 6G工作组,6G 工作组由政府、通信设备商、运营商等组成,负责向美国国会提交与 6G 国际标准、建设部署、产业链、供应链等相关的报告。2022 年 1 月,FCC 成立了技术咨询委员 会(Technical Advisory Council,TAC),领导人工智能和 6G 等技术的研究
10、,重点关注新型频谱共享和新型无线通信等技术。2023 年 4 月,美国政府召集学术界、工业界、社会组织、政府部门、参众两院等代表在白宫召开 6G 研讨会,并以美国国家安全委员会(National Security Council,NSC)名义发布关于 6G 设计原则的报告,在技术可信及国家安全、开放及互操作、安全及隐私保护、成本可控及可持续发展、频率及制造、标准及国际合作 6 个方面阐述了对6G 设计原则的考虑,强调 6G 应建立在与美国及其盟友价值观相符的技术标准之上。2023 年 5 月,Next G联盟发布“6G 创新和投资的下一个前沿”倡议书(简称“倡议书”),指出 6G 作为下一代移
11、动通信技术将定义 2030 年以后的国际经济格局。倡议书认为,当前是强化政府、行业和学术界合作以保持美国未来领先优势的关键时刻,呼吁国会和政府充分资助已有的6G 法案,并启动 6G 立法新进程,强化美国在无线技术创新领域的领导者地位。2023 年 6 月,美国和英国联合发布二十一世纪美英经济伙伴关系大西洋宣言,宣布将在 6G 等关键和新兴技术领域加强合作,包括共同制定愿景,深化在 5G 及 6G 解决方案领域的技术创新合作,推进联合研发项目。2.2 欧盟欧盟设立 6G 相关研发项目,加大资金投入,积极推进 6G 研发。2017 年,欧盟便启动了包括纠错码、信道编码、调制技术在内的 6G 基础技
12、术研究项目。2018 年,芬兰国家技术研究中心联合奥卢大学、诺基3E0亚公司等实施为期 8 年的 6G 旗舰项目,计划总投资2.9 亿美元,研究内容为包含 6G 愿景、挑战、应用和技术方案在内的完整 6G 生态系统5。2020 年,欧盟推出了 20212027 年的科研资助框架“欧洲地平线”,开展包括下一代移动通信网络在内的六大关键技术研究,并于 2021 年 1 月正式启动 6G 旗舰项目 Hexa-X,该项目为期两年半,项目整体由诺基亚负责,爱立信为技术负责单位,此外西门子、英特尔、法国电信 Orange、芬兰阿尔托大学等在内的多家设备商、运营商及科研机构也参与其中。Hexa-X 项目包括
13、智能连接、多网聚合、可持续性、全球服务覆盖、极致体验和安全性六大研究方向。2021 年 2 月,欧盟通过立法提案,由欧盟联合私营企业资助设立“智能网络和服务联合伙伴”(Smart Network and Services Joint Undertaking,SNS-JU)项目,用于构建服务全欧洲的 6G 试验性基础设施。目前,该计划已分别于 2022 年 10 月和 2023 年 1 月启动了两批次项目。此外,欧盟成立了 6G-IA 作为欧洲下一代移动通信网络与业务研究的重要平台,6G-IA 在 5G 基础设施公私合作伙伴关系(5G Infrastructure Public Private
14、Partnership,5G-PPP)和 SNS-JU 中代表私营企业,欧盟则代表公共部门。6G-IA 汇聚了欧洲运营商、制造商、研究机构、垂直行业等多方参与者,组织开展面向超五代移动通信(Beyond 5G,B5G)及 6G 的技术研发、试验验证、标准研制、频谱规划等研究。2.3 日本日本政府通过推出相关政策和设立研究项目,立足产业优势推动 6G 发展。2020 年 6 月,日本总务省发布Beyond 5G 推进战略,明确 6G 发展目标及研究开发、知识产权和标准化推进战略。2020 年底,成立B5G 推进联盟以实现 B5G 标准和知识产权战略及进一步增强日本在 B5G 领域的国际竞争力。2
15、021 年 10月,日本政府宣布拟放宽 6G 频段试验牌照,简化申请手续,缩短审批时间,并进一步放宽试验频段范围,提升日本本土制造商国际竞争力。2023 年 3 月,日本总务省宣布在情报通信研究机构(National Institute of Information and Communications Technology,NICT)设立信息通信研究开发基金,用于实施创新信息通信技术(Beyond 5G(6G)基金项目。该基金以成功开发下一代信息通信基础设施、实现 30%国际市场份额为目标,重点支持以下三类项目:一是对于具有技术优势、有明确海外扩张战略及计划并且技术相对成熟(即在假设场景下已
16、开发出初步原型样机用于性能测试)的研发项目,基金最多可支持此类项目一半的总研发成本,即每个项目每年可获数十亿日元(原则上不超过100 亿日元)资金支持;二是对于处在研发早期阶段(即技术处在概念形成及应用探索阶段),需较长时间才能落地的项目,每年可支持 1 亿日元(原则上不超过10 亿日元);三是对于提升无线电频谱效率的研发项目,每年资助资金则取决于项目规模6。2.4 韩国韩国以实现全球最早 6G 商用为目标,强化政府引导和产业带动模式加速 6G 创新。韩国政府成立了由科学和信息通信技术部、运营商、设备企业、研究机构等组成的 6G 研发战略委员会,该委员会将负责制定韩国 6G 相关研究项目,定期
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