6G将至“黄金频段”引竞逐

2024-05-07 13:33刘馨蔚
中国对外贸易 2024年3期
关键词:频段发展

刘馨蔚

截至2023年底,中国5G基站总数达337.7万个,网络底座进一步夯实,网络应用不断丰富。在5G全面铺设的同时,6G技术近两年也被频频提及。工信部新闻发言人、总工程师赵志国近日透露:“5G行业应用已融入71个国民經济大类。下一步,将加快6G技术研究,开展技术试验,强化技术储备,深化交流合作。”

6G标准进入“倒计时”

2023年6月,国际电信联盟(ITU)如期完成《IMT面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书》(下称《建议书》)。作为6G纲领性文件,《建议书》汇聚全球6G愿景共识,描绘6G目标与趋势,提出6G典型场景及能力指标体系,为全球6G发展起到宏观指引的作用。

《建议书》定义了6G的15个能力指标,即连接数密度、移动性、时延、可靠性、定位精度、峰值速率、用户体验速率、频谱效率、区域流量密度、感知相关指标、AI相关指标、安全隐私韧性性能指标、可持续性性能指标、覆盖、互操作。

《建议书》提出,面向2030及未来的6G系统将推动实现包容性、泛在连接、可持续性、创新、安全性、隐私性和弹性、标准化和互操作、互通性等七大目标,支撑构建包容性的信息社会,实现联合国可持续发展目标。

随着《建议书》的发布,全球6G发展迈入新阶段。在充分积累技术的基础上,技术方向逐步收敛,6G系统框架越来越清晰,国际标准化工作也提上日程。不久前,ITU无线电通信全会批准了关于“IMT—2030框架”的建议,其中包含6G框架的详细信息。该标准的发布,标志着在制定和实施全球公认的6G移动通信系统标准方面取得重大进展。

“基于IMT—2030标准开发的地面无线电系统,有望推动下一波创新型无线电通信系统的发展,促进全球数字公平并推动普遍连接。”ITU无线电通信局局长Mario Maniewicz表示。

据悉,接下来,各公司和行业协会将提交IMT—2030无线电接口技术建议,供ITU无线电通信部门在2027年初进行审议,预计在2030年之前批准最终的6G技术标准。

当前,6G研究呈现加速发展的竞争态势。美国、欧洲均成立了专门针对6G的区域性联盟或“旗舰”研究项目,意图引领6G标准与产业发展。

对此,中国电信研究院6G研究中心主任陈鹏建议:“中国一方面需加快6G研究进程,特别是针对6G关键领域深入开展方案研究与专利布局;另一方面,应通过各种方式强化国际合作,确保未来形成全球统一的6G标准。”

中国率先启动6G研发布局

中国是全球率先启动6G研发布局的国家。2019年6月,工信部推动成立IMT—2030(6G)推进组(下称6G推进组),组织架构基于原IMT—2020(5G)推进组,成员包括中国主要运营商、制造商、高校和研究机构。

作为推进6G发展的主要产业平台,6G推进组吸纳国内外超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,组织开展6G技术征集和技术试验,研制概念样机,支撑未来产业研发。

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,提出6G关键能力指标体系。

工信部部长金壮龙指出,信息通信业是国民经济的战略性、基础性、先导性行业,对促进经济社会发展具有重要支撑作用。当前,中国已建成全球规模最大、技术领先的网络基础设施,工业互联网融合应用新业态、新模式蓬勃兴起,信息通信业有效驱动了实体经济转型升级。

“构建安全可信的6G架构体系,是发展新质生产力的重要战略支撑。发展新质生产力要求更加注重空天地泛在网络化的连接,形成6G核心技术自主可控的能力,使6G成为全国打造新质生产力的重要引擎。”中国工程院院士、北京邮电大学教授张平表示。

张平认为,2024年是6G技术国际标准化的关键之年。产学研用各界要在ITU、3GPP等国际组织中,围绕6G需求输送高质量的中国解决方案,最大范围凝聚6G标准共识。同时,发挥中国在移动通信整机产品系统集成与运营等方面的优势,实现国内国际双循环相互促进。

六大场景拓展服务边界

在典型场景方面,6G包含沉浸式通信、超大规模连接、极高可靠低时延、人工智能与通信的融合、感知与通信的融合、泛在连接等六大场景。六大典型场景一方面体现了沉浸化、智能化、全域化的发展趋势,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。

与此同时,六大典型场景也带来了新挑战。首先,需结合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,需要找准6G业务的应用定位,提供多技术融合的一站式应用解决方案。

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。

6G是通信市场近几年关注的焦点,被视为移动产业的“万亿美元机遇”,虽然很多国家和企业已经开始了6G的研究和实验,但由于涉及诸多新的技术和概念,如超高频率、新型天线、新型材料等,因此整个行业仍处于探索和试验阶段,距离实现大规模商业化还有相当长的路程。

此外,6G的频段更高,蜂窝更密,能耗也将比5G更大,减碳也将是难点之一。在现有网络建构下,6G需要在大容量和减碳之间找到平衡点,多维度降能耗,打造绿色低碳网络。

在陈鹏看来,6G时代一是要加强技术研发,确保用好新能力(如AI、感知等);二是要深入洞察产业需求,提供个性化、差异化网络服务;三是要做好数据安全和隐私保护,确保更好地服务于各行业用户,推动产业数字化转型和智慧社会建设。

“黄金频段”成竞逐目标

2023年7月,工信部发布新版《中华人民共和国无线电频率划分规定》,在全球范围内率先将6425—7125MHz全部或部分频段划分用于IMT系统。对此,工信部无线电管理局指出,6GHz频段是中频段仅有的大带宽优质资源,兼顾覆盖和容量优势,特别适合5G或未来6G系统部署。此次以规章形式确定其规则地位,有利于稳定5G/6G产业预期,推动5G/6G频谱资源全球或区域划分一致,为5G/6G发展提供所必需的中频段频率资源,促进移动通信技术和产业创新发展。

对比各国情况,即可发现中频段正在成为“黄金频段”。在中国、韩国市场,由于采用2.6GHz、3.5GHz等中频段频率部署5G网络,实现了网络覆盖与速率体验的平衡发展。不仅人口覆盖率接近或突破90%,5G数据速率也在各项测速报告中名列前茅。而在美国市场,初期部署采用毫米波与1GHz以下低频段结合的方式,无法兼顾覆盖与容量,使用户体验受限,制约了5G在美国的发展。这也促使美国运营商在2021年初,以創纪录的价格竞拍了3.7—3.98 GHz的中频段频谱资源。

随着全球移动通信技术的不断发展,频谱资源的分配和利用已经成为各国竞争的重要领域之一。6GHz频段作为在中频段中唯一尚未用于移动通信业务,且完整、连续的大带宽频谱资源,自然成为不同技术体制竞逐的目标。

“新需求、新场景和新技术的出现,赋予了6G网络架构在传统连接和转发之外的计算、感知、智能、安全等多维能力需求,也为6G网络架构的创新带来了新的驱动力。瞄准2030年左右实现6G商用,未来3—5年将进入6G发展的战略窗口期。”中国移动研究院基础网络技术研究所副所长陆璐认为。

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