通信业开启5G-A新阶段 多国抓紧布局6G研发
在今年的“2022世界5G大会”上,6G的前瞻性研究成为了热议点。这不仅是未来数字创新发展的核心领域,也已经成为大国博弈主战场之一。
“每一代移动通信的商用之时,都是新一代移动通信研发之时。”中国工程院院士邬贺铨表示,目前处于6G的早期愿景研究阶段,全球相关组织正在积极讨论6G的愿景需求,并进行关键技术的研究。未来,6G将全面支撑全社会的数字化转型,实现智联物理世界和数字世界。
目前,很多国家和厂商不约而同地开始6G技术预研,抢跑6G。国家知识产权局发布的《6G通信技术专利发展状况报告》显示,中国在全球6G通信技术领域的专利申请量占比超过三成,位居全球首位。
5G-A到6G循序渐进
在5G已经开始商用的今天,5G技术还在不断向前发展。作为5G标准第一阶段的最后一个版本——R17标准冻结,也意味着3GPP(第三代合作伙伴计划,是一个国际标准化组织)面向5G-Advanced(即5G技术的扩充与增强,简称5G-A)的标准制定工作将全面展开。5G-Advanced将为5G后续发展定义新的目标和新的能力,通过网络演进和技术增强,使5G产生更大的社会和经济价值。
未来移动通信论坛常务副理事长张新生告诉21世纪经济报道,5G-Advanced是5G发展的必经阶段,5G-Advanced极大提升了5G的网络性能,也丰富了5G应用场景,跳过5G发展6G是不现实的。5G-Advanced对于发挥5G在数字经济时代的更大价值夯实了基础。
浙江大学区域协调发展研究中心教授房汉廷提醒,目前5G增强技术标准仍在继续演进,实现创新引领的支撑举措还需进一步强化,满足垂直行业应用的5G增强技术与标准研发尚未完成,当前已经完成的5G R15、R16标准尚不足以完全满足垂直行业应用需求,在R17等5G后续版本国际标准制定、设备研发、测试验证等方面,中国现有优势能否持续,尚有诸多不确定性因素。
“一般来说,每一代移动通信技术发展的周期大约为10年,那么在6G到来之前,还有很长的时间来推动5G继续向前发展。我们今天研究的很多技术,很有可能它会成为6G的技术助力之一。”高通公司中国区研发负责人徐皓说。
徐皓指出,实际上并不是每一个技术都会完全按照10年周期被引入,如果想在下一代无线通信中引入人工智能(AI)技术,那么就需要在5G或5G-Advanced中率先进入规划和研究,未来在6G的标准中也能得到进一步推广和应用。
那么,在可以展望的未来,6G的到来会给社会生产生活带来怎样的改变呢?
华为无线网络产品线副总裁、6G首席科学家王俊指出,6G不仅是能力的升级,在5G的基础上会发展出智能与感知两个关键场景。6G将会成为人工智能普及的关键因素,将智能带给每个人、每个家庭、每辆车、每个企业。
具体而言,6G将有六大典型应用场景,包括:分布式联网机器学习与互联AI,感知、定位与成像,以人为中心的沉浸式通信,智慧城市与智慧生活,全功能工业4.0及其演进,移动服务全球覆盖。
中国信科集团副总经理、专家委主任、无线移动通信国家重点实验室主任陈山枝指出,相对于5G,6G需要进一步解决广域覆盖和局部覆盖的问题。广域覆盖需要依靠星地融合移动通信实现,而局部覆盖则要以较高的带宽和通信容量支持虚拟世界、沉浸式元宇宙体验,未来会形成以用户为中心的6G接入架构,这将是6G带来的巨大变革。
多国提前布局6G
不过,6G的研发也面临着一些挑战。
邬贺铨强调,当前准确预测2030-2040年移动通信需求的难度,不亚于对新技术的探讨。“需求不是越高越好,不能只是服务小众市场,没有大众刚需支撑不了6G的产业,6G可以引领产业链上下游发展,但过于超前脱离产业生态可能会导致英雄无用武之地。”
中国工程院院士张平指出,6G在演进过程中的四个堵点,一是引领性基础理论欠缺;二是必要支撑环节基础薄弱;三是“杀手级”应用平台尚缺;四是开源生态尚未完备,需要严防未来移动通信形成新生堵点。
对于如何打通这些堵点,张平认为,需要以智简为移动通信系统设计核心理念,短期纾解高端芯片“卡脖子”难题,长期实现理论原始创新和新模式生态构建,赋能移动通信可持续发展。
虽然业界普遍预测,6G商用要到2030年左右才能实现,但很多国家和厂商不约而同地开始6G技术预研,抢跑6G。
从国内来看,国内高校和科研机构占据中国专利申请排名的前十位,引领6G通信技术的基础研发,是6G通信技术创新的主要力量。
相比之下,日、韩、美则是科技企业表现更为活跃,日本NEC公司、韩国大宇通信公司、日本三菱电子公司、韩国电信研究院、韩国三星电子、美国修斯网络系统公司、日本NTT公司、美国高通公司和美国卫讯公司等国外企业位居全球专利申请前十。
张平建议,实行“政府+市场”双轮驱动模式,建设由政府牵头、市场化主导、多方共赢的移动通信核心技术创新联合体,实现基础研究、重大技术、创新应用等系列堵点的协同突破。同时,建立广泛开放科技联盟,重塑突破堵点的国际环境。前瞻布局6G技术研发、频谱规划、标准研制等,形成核心专利、系统性能等多层面核心能力。加强多边合作共赢机制,以技术实力、国际影响力构建新型“竞合”关系。
邬贺铨表示,当前研究6G和十年前研究5G相比形势更严峻,但当前还是要坚持6G的标准化,本着开放合作的理念,以更大的精力开展6G技术与未来产业的国际合作。
对于6G标准化的具体时间点,陈山枝表示,目前6G仍处在前沿技术研究阶段,预计2025年将开始标准化进程,并在2030年实现标准固定。
王俊认为,全球统一的标准仍是未来6G发展的必由之路,也是整个产业的努力方向。目前在全球各个产业伙伴的合作和努力下,明年的ITU研究工作组会发布6G愿景,在全球范围内达成6G的研究愿景共识,在未来3-4年之内产业会对6G的候选技术进行研究和验证,并且做好相关准备工作。