孫潔 張小東 李晨清
2023 年7 月6 日,在南京紫金山實(shí)驗(yàn)室6G 綜合實(shí)驗(yàn)室,科研人員展示自主研發(fā)的貝葉斯學(xué)習(xí)基帶芯片(季春鵬/ 攝)
當(dāng)前,6G正從愿景階段進(jìn)入“技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時間”。
2024年是6G技術(shù)國際標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)鍵之年,按照全球6G標(biāo)準(zhǔn)制定組織3GPP(第三代合作伙伴計(jì)劃)公布的6G標(biāo)準(zhǔn)化時間表,2030年將是6G商用元年。這意味著全球?qū)?G的關(guān)注點(diǎn)已經(jīng)從愿景階段發(fā)展到6G關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)階段。
為在2030年左右實(shí)現(xiàn)6G商用,全球各國紛紛加快6G研發(fā)布局。一方面,各國正加強(qiáng)對6G領(lǐng)域的專利申請,全球6G通信技術(shù)領(lǐng)域?qū)@暾埩恳褟?021年的3.8萬項(xiàng)上升到2023年的7萬多項(xiàng);另一方面,多個6G聯(lián)盟陸續(xù)成立,全球各國圍繞6G的競合態(tài)勢愈演愈烈。
為搶占6G研發(fā)制高點(diǎn),全球各國正通過多種方式加快6G研發(fā)步伐。
在積極籌措研發(fā)經(jīng)費(fèi)方面,歐盟計(jì)劃投入18億歐元,用于支持6G技術(shù)研究;英國2023年發(fā)布《無線基礎(chǔ)設(shè)施戰(zhàn)略》,承諾為6G研發(fā)提供1億英鎊資金;韓國為確保其能在 2026 年展示 pre-6G 技術(shù),劃撥3.2 億美元的高額預(yù)算,用于 6G 技術(shù)商用、人才培養(yǎng)等,以期能占據(jù)全球30%的6G國際標(biāo)準(zhǔn)專利,擴(kuò)大 6G 優(yōu)勢。
無論是高端制造業(yè),還是現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,亦或是培育低空經(jīng)濟(jì)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),都迫切需要6G 盡早商用。
在加強(qiáng)政策支持方面,日本計(jì)劃推動修訂反壟斷法,為運(yùn)營商在6G技術(shù)研發(fā)方面提供更多的靈活性,包括允許其不對外公開6G研發(fā)成果等;我國于2019年建立了完善的6G推進(jìn)組織,還將前瞻布局6G發(fā)展、加大6G技術(shù)研發(fā)支持力度寫進(jìn)了“十四五”規(guī)劃,工信部等七部門于2024年聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》,提出了對6G發(fā)展的支持。
在建立合作聯(lián)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(qū),就6G合作發(fā)表聯(lián)合聲明或簽署合作協(xié)議;2023年10月,英、澳、日、美、加等五國宣布成立全球電信聯(lián)盟(GCOT),該聯(lián)盟將圍繞6G和未來電信標(biāo)準(zhǔn)的制定加強(qiáng)成員國內(nèi)部的信息共享和聯(lián)合研究;同月,美國與歐盟發(fā)布聯(lián)合聲明稱,雙方將制定6G無線通信系統(tǒng)研發(fā)共同愿景和行業(yè)路線圖。
當(dāng)前,全球圍繞6G研發(fā)已形成不同聯(lián)盟。2月26日,美國拋開國際移動標(biāo)準(zhǔn)制定組織 3GPP(第三代合作伙伴計(jì)劃)所強(qiáng)調(diào)的全球6G標(biāo)準(zhǔn)必須統(tǒng)一原則,聯(lián)合西方七國和日韓發(fā)布《支持6G原則的共同聲明》。同時,美國下一代網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟聯(lián)合歐洲、韓國、日本和印度的6G聯(lián)盟中相關(guān)歐美運(yùn)營商建議6G商用規(guī)范延期一年發(fā)布。
目前,5G系統(tǒng)性能已接近通信香農(nóng)定律的理論極限,無法滿足高端產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步轉(zhuǎn)型升級和部分戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要。無論是高端制造業(yè),還是現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,亦或是培育低空經(jīng)濟(jì)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),都迫切需要6G盡早商用。
在移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展史上,網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的關(guān)系一直是“先修路再跑車”——網(wǎng)絡(luò)能力具備后,新的應(yīng)用再被激發(fā)。2G網(wǎng)絡(luò)帶來了短信業(yè)務(wù)爆發(fā),3G網(wǎng)絡(luò)成就了網(wǎng)絡(luò)社交,4G網(wǎng)絡(luò)支撐了火爆至今的網(wǎng)絡(luò)視頻,5G推動千行百業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型……但6G或許是個例外。
正是5G打開了世界從萬物互聯(lián)到萬物智聯(lián)的大門,讓全社會對6G有了更高的期許。6G典型應(yīng)用場景在增強(qiáng)移動寬帶、海量物聯(lián)網(wǎng)、低時延高可靠的5G“鐵三角”基礎(chǔ)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(zhàn)士”,將與近兩年驟然升溫的生成式人工智能、低空經(jīng)濟(jì)共同掀起一波更為猛烈的人類科技變革浪潮。
在6G標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化之前,相關(guān)技術(shù)研發(fā)已經(jīng)非常扎實(shí)。很多技術(shù)不是停留在紙面上,而是在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上能夠反復(fù)地進(jìn)行驗(yàn)證,甚至可以用這些實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)來預(yù)先驗(yàn)證未來6G的一些關(guān)鍵應(yīng)用。
6G需要滿足人機(jī)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(shù)的高挑戰(zhàn)亟須全球標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。
如果6G全球技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)加劇競爭和分裂,將造成兩個重要變數(shù)。
在移動基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)方面,形成統(tǒng)一技術(shù)路線的難度將加大。美國和歐盟、日韓的私營企業(yè)聯(lián)盟可能在芯、邊、端、云、智、網(wǎng)等全面開辟6G技術(shù)新路線,未來形成眾多的6G技術(shù)流派,這可能會導(dǎo)致下一代內(nèi)生智能的“空天地海一體”移動基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)路線多樣化發(fā)展。
在頻譜使用方面,全球6G頻譜使用的差異將進(jìn)一步拉大。我國6Ghz頻段僅用于6G通信,而美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)將6GHz授權(quán)給WIFI6E和AR/VR可穿戴設(shè)備等非授權(quán)業(yè)務(wù),這將造成6G頻段與WIFI頻段的復(fù)用,本該用于6G商用的投資也容易被美國WIFI和AR/VR設(shè)備產(chǎn)業(yè)生態(tài)瓜分,這給全球6G商用增加了變數(shù)。
目前,我國在6G超大規(guī)模天線陣列、太赫茲通信、通感一體等關(guān)鍵技術(shù)方面均取得了重要進(jìn)展,國家重點(diǎn)布局了一系列技術(shù)研究方向,并正在超前培育6G應(yīng)用生態(tài)。全球主要6G研發(fā)組織加強(qiáng)對話和技術(shù)合作已是當(dāng)務(wù)之急。
“小院高墻”不可能制定出滿意的標(biāo)準(zhǔn),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(xù)為全球各國的科學(xué)家、企業(yè)家提供巨大的發(fā)展機(jī)遇。