6G将至“黄金频段”引竞逐

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。