近日，國際電信聯(lián)盟（ITU）正式發(fā)布了6G系統(tǒng)標準和空口技術開發(fā)的框架，這一框架是在近期召開的2023年世界無線電通信大會上通過的。這一文件的前身是今年6月ITU無線電通信局5D工作組（ITU-R WP5D）在第44次會議上通過《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標建議書》，這份建議書可以說是6G發(fā)展的“綱領性”文件，本次2023年世界無線電通信大會正式批準這一“綱領性”文件，可以說是全球主要經濟體對于6G愿景、目標和技術框架達成了一致，給業(yè)界開展6G的標準制定和前期技術研發(fā)提供指引，為6G發(fā)展奠定基礎。

針對6G這一框架，ITU秘書長表示：“移動通信是我們努力確保每個人都有意義地聯(lián)系在一起的核心。通過對6G未來方向達成一致，國際電信聯(lián)盟成員國共同朝著確保技術進步與可負擔性、安全性和靈活性的方向邁出了重要一步，從而有效支持全球可持續(xù)發(fā)展和數(shù)字化轉型?！?/p>

國際電信聯(lián)盟無線電通信局（ITU-R）局長表示：“根據IMT-2030開發(fā)的無線系統(tǒng)有望推動下一波移動通信創(chuàng)新，促進數(shù)字平等，推動普遍連接。6G建議書的發(fā)布證明了ITU長期以來堅持的多利益相關主體共識的方法，該方法確保了全球公認的技術和監(jiān)管解決方案的發(fā)展?！?/p>

ITU-R的建議書代表了研發(fā)和實施全球公認的6G移動通信系統(tǒng)標準的重大進展。此前每一代移動通信系統(tǒng)，包括模擬蜂窩（1G）、數(shù)字蜂窩（2G）、IMT-2000（3G）、IMT-Advanced（4G）和IMT-2020（5G）也都是通過ITU實現(xiàn)了標準化的。

本次批準的6G系統(tǒng)標準和空口技術開發(fā)的框架基本沿用了《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標建議書》，提出了IMT-2030的趨勢、IMT-2030的應用場景、IMT-2030的能力指標和持續(xù)性發(fā)展考慮的因素等內容，未來3GPP等標準化組織可以據此進行6G標準的研發(fā)，產業(yè)界也可以對照這些內容開展產品和應用開發(fā)。

七大目標和九大趨勢

這一建議書提出了6G系統(tǒng)將應實現(xiàn)包容性、泛在連接、可持續(xù)性、創(chuàng)新、加強安全性和韌性、標準化和互操作性、互通性等七大目標，支撐構建包容性的信息社會，實現(xiàn)聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標。

6G 將實現(xiàn)人、機、物的連接，實現(xiàn)物理世界和虛擬世界的連接，同時，有望將感知和人工智能等能力融合到網絡中，成為承載新用戶、賦能新應用的新型數(shù)字基礎設施。6G用戶和應用將呈現(xiàn)泛在智能、泛在計算、沉浸式多媒體和多感官通信、數(shù)字孿生和擴展世界、智能工業(yè)、數(shù)字醫(yī)療與健康、泛在連接、感知和通信的融合、可持續(xù)性等9大趨勢。

在5G三大場景基礎上增強擴展為六大場景

6G 在5G三大場景基礎上增強和擴展，包含沉浸式通信、超大規(guī)模連接、極高可靠低時延、人工智能與通信的融合、感知與通信的融合、泛在連接等6G六大場景。

（1）沉浸式通信

此場景擴展了5G的增強型移動寬帶（eMBB），并涵蓋了為用戶提供豐富交互式視頻（沉浸式）體驗的用例，包括與機器界面的交互。與5G eMBB相比，相關環(huán)境提出了額外的和新的要求。

這一場景典型用例包括沉浸式XR通信、遠程多感官呈現(xiàn)和全息通信。沉浸式通信中，以時間同步的方式支持視頻、音頻和其他環(huán)境數(shù)據的混合流量是其不可或缺的一部分，包括對語音的獨立支持。而且，提高頻譜效率和一致服務體驗的能力，以及在各種環(huán)境中利用更高數(shù)據速率和增強移動性之間的平衡至關重要。某些沉浸式通信用例可能還需要支持高可靠性和低延遲，以便與真實和虛擬對象進行響應和準確地交互，以及更大的系統(tǒng)容量來同時連接眾多設備。

（2）超可靠和低延遲通信

此場景擴展了5G的超可靠和低延遲通信（URLLC），并涵蓋了預計對可靠性和延遲有更嚴格要求的專業(yè)用例。這一場景通常用于時間同步操作，在這些操作中，不滿足這些要求可能會對應用程序造成嚴重后果。

該場景典型用例包括工業(yè)環(huán)境中的高性能通信，以實現(xiàn)完全自動化、控制和操作，可以實現(xiàn)的應用包括機器人交互、緊急服務、遠程醫(yī)療以及電力傳輸和分配監(jiān)控。此場景需要支持增強的可靠性和低延遲，并且取決于用例、精確定位和連接密度。

（3）海量通信

這一場景擴展了5G的大規(guī)模機器類型通信（mMTC），并涉及大量設備或傳感器的連接。

該場景典型用例包括智慧城市、交通、物流、健康、能源、環(huán)境監(jiān)測、農業(yè)和許多其他領域的擴展和新應用，例如需要各種沒有電池或長壽命電池的物聯(lián)網設備。這種場景需要支持高連接密度，并且根據用例，需要不同的數(shù)據速率、低功耗、移動性、擴展覆蓋范圍以及高安全性和可靠性。

（4）泛在連接

這一場景旨在增強連接性，以彌合數(shù)字鴻溝，可以通過與其他系統(tǒng)的互通來增強連接性。該場景方案的一個重點是解決目前未覆蓋或很少覆蓋的地區(qū)，特別是農村、偏遠和人口稀少的地區(qū)，典型用例包括但不限于物聯(lián)網和移動寬帶通信。

（5）AI與通信融合

這一場景將支持分布式計算和AI驅動的應用。它通過利用數(shù)據收集、本地或分布式計算卸載以及跨智能節(jié)點的AI模型分布式訓練和推理，實現(xiàn)前所未有的專業(yè)用例。

該場景典型用例包括IMT-2030輔助自動駕駛、醫(yī)療輔助應用設備之間的自主協(xié)作、跨設備和網絡的繁重計算卸載、數(shù)字孿生的創(chuàng)建和預測以及IMT-2030輔助協(xié)作機器人。

該場景需要支持高區(qū)域流量容量和用戶體驗數(shù)據速率，以及低延遲和高可靠性，具體取決于特定用例。除了通信方面，該使用場景預計將包括一系列與將AI和計算功能集成到IMT-2030中的新功能，包括來自不同來源的數(shù)據采集、準備和處理，分布式AI模型訓練，跨IMT系統(tǒng)的模型共享和分布式推理，以及計算資源編排和鏈接。

（6）感知與通信融合

這一場景有助于需要傳感功能的新應用和服務。它利用IMT-2030提供廣域多維傳感，提供有關未連接設備的空間信息，以及連接設備、運動和周圍環(huán)境的空間信息。

該場景典型用例包括IMT-2030輔助導航、活動檢測和運動跟蹤（例如姿勢/手勢識別、跌倒檢測、車輛/行人檢測）、環(huán)境監(jiān)測（例如雨水/污染檢測）以及為AI、XR和數(shù)字孿生應用提供周圍環(huán)境的傳感數(shù)據/信息。除了提供的通信功能外，該場景還需要支持高精度定位和傳感相關功能，包括距離/速度/角度估計、物體和存在檢測、定位、成像和映射。

15個能力指標體系

建議書定義了15個能力指標，與5G相比，IMT-2030能力指標分為兩類，即針對IMT-2020增強的功能和支持IMT-2030擴展使用場景的新功能，每種功能在不同的使用場景中可能具有不同的相關性和適用性。其中，9項功能源自現(xiàn)有的5G系統(tǒng)，即針對IMT-2020增強的功能包括：峰值速率、用戶體驗速率、頻譜效率、區(qū)域流量密度、連接數(shù)密度、移動性、時延、可靠性、安全隱私韌性性能9個指標，支持IMT-2030擴展使用場景的新功能包括：覆蓋、感知相關指標、AI相關指標、可持續(xù)性性能指標、互操作、定位6個指標。

（1）峰值速率：即每個器件在理想條件下可實現(xiàn)的最大數(shù)據速率，大于5G相關速率，建議書給出50、100、200 Gbps的值作為適用于特定場景的示例，同時也可以考慮其他值。

（2）用戶體驗速率：即在整個覆蓋區(qū)域內能夠無處不在提供給移動設備可實現(xiàn)的數(shù)據速率，建議書給出300 Mbps和500 Mbps的值作為示例。

（3）頻譜效率：是指每單位頻譜資源或每個小區(qū)的平均數(shù)據吞吐量。建議書給出的頻譜效率的目標是比5G高1.5倍和3倍的可能示例。

（4）區(qū)域流量密度：即單位區(qū)域能夠提供的總流量吞吐量。建議書給出了30 Mbps/平米和50 Mbps/平米的值作為可能的示例。

（5）連接密度：即每單位面積的連接和/或可訪問設備的總數(shù)。連接密度的目標是每平方公里106 – 108個設備，即每平方公里100萬-1億臺設備目標。

（6）移動性：建議書給出的研究目標是500-1000公里/小時。

（7）時延：空口延遲，即無線網絡從源頭發(fā)送特定大小的數(shù)據包到目標接收數(shù)據包的時間。建議書給出的空口時延目標是0.1 – 1毫秒。

（8）可靠性：空口可靠性涉及在預定的持續(xù)時間內以給定概率成功傳輸預定義數(shù)據量的能力。建議書給出的可靠性目標范圍為1-10?5 to 1-10?7，即99.999%-99.99999%。
（9）安全、隱私和韌性：包括維護信息的機密性、完整性和可用性，對個人信息的保護，以及網絡和系統(tǒng)在自然或人為干擾期間和之后繼續(xù)正常運行的能力。

（10）覆蓋：是指在所需服務區(qū)域內為用戶提供通信服務訪問的能力。

（11）定位：建議書給出的定位精度目標可達1–10厘米。

（12）傳感相關能力：是指在無線電接口中提供感知功能的能力，包括距離/速度/角度估計、目標檢測、定位、成像、映射等，這些功能可以從準確性、分辨率、檢測率、誤報率等方面進行衡量。

（13）人工智能相關能力：是指在整個IMT-2030中提供某些功能以支持AI應用的能力，這些功能包括分布式數(shù)據處理、分布式學習、AI計算、AI模型執(zhí)行和 AI模型推理等。

（14）可持續(xù)性：是指網絡和設備在其整個生命周期中最大限度地減少溫室氣體排放和其他環(huán)境影響的能力。其中，重要因素包括提高能源效率，最大限度地減少能源消耗和資源的使用，例如通過優(yōu)化設備壽命，維修，再利用和回收。

（15）互操作性：是指無線接口基于成員的包容性和透明度，以便使系統(tǒng)的不同實體之間的功能成為可能。

6G推進的時間節(jié)奏

ITU提出，對于6G發(fā)展的下一階段，相關企業(yè)和協(xié)會將在2027年初開始提交IMT-2030空口技術（RIT）的提案，供ITU-R參考。然后，ITU將根據IMT系統(tǒng)專家組制定的最低要求對這些提交的材料進行評估（這一工作主要在ITU-R WP5D完成），最終有望在2030年前獲得首個6G技術標準的批準。

ITU提到，在規(guī)劃IMT-2030的開發(fā)過程中，除了不斷增強現(xiàn)有的IMT系統(tǒng)外，重要的是要考慮與其實現(xiàn)相關的時間表，這取決于用戶趨勢、需求、技術發(fā)展、標準的制定和改進、頻譜問題、監(jiān)管、系統(tǒng)部署等因素。這些因素是相互關聯(lián)的，ITU計劃最遲在2030年完成IMT-2030的初步標準化進程，以支持ITU成員從2030年起能夠部署6G。

共識已經達成，期待2030年6G的問世！

審核編輯：黃飛