芯耀
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6G要来了，正从愿景、需求走向标准制定。
2023年底，3GPP官宣将启动6G标准开发。2024年3月，6G标准化时间表发布；4月，6G官方logo出炉；2025年3月，3GPP在韩国仁川举行首次6G标准研讨会，标志着6G标准化新征程正式开启。
在3GPP的计划中，R20是5G-A的最后一个版本，R21是6G的第一个版本，将在2029年完成标准化，2030年即可商用。
冰冻三尺非一日之寒。早在5G商用之初，国际电信联盟（ITU-R）就已经开始擘画6G蓝图。2020年，ITU-R开始征集下一代无线通信技术演进方向；2022年，ITU-R正式发布《面向2030及以后的地面国际移动通信未来技术趋势》。
这份《未来技术趋势》报告指出了6G关键技术方向：AI原生通信、通信感知一体化、通信和计算融合架构、设备到设备通信（D2D）、亚太赫兹传输、极致MIMO增强、可重构智能表面（RIS）、以及地面网络与非地面网络互连等。
| 6G关键技术方向 | |
| 新兴技术趋势和推动因素 | • AI原生通信
• 通信感知一体化 • 通信与计算架构融合 • 设备到设备通信 • 高效利用频谱 • 提高能效及降低功耗 • 原生支持实时服务及通信 • 增强可信 |
| 增强无线空口的技术 | • 先进的调制、编码、多址方案
• 先进的天线技术 • 带内全双工通信 • 多维度物理传输（RIS、全息无线、轨道角动量） • 太赫兹通信 • 超高精度定位技术 |
| 增强无线网络的技术 | • RAN切片
• 通过弹性网络/软网络保障QoS • RAN新架构 • 数字孪生网络 • 与非地面网络互连 • 支持超密无线网络部署 • 增强RAN基础设施共享 |
2023年，ITU-R发布《IMT面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书》，即业界广为认知的“6G愿景”。
在这份建议书里，6G将5G的三大场景扩充为六边形，包含沉浸式通信、通信和感知融合、超可靠低时延通信、泛在连接、大规模通信、通信和AI融合。
在上述“6G”六边形中，包含了如下的应用场景：
| 6G应用场景 | |
| 沉浸式通信
- 增强5G的eMBB |
• 扩展现实（XR）
• 远程多感官通信 • 全息通信 |
| 大规模通信
- 增强5G的mMTC |
• 智慧城市与基础设施管理
• 垂直行业规模化物联 |
| 超可靠低时延通信
- 增强5G的uRLLC |
• 高精度机器协同、实时控制及自动化
• 远程手术、自动驾驶车辆协同 |
| 通信感知一体化 | • 智能环境感知与导航
• 活动检测与运动跟踪 • AI与数字孪生数据底座 |
| 通信和AI一体化 | • 网络辅助的自动驾驶
• 医疗设备间的自主协作 • 跨设备与网络的重计算任务卸载 • 数字孪生的构建与预测分析 |
| 泛在连接 | • 物联网通信
• 移动宽带通信 |
为支持上面的6大场景，6G网络有哪些能力维度，网络指标需要达到多少呢？
如ITU-R的IMT-2030能力图所示，6G的能力分为两大类，一类是对5G能力的增强（图中绿色部分），另一类是6G引入的新能力。
| 6G对5G能力的增强 | |
| 峰值速率 | 单个终端的峰值速率远超过5G的20Gbps，达到50Gbps到200Gbps |
| 用户体验速率 | 实际网络中，多用户、多场景下，普遍应该达到300Mbps到500Mbps甚至更高 |
| 频谱效率 | 单位为bit/s/Hz，目标是比5G要高出1.5到3倍 |
| 面积话务容量 | 每平方米30–50 Mbps甚至更高 |
| 连接密度 | 每平方千米支持 100万到1亿个终端接入 |
| 移动性 | 在500km/h到1000km/h下依然可以无缝连接 |
| 时延 | 无线网络时延低至0.1到1毫秒 |
| 可靠性 | 数据传输成功率达到99.999%到 99.99999% （小数点后3到5个9） |
| 安全性 | 强化对网络威胁的防护能力，确保在系统中断期间仍能稳健运行 |
| 6G新能力 | |
| 覆盖范围 | 改善小区边缘服务覆盖，从小区中心到边缘的用户体验不要有太大波动 |
| 定位精度 | 实现1至10厘米级高精度定位 |
| 感知能力 | 支持物体检测、定位、成像与地图构建等先进功能 |
| AI融合 | 具备分布式学习、数据处理和AI模型推理等能力 |
| 可持续性 | 通过高能效系统与资源优化降低环境影响 |
| 互操作性 | 基于透明标准实现多系统无缝协同运作 |
可以看出，这些指标的定义还比较粗糙，很多都没有量化。后面这些目标要怎么实现，就要靠3GPP的标准化了。
那么，已经箭在弦上的6G，会成功吗？
目前从全球5G发展的情况来看，eMBB的“杀手级”应用还未出现，mMTC和uRLLC的声量也都不大，5G-A的新能力落地甚少，近年来还被AI抢了风头。
在5G潜力尚未充分释放的情况下，运营商未来升级6G的动力无疑是不足的。但是，移动通信技术标准演进10年一代的惯性非常强大，智能化大潮波涛汹涌，机器人、智能体等新一代终端形态迅速发展，对网络能力的要求越来越高，代际更替是大势所趋。
目前我国已经投入了1.2万亿（中国信通院估计的金额），建成了世界上规模最大、技术领先的5G网络，不但让我们实现了“流量自由”，还正在向各行各业的生产领域渗透。以完备的5G和5G-A基础设施为实验床，积极投入6G研究，无疑是延续5G时代领先优势不二选择。
因此，在2025年3月的政府工作报告中，6G被列为国家战略方向。只有从标准阶段深度参与国际合作，掌握标准主导权，才能在未来的6G产业掌握主动权。
对于我们这些通信技术工作者来说，未来的几年，紧跟时代潮流，了解、学习、交流甚至开发6G原型产品都是绕不过去的话题。
那么，怎样才能全面了解6G的愿景、应用场景、以及关键技术呢？
推荐阅读这本《6G之道：解码未来通信的底层逻辑》。
