發(fā)布時(shí)間：2021-12-29作者來源：金航標(biāo)瀏覽：1632
2.1.1 國際電信聯(lián)盟（ITU）
國際電信聯(lián)盟下設(shè)的電信標(biāo)準(zhǔn)化部門第13研究組（ITU-T SG13）致力于未來網(wǎng)絡(luò)研究,并于2018年7月建立了NET-2030網(wǎng)絡(luò)焦點(diǎn)組，旨在探索面向2030年及以后的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求。該焦點(diǎn)組下設(shè)3個(gè)子組，包括應(yīng)用場景與需求，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與技術(shù)以及架構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施，并于2019年發(fā)布2本白皮書，分別關(guān)注應(yīng)用場景以及2030網(wǎng)絡(luò)的新服務(wù)能力，提出了全息、觸覺互聯(lián)網(wǎng)等多種新型場景，以及目前網(wǎng)絡(luò)Gap和未來網(wǎng)絡(luò)最需關(guān)注的服務(wù)。2.1.2 電氣電子工程師協(xié)會（IEEE）
IEEE于2018年8月啟動了目標(biāo)為“實(shí)現(xiàn)5G及更高版本”的未來網(wǎng)絡(luò)研究。2019年3月25日，IEEE贊助的全球第一屆6G無線峰會在芬蘭召開，工業(yè)界和學(xué)術(shù)界眾多參會代表發(fā)表對于6G之[敏感詞]見解和創(chuàng)新，探討實(shí)現(xiàn)6G愿景需要應(yīng)對的理論和實(shí)踐挑戰(zhàn)。該會議的論文及報(bào)告涉及對6G的場景暢想、毫米波及太赫茲、智能連接、邊緣AI，機(jī)器類無線通信等多項(xiàng)技術(shù)，第二屆6G無線峰會也于2020年在線上舉行，由業(yè)界、運(yùn)營商、研究機(jī)構(gòu)學(xué)者及利益相關(guān)者進(jìn)行主題演講、技術(shù)會議及相關(guān)展示等，6G峰會屬于全球范圍內(nèi)技術(shù)盛會，目標(biāo)是通過各行業(yè)群策群力，明確6G愿景及發(fā)展方向。2.1.3 第三代合作伙伴計(jì)劃（3GPP）
3GPP目前的在研版本R17仍然是5G特性的演進(jìn)及增強(qiáng)， 但需求組SA1已啟動未來業(yè)務(wù)的相關(guān)立項(xiàng)，包含智能電網(wǎng)、觸感通信等，有較大可能平滑過渡到下一代移動通信系統(tǒng)。根據(jù)目前進(jìn)展及計(jì)劃，3GPP大概率會在R19(2023年)開始6G愿景、技術(shù)、需求方面的工作,在R21或以后階段開始進(jìn)行6G標(biāo)準(zhǔn)化工作。2.1.4 6G Flagship
由芬蘭財(cái)團(tuán)贊助，奧盧大學(xué)（Oulu University）主導(dǎo)的6G旗艦計(jì)劃（6G Flagship）于2019年成立，致力于提供“近即時(shí)、無限無線連接”的標(biāo)準(zhǔn)化通信技術(shù)，并于2019年9月發(fā)布白皮書《Key Drivers and Research Challenges for 6G Ubiquitous Wireless Intelligence》，初步回答了6G怎樣改變大眾生活、有哪些技術(shù)特征、需解決哪些技術(shù)難點(diǎn)等問題。內(nèi)容包括6G愿景、驅(qū)動力、應(yīng)用及服務(wù)，無線研究方向集中在人工智能、新的免授權(quán)接入、信號成型、模擬調(diào)制、大型智能表面等，同時(shí)針對無線硬件的進(jìn)展和難度進(jìn)行了分析，網(wǎng)絡(luò)研究方向則集中在信任鏈的建立。2.2.1 歐盟
歐盟在2017年發(fā)起第6代移動通信（6G）技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目征詢，旨在2030年商用6G技術(shù)。同時(shí)，歐盟已啟動為期3年的6G基礎(chǔ)技術(shù)研究項(xiàng)目，主要任務(wù)是研究可用于6G通信網(wǎng)絡(luò)的下一代前向糾錯編碼技術(shù)、高級信道編碼以及信道調(diào)制技術(shù)。歐盟Horizon 2020組織也將啟動“智能網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)”的6G研究項(xiàng)目，目前正在前期論證預(yù)研階段。此外，歐盟積極資助大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)，包括芬蘭國家技術(shù)研究中心、奧盧大學(xué)等，關(guān)注未來應(yīng)用場景及太赫茲、無線寬帶接入、邊緣智能、編解碼等技術(shù)方向。2.2.2 美國
美國政府十分重視6G技術(shù)，且在太赫茲及空天地一體化技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力。FCC于2019年3月頒布美國在THz頻段上頻譜分配：95 GHz to 3THz，認(rèn)為6G將邁向太赫茲頻率時(shí)代，隨著網(wǎng)絡(luò)越加致密化，基于THz、區(qū)塊鏈的動態(tài)頻譜共享技術(shù)、空間復(fù)用技術(shù)等3大類技術(shù)正在變成新的技術(shù)趨勢。美國紐約大學(xué)、加州大學(xué)及弗吉尼亞理工大學(xué)都在進(jìn)行太赫茲及其他6G方向的預(yù)研工作。此外，Space-X、OneWeb、Amazon等紛紛推出衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃，作為后續(xù)6G的潛在賦能技術(shù)。2.2.3 日本
日本政府計(jì)劃通過官民合作的方式制定未來6G的綜合發(fā)展戰(zhàn)略。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省設(shè)立總額2200億元的基金，建立一個(gè)關(guān)鍵國家優(yōu)先項(xiàng)目，啟動6G研發(fā)。由東京大學(xué)校長擔(dān)任主席，東芝等科技巨頭提供技術(shù)支持。日本目前在太赫茲領(lǐng)域獨(dú)占優(yōu)勢，并將太赫茲技術(shù)列為“國家支柱技術(shù)十大重點(diǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)”之首。NTT集團(tuán)就曾經(jīng)宣傳開發(fā)出了太赫茲和軌道角動量兩項(xiàng)B5G和6G技術(shù)。此外，日本還將把“光半導(dǎo)體”作為支撐6G的信息處理技術(shù)。NTT表示將與65家企業(yè)合作，力爭2030年之前實(shí)現(xiàn)用于6G的光半導(dǎo)體量產(chǎn)。2.2.4 韓國
韓國的6G研究主要集中在企業(yè)及高校研究機(jī)構(gòu)，包括三星、SK、LG電子、韓國高級科學(xué)技術(shù)研究院等，其中LG電子與韓國高級科學(xué)技術(shù)研究院合作建立了6G研究中心；電子和電信研究院已與芬蘭奧盧大學(xué)簽署了一項(xiàng)備忘錄，以開發(fā)6G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。SK Telecom與芬蘭諾基亞公司和瑞典愛立信公司簽署了協(xié)議，以加強(qiáng)在6G網(wǎng)絡(luò)研發(fā)方面的合作。2019年6月，三星成立高級通訊研究中心，開始對6G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究，2020年7月，三星發(fā)布6G愿景白皮書《6G：The Next Hyper Connected Experience for All》，內(nèi)容涵蓋了三星的6G愿景、演進(jìn)趨勢、應(yīng)用場景、指標(biāo)需求、候選技術(shù)及預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間表。2.2.5 中國
2019年11月，科技部召開6G技術(shù)研發(fā)工作啟動會，宣布成立國家6G技術(shù)研發(fā)推進(jìn)工作組和總體專家組，其中，推進(jìn)工作組負(fù)責(zé)推動6G技術(shù)研發(fā)工作實(shí)施；總體專家組負(fù)責(zé)提出6G技術(shù)研究布局建議與技術(shù)論證，為重大決策提供咨詢與建議。工信部也于2019年成立6G研究組，后又更名為IMT-2030，聚集工業(yè)界和高校等各方力量，涵蓋了需求、無線及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，加強(qiáng)前瞻性愿景需求及技術(shù)研究，目標(biāo)在于明確6G推進(jìn)思路和重點(diǎn)方向。
3.2.1 大型智能表面
在以前的移動系統(tǒng)中，很多無線單項(xiàng)技術(shù)致力于更好的適應(yīng)不斷變化的無線信道環(huán)境，利用優(yōu)化收發(fā)機(jī)的設(shè)計(jì)（如波形方案、編碼方案、時(shí)頻空傳輸機(jī)制等）來提高系統(tǒng)容量。可以以前對電磁波的控制力僅局限在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)上，而近年來智能超表面的出現(xiàn)，使得信道環(huán)境的電磁特性能夠被靈活控制，引起了學(xué)界和業(yè)界的廣泛關(guān)注。智能超表面是一種具有可編程電磁特性的人工電磁表面結(jié)構(gòu)，通常由可編程新型超材料構(gòu)成。智能超表面可以通過數(shù)字編碼對電磁波進(jìn)行主動的智能調(diào)控，形成幅度、相位、極化和頻率可控制的電磁場。這一機(jī)制提供了智能超表面的物理電磁世界和信息科學(xué)的數(shù)字世界之間的接口，智能超表面技術(shù)優(yōu)勢還包括低能耗、低硬件成本、無自干擾、配置靈活、應(yīng)用廣泛，能夠根據(jù)不同應(yīng)用場景，通過反射、透射、散射等方式實(shí)時(shí)調(diào)控電磁波束，改變無線環(huán)境，增強(qiáng)有用信號質(zhì)量，進(jìn)而達(dá)到增強(qiáng)覆蓋、提升系統(tǒng)容量、簡化設(shè)計(jì)的目的，對于未來移動通信的發(fā)展尤其有吸引力。3.2.2 新型編碼與波形
在以前移動系統(tǒng)演進(jìn)過程中，從4G到5G，峰值速率增長了10倍以上，可以預(yù)測，到下一代移動系統(tǒng)，速率增長趨勢仍然會保持，甚至可能加速。譯碼的吞吐量需求達(dá)到百Gbps以上，需要對譯碼算法、糾錯碼重新設(shè)計(jì)，提高譯碼并行度。同時(shí)可靠性要求也逐漸提高，要求編碼要有更低的差錯平層，優(yōu)化相關(guān)設(shè)計(jì)。目前研究比較多的編碼技術(shù)包括Spinal編碼技術(shù)、索引調(diào)制技術(shù)、非線性預(yù)編碼，同時(shí)人工智能用于編碼也逐漸受到關(guān)注。此外，5G系統(tǒng)中，波形設(shè)計(jì)能夠靈活適配不同應(yīng)用場景，而未來6G支持的場景及業(yè)務(wù)更為復(fù)雜，性能指標(biāo)也將大幅提升，新波形的設(shè)計(jì)及引入勢在必行。目前研究包括基于非正交波形設(shè)計(jì)，變換域波形設(shè)計(jì)等。新型編碼及波形都將在未來系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，是需要重點(diǎn)探究的技術(shù)方向。3.3.1 天地空海一體化
衛(wèi)星通信在改善當(dāng)今數(shù)字經(jīng)濟(jì)生活中起著至關(guān)重要的作用，與地面網(wǎng)絡(luò)相比，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)具有完整的地球表面覆蓋、先進(jìn)的移動性、高安全性和可靠性、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)臅r(shí)延保障等。將衛(wèi)星、飛行器與地面網(wǎng)絡(luò)結(jié)合實(shí)現(xiàn)立體和異構(gòu)網(wǎng)間互聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)廣范圍、大容量、巨連接的信息分發(fā)與交互，滿足存在局限的農(nóng)村地區(qū)連接、空域海域連接、災(zāi)害管理等特殊場景，實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋及無感知切換，為下一代移動通信覆蓋要求、連接要求提供保障。目前技術(shù)體系面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)包括傳輸鏈路高動態(tài)變化、網(wǎng)絡(luò)時(shí)空行為復(fù)雜、異質(zhì)業(yè)務(wù)尺度差異大，同時(shí)空天地一體化組網(wǎng)、傳輸理論、優(yōu)化調(diào)度、智能協(xié)同等技術(shù)層面也需要很大的技術(shù)突破。3.3.2 確定性網(wǎng)絡(luò)
確定性網(wǎng)絡(luò)（DetNet——Deterministic Networking）原本是一項(xiàng)幫助實(shí)現(xiàn)IP網(wǎng)絡(luò)從“盡力而為（best-effort）”到“準(zhǔn)時(shí)、準(zhǔn)確、快速”，控制并降低端到端時(shí)延的技術(shù)，最初主要針對工業(yè)、能源、車聯(lián)網(wǎng)等對網(wǎng)絡(luò)低時(shí)延、可靠性和穩(wěn)定性要求極高的垂直行業(yè)。目前IEEE制定的TSN標(biāo)準(zhǔn)提供了以太網(wǎng)的確定性，IETF成立的確定性網(wǎng)絡(luò)工作組則致力于將TSN中開發(fā)的技術(shù)擴(kuò)展到路由器，擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。未來隨著移動終端及所搭載業(yè)務(wù)類型更加多樣化，高精度時(shí)間同步，[敏感詞]的端到端上限時(shí)延，超可靠零丟失的數(shù)據(jù)包傳遞等“確定性”的需求將成為下一代移動系統(tǒng)的要求。而無線側(cè)是實(shí)現(xiàn)移動系統(tǒng)端到端確定性的關(guān)鍵，無線傳輸容易受到環(huán)境影響，傳輸質(zhì)量難以保障。在5G時(shí)代，3GPP標(biāo)準(zhǔn)制定了TSN與5G融合的方案，將5G系統(tǒng)作為TSN橋，以黑盒子的方式進(jìn)行架構(gòu)融合，但兩者仍是獨(dú)立的系統(tǒng)，難以充分保障TSN的性能。未來在下一代移動通信系統(tǒng)中，將充分考慮業(yè)務(wù)的特性，使得6G原生支持確定性，相關(guān)的技術(shù)方案和架構(gòu)體系需要進(jìn)一步完善。3.3.3 云原生
云原生是指應(yīng)用部署在云端服務(wù)器，且具備容器化、微服務(wù)、持續(xù)交付和DevOps幾大特征，這些技術(shù)能夠構(gòu)建容錯性好、易于管理和便于觀察的松耦合系統(tǒng)。5G時(shí)代，核心網(wǎng)基于服務(wù)化架構(gòu)，使得網(wǎng)絡(luò)功能更易于利用通用化服務(wù)器實(shí)現(xiàn)，在數(shù)據(jù)中心達(dá)到云化效果。但目前5G核心網(wǎng)部署仍未具備容器化、微服務(wù)等特性。未來為了構(gòu)建靈活性、可擴(kuò)展性，快速創(chuàng)新及上線的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，云原生可作為適合的解決方案。盡管移動網(wǎng)傳統(tǒng)無線設(shè)備一直以來封閉性程度高，且網(wǎng)絡(luò)功能對實(shí)時(shí)性等要求極高，但對于移動網(wǎng)云原生相關(guān)研究及探索一直在推進(jìn)，相信隨著技術(shù)及產(chǎn)業(yè)不斷成熟，未來能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢構(gòu)建靈活、彈性的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。3.3.4 泛在智能
人工智能的不斷繁榮正在徹底改變科技的每一個(gè)分支，將人工智能與下一代移動網(wǎng)絡(luò)結(jié)合已成為不可阻擋的趨勢。目前通信領(lǐng)域與智能化的結(jié)合方式大多是在完成系統(tǒng)部署后，利用數(shù)據(jù)搜集和人工智能算法對業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化，但其應(yīng)用的程度及范圍較低。未來隨著網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不斷演進(jìn)，以及泛在連接的發(fā)展，人工智能能夠更密切地與網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)環(huán)節(jié)結(jié)合，不僅僅部署在云端，還將深入到邊緣側(cè)、終端側(cè)，不僅僅用于特定業(yè)務(wù)的智能優(yōu)化，還將更廣泛與系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)合，包括網(wǎng)絡(luò)部署、算法設(shè)計(jì)、算力分配，將智能化更廣泛地植入在網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)真正的智能泛在，全面提升未來移動網(wǎng)絡(luò)能力。3.3.5 內(nèi)生安全
未來新型業(yè)務(wù)愿景和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，包括沉浸式XR、全息、空天地一體化泛在連接、AI等，將會引入更多的攻擊點(diǎn)，為安全帶來更多的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的安全防御模式為補(bǔ)丁式，即在系統(tǒng)構(gòu)建完成后，通過孤立的安全設(shè)計(jì)、堆疊、加固，是被動的防護(hù)模式，存在低效、不經(jīng)濟(jì)的問題。因此，未來移動網(wǎng)絡(luò)要探索新型的安全模式。內(nèi)生安全基于內(nèi)聚、協(xié)同、原生等屬性，使安全具備原生創(chuàng)建、共生演進(jìn)的特征。通過對不同安全協(xié)議與安全機(jī)制的聚合來對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全治理，同時(shí)安全防護(hù)能力具備自主驅(qū)動力，來同步甚至前瞻性地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變化，以衍生網(wǎng)絡(luò)內(nèi)在穩(wěn)健的防御力，不再是對安全威脅進(jìn)行被動的應(yīng)對，在未來6G網(wǎng)絡(luò)中可發(fā)揮重要的作用。參考文獻(xiàn)
【1】Dang S , Amin O , Shihada B , et al. What should 6G be?[J]. Nature Electronics，2020（3）：20-29.
品通用logo圖 - 副本.jpg)
Copyright ? 深圳市金航標(biāo)電子有限公司 版權(quán)所有 粵ICP備17113853號
