全面推進6G技術研發
圖/圖蟲創意
2023年以來，中國相關主管部門多次提及要“全面推進6G技術研發”。2022年1月國務院發布的《“十四五”數字經濟發展規劃》也明確提出，“前瞻布局第六代移動通信（6G）網絡技術儲備，加大6G技術研發支持力度，積極參與推動6G國際標准化工作。積極穩妥推進空間信息基礎設施演進升級，加快布局衛星通信網絡等，推動衛星互聯網建設。”
6G已經成爲國家战略競爭的高地。從6G开始美國就另搞一套，成立了一個下一代移動通信標准聯盟，唯獨不讓中國公司參與。美國希望以此形成一個6G標准，然後再提到3GPP去，先入爲主、既成事實，以便讓中國失去參加6G國際標准討論的機會，這種風險切實存在。關鍵是中國能不能在6G技術上保持領先，同時我們要堅持改革开放，爭取同國際上的一些公司擴大合作，通過維持全球6G標准的統一，帶動移動通信產業發展和移動通信服務的普惠。
6G技術研究需要從基礎理論做起，需要更大的創新。5G的基本技術——LDPC碼、Polar碼，MIMO等——在十幾年前甚至更早在理論上就有了基礎。全球酝釀5G的時候，曾希望形成顛覆性技術，但後來由於急於商用，並沒有深入地進行基礎理論研究，所以實際上現在6G技術研究的基礎理論儲備存在不足。
基於大數據/AI的大範圍幹擾抵消技術，是否會導致非蜂窩結構？基於超材料科學的天线技術是否會有突破？基於信息論的挖潛是否還有空間？在核心網技術方面5G做了一些探索，6G是否需要更大的創新？以上這些，都是值得研究的內容。
低頻段挖潛應該是6G研究的着力點。現在提出的6G全頻段接入，這既不現實也不合理。因爲頻率是有各種應用的，不能都給6G，而且有很多頻段是6G不適合的，頻段太多也將擡高成本。Sub 6GHz或者毫米波的低段應作爲6G頻譜的主攻方向，因爲6G要支持廣覆蓋大連接高可靠的應用，還需要考慮低碳與低成本，Sub 6GHz或者毫米波的低段是合適的選擇。另外，6G需要調整現有頻譜分配格局。6G需要更寬的頻譜，但現在難以找到6G可立足的頻段，需改變頻譜一次分配定終身的格局。頻譜分配過去基本只使用頻分模式佔地爲牢，現在還需考慮時分、空分、碼分模式。認知無线電或智能頻譜使用管理技術勢在必行，但將增加系統與終端的復雜性。6G需要考慮與衛星通信頻譜兼容。工業的應用是6G的重要方向，是時候爲6G工業應用分配專用頻率了。
此外，AI在6G的應用的落腳點主要應兼顧信道處理而不僅是信源處理。5G AI主要用在運維管理，但只是在原有系統上外加的功能，6G希望是原生Al應用，應聚焦在如何利用AI分析信道特性實現幹擾消除、優化能效和核心網對業務的智能化適應上。建議主攻重點L1~L3層及控制面。
移動通信產業有一個規律：偶數代的很成功，奇數代的不那么成功。其原因可能是一代應用沒有跟上節奏，到下一代才發展起來。這個問題對中國來說尤爲重要。因爲前面幾代移動通信技術，中國都處於追趕狀態，節約了大量的試錯成本。5G开始同步商用，意味着要承擔更多的試錯風險，但同時也獲得創新機會。
對6G而言，不僅在於要像前幾代技術那樣追求峰值速率的提升，更在於效率的提升，以及應用場景的全域覆蓋。對於大衆的應用，也許6G相比5G和5G-A沒有顯著不同的體驗，但使用6G網絡是值得的。原因在於，每一代網絡都會比上一代網絡更節能、更高效。比如說5G的網絡，能效是4G的10倍以上。如果不建5G網絡，4G網絡也要擴容，擴容的能效還比不上建設5G網絡。十年以後，對6G仍然如此。
6G會有各種各樣的終端。每種終端的類型對6G網絡能力的利用率不一樣，比如面向消費的應用，有手機、可穿戴設備、頭顯、家電、網關等；面向行業應用有工業模組、工業網關/路由器、車載終端、邊緣計算等。但智能手機依然是6G最主要的終端。打電話是最基本的，需要增加的可能是接入衛星互聯網的能力，以及在高運動速度下的通話能力。6G的更大價值在於工業應用，未來6G需要從標准化入手推動工業模組發展。6G還有一個大應用是物聯網。實際上，物聯網大多數應用場景並不要求高帶寬，而要求低功耗、低延時、低成本、大連接、高密度、高可靠、精定位、長壽命，所以6G的另一個維度是怎么能做得更輕量級、更便宜、更簡單，而不是要求做得更復雜。
中國重視6G的研究理所當然。但是也要清醒認識到，不能因爲競爭就不深入對6G的需求進行研究，就不下決心做長期的顛覆性的原創技術研究。急於跟國外搶進度，脫離市場需要，战略上反而被動。我們需要有不受外界左右的定力，同時也需要堅持开放和合作。
（作者系中國工程院院士）
作者：鄔賀銓
責任編輯：劉鵬林
標題：鄔賀銓：6G已成爲國家战略競爭高地
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