推進6G技術(shù)研發(fā)，如何做？

鄔賀銓

2023年以來，中國相關(guān)主管部門多次提及要“全面推進6G技術(shù)研發(fā)”。2022年1月國務院發(fā)布的《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》也明確提出，“前瞻布局第六代移動通信（6G）網(wǎng)絡技術(shù)儲備，加大6G技術(shù)研發(fā)支持力度，積極參與推動6G國際標準化工作。積極穩(wěn)妥推進空間信息基礎(chǔ)設(shè)施演進升級，加快布局衛(wèi)星通信網(wǎng)絡等，推動衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。”

6G已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略競爭的高地。從6G開始美國就另搞一套，成立了一個下一代移動通信標準聯(lián)盟，唯獨不讓中國公司參與。美國希望以此形成一個6G標準，然后再提到3GPP去，先入為主、既成事實，以便讓中國失去參加6G國際標準討論的機會，這種風險切實存在。關(guān)鍵是中國能不能在6G技術(shù)上保持領(lǐng)先，同時我們要堅持改革開放，爭取同國際上的一些公司擴大合作，通過維持全球6G標準的統(tǒng)一，帶動移動通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展和移動通信服務的普惠。

6G技術(shù)研究需要從基礎(chǔ)理論做起，需要更大的創(chuàng)新。5G的基本技術(shù)——LDPC碼、Polar碼，MIMO等——在十幾年前甚至更早在理論上就有了基礎(chǔ)。全球醞釀5G的時候，曾希望形成顛覆性技術(shù)，但后來由于急于商用，并沒有深入地進行基礎(chǔ)理論研究，所以實際上現(xiàn)在6G技術(shù)研究的基礎(chǔ)理論儲備存在不足。

基于大數(shù)據(jù)/AI的大范圍干擾抵消技術(shù)，是否會導致非蜂窩結(jié)構(gòu)？基于超材料科學的天線技術(shù)是否會有突破？基于信息論的挖潛是否還有空間？在核心網(wǎng)技術(shù)方面5G做了一些探索，6G是否需要更大的創(chuàng)新？以上這些，都是值得研究的內(nèi)容。

低頻段挖潛應該是6G研究的著力點?，F(xiàn)在提出的6G全頻段接入，這既不現(xiàn)實也不合理。因為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，頻段太多也將抬高成本。Sub 6GHz或者毫米波的低段應作為6G頻譜的主攻方向，因為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(diào)整現(xiàn)有頻譜分配格局。6G需要更寬的頻譜，但現(xiàn)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占地為牢，現(xiàn)在還需考慮時分、空分、碼分模式。認知無線電或智能頻譜使用管理技術(shù)勢在必行，但將增加系統(tǒng)與終端的復雜性。6G需要考慮與衛(wèi)星通信頻譜兼容。工業(yè)的應用是6G的重要方向，是時候為6G工業(yè)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(tǒng)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(xiàn)干擾消除、優(yōu)化能效和核心網(wǎng)對業(yè)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(chǎn)業(yè)有一個規(guī)律：偶數(shù)代的很成功，奇數(shù)代的不那么成功。其原因可能是一代應用沒有跟上節(jié)奏，到下一代才發(fā)展起來。這個問題對中國來說尤為重要。因為前面幾代移動通信技術(shù)，中國都處于追趕狀態(tài)，節(jié)約了大量的試錯成本。5G開始同步商用，意味著要承擔更多的試錯風險，但同時也獲得創(chuàng)新機會。

對6G而言，不僅在于要像前幾代技術(shù)那樣追求峰值速率的提升，更在于效率的提升，以及應用場景的全域覆蓋。對于大眾的應用，也許6G相比5G和5G-A沒有顯著不同的體驗，但使用6G網(wǎng)絡是值得的。原因在于，每一代網(wǎng)絡都會比上一代網(wǎng)絡更節(jié)能、更高效。比如說5G的網(wǎng)絡，能效是4G的10倍以上。如果不建5G網(wǎng)絡，4G網(wǎng)絡也要擴容，擴容的能效還比不上建設(shè)5G網(wǎng)絡。十年以后，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(wǎng)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(shè)備、頭顯、家電、網(wǎng)關(guān)等；面向行業(yè)應用有工業(yè)模組、工業(yè)網(wǎng)關(guān)/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(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的能力，以及在高運動速度下的通話能力。6G的更大價值在于工業(yè)應用，未來6G需要從標準化入手推動工業(yè)模組發(fā)展。6G還有一個大應用是物聯(lián)網(wǎng)。實際上，物聯(lián)網(wǎng)大多數(shù)應用場景并不要求高帶寬，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，不能因為競爭就不深入對6G的需求進行研究，就不下決心做長期的顛覆性的原創(chuàng)技術(shù)研究。急于跟國外搶進度，脫離市場需要，戰(zhàn)略上反而被動。我們需要有不受外界左右的定力，同時也需要堅持開放和合作。