6G作为下一代移动通信技术,是各国战略布局关注点。2024年6G首个场景用例与需求研究项目获得通过,标志着6G正式进入标准化阶段,众多企业在6G愿景的基础上,从技术试验、商业模式等多方面推动6G向智能化、开放化、泛在化的方向发展。本文回顾2024年6G发展情况,追踪各国6G布局动态,并展望未来,为产业发展提供参考。
6G标准进度已明确,2025年将启动首个6G技术标准研究,2029年以后将开展6G的商业化落地
2024年9月,在3GPP业务与系统技术规范组(SA)105次全会上,历史首次由中国代表担任主报告人的6G场景用例与需求研究项目获得通过,并得到全球超过90家公司的支持。在2024全球6G发展大会上,IMT-2030(6G)推进组组长王志勤表示,2025年6月将启动6G技术标准研究,2025-2027年完成技术研究阶段,2029年3月完成第一个版本的技术规范。当前阶段主要验证单站单点技术性能,2027年开展系统组网试验,6G的商业化时间表预计将在2029年以后。
图1 6G标注化进程,源自王志勤《我国6G研究进展 — 构建万物智联的技术体系》主题演讲
《IMT面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书》中,6G典型场景包括沉浸式通信、极高可靠低时延、超大规模连接、泛在连接、AI通信一体化、通信感知一体化。在6G愿景的需求上,我国IMT-2030(6G)推进组2024年共开展通信感知一体化、天地一体化、无线智能化等7个技术方向的技术试验。
图2 2024年IMT-2030开展7个技术方向的试验,参与单位11家
2024年6G发展呈现智能化、开放化、泛在化特点
1.智能化:芯片、云厂商通过AI与RAN侧结合探索6G系统业务创新
AI为芯片、云等提供商向通信领域拓展业务提供RAN侧切入机会。网络云化实现了以通用服务器替代专用通信设备,亚马逊、微软、谷歌等头部公有云厂商近年来不仅持续推进核心网上云,更是以Open RAN为契机将业务延伸至移动基站。随着网络智能化演进以及大模型激发全社会AI需求,英伟达作为GPU巨头也正逐步向通信领域进军,以拓展RAN侧业务。
英伟达牵头成立AI RAN联盟,并与软银试运行“AI+5G”电信网络,意欲实现高投资回报。2024年2月,英伟达牵头联合软银、爱立信等半导体公司、传统通信公司、软件公司和学术机构成立了AI RAN联盟,并于11月开发了AI-RAN平台NVIDIA AI Aerial,实现全球首个AI与5G网络的融合试验,在满足运营商所需5G性能情况下,仍能利用网络的剩余容量同时运行AI推理工作。该方案预计在AI-RAN基础设施每投资1美元,将获得5美元的AI推理收入。
2.开放化:运营商通过Open Gateway实践探索6G新运营模式
Open Gateway强调统一标准、跨厂商互联互通,是运营商未来网络开放的新模式。通过统一开放接口,促进全球合作,推动6G全球化发展。据麦肯锡预测,如果运营商能够向企业开发人员和云商开放更多的网络API,预计2030年将有超3000亿美元的市场机会。
全球超50家运营商加入Open Gateway,其中中国、欧洲、东南亚运营商占比近75%。2024年2月,爱立信联合沃达丰、Orange、Telefonica 发布线上反欺诈与识别API。3月国内三大运营商首次遵循Open Gateway标准推出商用一次性密码API服务,推动渠道和生态加快成熟。8月SK电讯、韩国电信与LG Uplus同意在韩国创建通用开放API并将其商业化,推动了Open Gateway倡议1在全球的进一步落地。截至2024年底,CAMARA15社区上架23类,大多遵循3GPP、5GFF、OMA等标准,各类API在全球推广难易有别,反诈类、设备定位API成突破口。
3.泛在化:低轨卫星建设提速推动手机直连规模应用加速6G天地一体化
手机直连是未来6G时代实现泛在连接的重要方式。现有的地面蜂窝网络仅覆盖地球表面的10%,在人口密度低、回报价值低的偏远地区,地面网部署成本高昂、性价比低,且易受地形和地质灾害影响。因此,在未来6G网络中,卫星等非地面通信将作为地面蜂窝网络的补充,推动形成无缝全域覆盖的通信网络。
海外低轨手机直连业务在部分地区商用,我国有望在2026年实现初步覆盖,相关业务仍在测试阶段。截止2024年底,星链已有362颗卫星支持手机直连业务,覆盖全球中低纬度如新西兰、日本等地区,并计划2025年持续扩大业务和地区范围。我国低轨卫星已从技术研究进入批量化发射阶段,垣信“千帆”星座目前在轨组网卫星数量达54颗,仍与国外存在两年代际差,有望在2026年完成约1500+颗卫星发射,华为MateX6系列手机已支持低轨卫星通信,预计2025年下半年启动系统众测。
全球各国动作频频加速6G发展
1.欧美积极开展频谱顶层规划,联合开展技术竞争,意图抢占6G主导权
顶层规划方面,欧美已明确技术路线图,Next G联盟2024年5月发布了北美6G路线图优先事项报告《National 6G Roadmap Working Group: North American 6G Roadmap Priorities》,明确6G系统标准化和发展初始阶段的看法和关键优先事项。欧盟根据“欧洲地平线”计划,SNS JU组织2024年1月开放第三批6G项目征集指南,拨款6.3亿欧元(约人民币48.7亿元),额外选出16个旨在开发6G网络基础设施、平台和服务的创新项目。在6G路线图的指引下,欧美积极为6G发展进行了频谱资源储备。早在2019年3月,美国联邦通信委员会(FCC)就开放了太赫兹频段(95GHz-3THz)用于6G技术实验,并在2023年底明确7125-8400 MHz用于无线业务 。2024年10月发布《国家频谱研发计划》,是继《频谱政策总统备忘录》《国家频谱战略》《国家频谱战略实施计划》之后,在国家层面又一次出台频谱领域顶层规划文件,确立研发目标定位、活动框架和研发重点。欧洲无线电频谱政策小组(RSPG)4月发布了《Study on Radio Spectrum Policy Programme: taking stock and discussing future scenarios》评估了现有频谱使用情况,并为6G频谱需求发展提供参考。
合作方面,美国在2024年2月联合英国等十国2发表联合声明《Joint Statement Endorsing Principles for 6G: Secure, Open, and Resilient by Design》,就6G无线通信系统的研发达成“共同原则”,争夺6G标准“主导权”。2024年5月,欧盟与美国联合发布了共同的6G发展愿景和行业路线图,旨在推动6G无线通信系统的研发。
2.日韩加大6G研发投资、注重技术推广,以期在下一代通信技术中取得突破
资金投入方面,韩国制定了《6G研发实施计划》,计划在2027年前投入2200亿韩元(约人民币12.5亿元)用于6G核心技术的研发,并在2023年底再投入3.25亿美元(约人民币23.83亿元)用于6G发展计划。
技术推广方面,日本成立XG Mobile推广论坛(XGMF)积极推动6G发展。头部企业NTT DOCOMO、NEC和富士通等2024年4月联合开发出高速6G无线设备,该设备利用100 GHz和300 GHz实现100 Gbps传输速度,是5G峰值速度的10倍。
3.我国延续5G优势,多措并举全方位推进6G发展,以期夯实6G基础
中央与地方协同推进6G布局,抢占发展先机。我国在《“十四五”数字经济发展规划》、《“十四五”信息通信行业发展规划》等文件中,均强调前瞻布局6G技术储备,并加大研发支持力度。北京、上海、广东等多地亦发布产业规划予以积极响应,将6G前沿技术研究纳入“十四五”重点布局。
政策法规明确赋能,为5G/6G频率使用奠定规则基础。工信部2023年发布《中华人民共和国无线电频率划分规定》, 率先全球将6425-7125MHz频段用于IMT系统,在2024年中国无线电大会上再次强调开展6G频率需求及相关频率兼容前瞻性研究。
汇聚产学研各界形成合力,探索6G应用。IMT-2030(6G)成员2024年新增了长安汽车、中国星网等垂直行业代表企业进入。工信部部长也强调“聚焦新一代移动通信培育造就一批生态主导型企业,发展一批关键环节和细分领域的专精特新中小企业”。
注释:
1.Open Gateway提倡提供通用网络应用程序可编程接口(API)框架和通用访问接口,方便开发者和云服务提供商更快地接入运营商网络,增强和部署相关服务。
2.美国、英国、澳大利亚、加拿大、捷克、芬兰、法国、日本、韩国和瑞典。