下一代移动通信演进形成共识 期待2030年6G的问世！

近日，国际电信联盟（ITU）正式发布了6G系统标准和空口技术开发的框架，这一框架是在近期召开的2023年世界无线电通信大会上通过的。这一文件的前身是今年6月ITU无线电通信局5D工作组（ITU-R WP5D）在第44次会议上通过《IMT面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书》，这份建议书可以说是6G发展的“纲领性”文件，本次2023年世界无线电通信大会正式批准这一“纲领性”文件，可以说是全球主要经济体对于6G愿景、目标和技术框架达成了一致，给业界开展6G的标准制定和前期技术研发提供指引，为6G发展奠定基础。

针对6G这一框架，ITU秘书长表示：“移动通信是我们努力确保每个人都有意义地联系在一起的核心。通过对6G未来方向达成一致，国际电信联盟成员国共同朝着确保技术进步与可负担性、安全性和灵活性的方向迈出了重要一步，从而有效支持全球可持续发展和数字化转型。”

国际电信联盟无线电通信局（ITU-R）局长表示：“根据IMT-2030开发的无线系统有望推动下一波移动通信创新，促进数字平等，推动普遍连接。6G建议书的发布证明了ITU长期以来坚持的多利益相关主体共识的方法，该方法确保了全球公认的技术和监管解决方案的发展。”

ITU-R的建议书代表了研发和实施全球公认的6G移动通信系统标准的重大进展。此前每一代移动通信系统，包括模拟蜂窝（1G）、数字蜂窝（2G）、IMT-2000（3G）、IMT-Advanced（4G）和IMT-2020（5G）也都是通过ITU实现了标准化的。

本次批准的6G系统标准和空口技术开发的框架基本沿用了《IMT面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书》，提出了IMT-2030的趋势、IMT-2030的应用场景、IMT-2030的能力指标和持续性发展考虑的因素等内容，未来3GPP等标准化组织可以据此进行6G标准的研发，产业界也可以对照这些内容开展产品和应用开发。

七大目标和九大趋势

这一建议书提出了6G系统将应实现包容性、泛在连接、可持续性、创新、加强安全性和韧性、标准化和互操作性、互通性等七大目标，支撑构建包容性的信息社会，实现联合国可持续发展目标。

6G 将实现人、机、物的连接，实现物理世界和虚拟世界的连接，同时，有望将感知和人工智能等能力融合到网络中，成为承载新用户、赋能新应用的新型数字基础设施。6G用户和应用将呈现泛在智能、泛在计算、沉浸式多媒体和多感官通信、数字孪生和扩展世界、智能工业、数字医疗与健康、泛在连接、感知和通信的融合、可持续性等9大趋势。

在5G三大场景基础上增强扩展为六大场景

6G 在5G三大场景基础上增强和扩展，包含沉浸式通信、超大规模连接、极高可靠低时延、人工智能与通信的融合、感知与通信的融合、泛在连接等6G六大场景。

（1）沉浸式通信

此场景扩展了5G的增强型移动宽带（eMBB），并涵盖了为用户提供丰富交互式视频（沉浸式）体验的用例，包括与机器界面的交互。与5G eMBB相比，相关环境提出了额外的和新的要求。

这一场景典型用例包括沉浸式XR通信、远程多感官呈现和全息通信。沉浸式通信中，以时间同步的方式支持视频、音频和其他环境数据的混合流量是其不可或缺的一部分，包括对语音的独立支持。而且，提高频谱效率和一致服务体验的能力，以及在各种环境中利用更高数据速率和增强移动性之间的平衡至关重要。某些沉浸式通信用例可能还需要支持高可靠性和低延迟，以便与真实和虚拟对象进行响应和准确地交互，以及更大的系统容量来同时连接众多设备。

（2）超可靠和低延迟通信

此场景扩展了5G的超可靠和低延迟通信（URLLC），并涵盖了预计对可靠性和延迟有更严格要求的专业用例。这一场景通常用于时间同步操作，在这些操作中，不满足这些要求可能会对应用程序造成严重后果。

该场景典型用例包括工业环境中的高性能通信，以实现完全自动化、控制和操作，可以实现的应用包括机器人交互、紧急服务、远程医疗以及电力传输和分配监控。此场景需要支持增强的可靠性和低延迟，并且取决于用例、精确定位和连接密度。

（3）海量通信

这一场景扩展了5G的大规模机器类型通信（mMTC），并涉及大量设备或传感器的连接。

该场景典型用例包括智慧城市、交通、物流、健康、能源、环境监测、农业和许多其他领域的扩展和新应用，例如需要各种没有电池或长寿命电池的物联网设备。这种场景需要支持高连接密度，并且根据用例，需要不同的数据速率、低功耗、移动性、扩展覆盖范围以及高安全性和可靠性。

（4）泛在连接

这一场景旨在增强连接性，以弥合数字鸿沟，可以通过与其他系统的互通来增强连接性。该场景方案的一个重点是解决目前未覆盖或很少覆盖的地区，特别是农村、偏远和人口稀少的地区，典型用例包括但不限于物联网和移动宽带通信。

（5）AI与通信融合

这一场景将支持分布式计算和AI驱动的应用。它通过利用数据收集、本地或分布式计算卸载以及跨智能节点的AI模型分布式训练和推理，实现前所未有的专业用例。

该场景典型用例包括IMT-2030辅助自动驾驶、医疗辅助应用设备之间的自主协作、跨设备和网络的繁重计算卸载、数字孪生的创建和预测以及IMT-2030辅助协作机器人。

该场景需要支持高区域流量容量和用户体验数据速率，以及低延迟和高可靠性，具体取决于特定用例。除了通信方面，该使用场景预计将包括一系列与将AI和计算功能集成到IMT-2030中的新功能，包括来自不同来源的数据采集、准备和处理，分布式AI模型训练，跨IMT系统的模型共享和分布式推理，以及计算资源编排和链接。

（6）感知与通信融合

这一场景有助于需要传感功能的新应用和服务。它利用IMT-2030提供广域多维传感，提供有关未连接设备的空间信息，以及连接设备、运动和周围环境的空间信息。

该场景典型用例包括IMT-2030辅助导航、活动检测和运动跟踪（例如姿势/手势识别、跌倒检测、车辆/行人检测）、环境监测（例如雨水/污染检测）以及为AI、XR和数字孪生应用提供周围环境的传感数据/信息。除了提供的通信功能外，该场景还需要支持高精度定位和传感相关功能，包括距离/速度/角度估计、物体和存在检测、定位、成像和映射。

15个能力指标体系

建议书定义了15个能力指标，与5G相比，IMT-2030能力指标分为两类，即针对IMT-2020增强的功能和支持IMT-2030扩展使用场景的新功能，每种功能在不同的使用场景中可能具有不同的相关性和适用性。其中，9项功能源自现有的5G系统，即针对IMT-2020增强的功能包括：峰值速率、用户体验速率、频谱效率、区域流量密度、连接数密度、移动性、时延、可靠性、安全隐私韧性性能9个指标，支持IMT-2030扩展使用场景的新功能包括：覆盖、感知相关指标、AI相关指标、可持续性性能指标、互操作、定位6个指标。

（1）峰值速率：即每个器件在理想条件下可实现的最大数据速率，大于5G相关速率，建议书给出50、100、200 Gbps的值作为适用于特定场景的示例，同时也可以考虑其他值。

（2）用户体验速率：即在整个覆盖区域内能够无处不在提供给移动设备可实现的数据速率，建议书给出300 Mbps和500 Mbps的值作为示例。

（3）频谱效率：是指每单位频谱资源或每个小区的平均数据吞吐量。建议书给出的频谱效率的目标是比5G高1.5倍和3倍的可能示例。

（4）区域流量密度：即单位区域能够提供的总流量吞吐量。建议书给出了30 Mbps/平米和50 Mbps/平米的值作为可能的示例。

（5）连接密度：即每单位面积的连接和/或可访问设备的总数。连接密度的目标是每平方公里106 – 108个设备，即每平方公里100万-1亿台设备目标。

（6）移动性：建议书给出的研究目标是500-1000公里/小时。

（7）时延：空口延迟，即无线网络从源头发送特定大小的数据包到目标接收数据包的时间。建议书给出的空口时延目标是0.1 – 1毫秒。

（8）可靠性：空口可靠性涉及在预定的持续时间内以给定概率成功传输预定义数据量的能力。建议书给出的可靠性目标范围为1-10−5 to 1-10−7，即99.999%-99.99999%。
（9）安全、隐私和韧性：包括维护信息的机密性、完整性和可用性，对个人信息的保护，以及网络和系统在自然或人为干扰期间和之后继续正常运行的能力。

（10）覆盖：是指在所需服务区域内为用户提供通信服务访问的能力。

（11）定位：建议书给出的定位精度目标可达1–10厘米。

（12）传感相关能力：是指在无线电接口中提供感知功能的能力，包括距离/速度/角度估计、目标检测、定位、成像、映射等，这些功能可以从准确性、分辨率、检测率、误报率等方面进行衡量。

（13）人工智能相关能力：是指在整个IMT-2030中提供某些功能以支持AI应用的能力，这些功能包括分布式数据处理、分布式学习、AI计算、AI模型执行和 AI模型推理等。

（14）可持续性：是指网络和设备在其整个生命周期中最大限度地减少温室气体排放和其他环境影响的能力。其中，重要因素包括提高能源效率，最大限度地减少能源消耗和资源的使用，例如通过优化设备寿命，维修，再利用和回收。

（15）互操作性：是指无线接口基于成员的包容性和透明度，以便使系统的不同实体之间的功能成为可能。

6G推进的时间节奏

ITU提出，对于6G发展的下一阶段，相关企业和协会将在2027年初开始提交IMT-2030空口技术（RIT）的提案，供ITU-R参考。然后，ITU将根据IMT系统专家组制定的最低要求对这些提交的材料进行评估（这一工作主要在ITU-R WP5D完成），最终有望在2030年前获得首个6G技术标准的批准。

ITU提到，在规划IMT-2030的开发过程中，除了不断增强现有的IMT系统外，重要的是要考虑与其实现相关的时间表，这取决于用户趋势、需求、技术发展、标准的制定和改进、频谱问题、监管、系统部署等因素。这些因素是相互关联的，ITU计划最迟在2030年完成IMT-2030的初步标准化进程，以支持ITU成员从2030年起能够部署6G。

共识已经达成，期待2030年6G的问世！

审核编辑：黄飞