全面推进6G技术研发
图/图虫创意
2023年以来，中国相关主管部门多次提及要“全面推进6G技术研发”。2022年1月国务院发布的《“十四五”数字经济发展规划》也明确提出，“前瞻布局第六代移动通信（6G）网络技术储备，加大6G技术研发支持力度，积极参与推动6G国际标准化工作。积极稳妥推进空间信息基础设施演进升级，加快布局卫星通信网络等，推动卫星互联网建设。”
6G已经成为国家战略竞争的高地。从6G开始美国就另搞一套，成立了一个下一代移动通信标准联盟，唯独不让中国公司参与。美国希望以此形成一个6G标准，然后再提到3GPP去，先入为主、既成事实，以便让中国失去参加6G国际标准讨论的机会，这种风险切实存在。关键是中国能不能在6G技术上保持领先，同时我们要坚持改革开放，争取同国际上的一些公司扩大合作，通过维持全球6G标准的统一，带动移动通信产业发展和移动通信服务的普惠。
6G技术研究需要从基础理论做起，需要更大的创新。5G的基本技术——LDPC码、Polar码，MIMO等——在十几年前甚至更早在理论上就有了基础。全球酝酿5G的时候，曾希望形成颠覆性技术，但后来由于急于商用，并没有深入地进行基础理论研究，所以实际上现在6G技术研究的基础理论储备存在不足。
基于大数据/AI的大范围干扰抵消技术，是否会导致非蜂窝结构？基于超材料科学的天线技术是否会有突破？基于信息论的挖潜是否还有空间？在核心网技术方面5G做了一些探索，6G是否需要更大的创新？以上这些，都是值得研究的内容。
低频段挖潜应该是6G研究的着力点。现在提出的6G全频段接入，这既不现实也不合理。因为频率是有各种应用的，不能都给6G，而且有很多频段是6G不适合的，频段太多也将抬高成本。Sub 6GHz或者毫米波的低段应作为6G频谱的主攻方向，因为6G要支持广覆盖大连接高可靠的应用，还需要考虑低碳与低成本，Sub 6GHz或者毫米波的低段是合适的选择。另外，6G需要调整现有频谱分配格局。6G需要更宽的频谱，但现在难以找到6G可立足的频段，需改变频谱一次分配定终身的格局。频谱分配过去基本只使用频分模式占地为牢，现在还需考虑时分、空分、码分模式。认知无线电或智能频谱使用管理技术势在必行，但将增加系统与终端的复杂性。6G需要考虑与卫星通信频谱兼容。工业的应用是6G的重要方向，是时候为6G工业应用分配专用频率了。
此外，AI在6G的应用的落脚点主要应兼顾信道处理而不仅是信源处理。5G AI主要用在运维管理，但只是在原有系统上外加的功能，6G希望是原生Al应用，应聚焦在如何利用AI分析信道特性实现干扰消除、优化能效和核心网对业务的智能化适应上。建议主攻重点L1~L3层及控制面。
移动通信产业有一个规律：偶数代的很成功，奇数代的不那么成功。其原因可能是一代应用没有跟上节奏，到下一代才发展起来。这个问题对中国来说尤为重要。因为前面几代移动通信技术，中国都处于追赶状态，节约了大量的试错成本。5G开始同步商用，意味着要承担更多的试错风险，但同时也获得创新机会。
对6G而言，不仅在于要像前几代技术那样追求峰值速率的提升，更在于效率的提升，以及应用场景的全域覆盖。对于大众的应用，也许6G相比5G和5G-A没有显著不同的体验，但使用6G网络是值得的。原因在于，每一代网络都会比上一代网络更节能、更高效。比如说5G的网络，能效是4G的10倍以上。如果不建5G网络，4G网络也要扩容，扩容的能效还比不上建设5G网络。十年以后，对6G仍然如此。
6G会有各种各样的终端。每种终端的类型对6G网络能力的利用率不一样，比如面向消费的应用，有手机、可穿戴设备、头显、家电、网关等；面向行业应用有工业模组、工业网关/路由器、车载终端、边缘计算等。但智能手机依然是6G最主要的终端。打电话是最基本的，需要增加的可能是接入卫星互联网的能力，以及在高运动速度下的通话能力。6G的更大价值在于工业应用，未来6G需要从标准化入手推动工业模组发展。6G还有一个大应用是物联网。实际上，物联网大多数应用场景并不要求高带宽，而要求低功耗、低延时、低成本、大连接、高密度、高可靠、精定位、长寿命，所以6G的另一个维度是怎么能做得更轻量级、更便宜、更简单，而不是要求做得更复杂。
中国重视6G的研究理所当然。但是也要清醒认识到，不能因为竞争就不深入对6G的需求进行研究，就不下决心做长期的颠覆性的原创技术研究。急于跟国外抢进度，脱离市场需要，战略上反而被动。我们需要有不受外界左右的定力，同时也需要坚持开放和合作。
（作者系中国工程院院士）
作者：邬贺铨
责任编辑：刘鹏林
