6G全球进展与发展展望白皮书

16G全球进展与发展展望白皮书赛迪智库无线电管理研究所2021年4月 2目录一、前言..............................................................................4二、强化顶层设计，国际组织持续加快面向2030及未来（6G）的研究和标准化工作..................................................5（一）ITU：6G早期研究计划正式启动.................5（二）3GPP：6G标准化时间节点逐渐清晰..........6三、抢跑6G赛道，美欧韩日等国家和地区深入推进6G研发战略计划..............................................................................7（一）美国：建立联盟，加快关键核心技术研究.7（二）欧洲：统一战线，合力推进6G研发..........9（三）韩国：重点聚焦，强化产业生态构建.......11（四）日本：出台战略，启动多项6G试验........13四、聚焦核心业务，行业龙头企业全面开展6G前瞻性布局............................................................................................14（一）苹果：以“太赫兹通信”为抓手增强6G研发能力....................................................................................14（二）LG：以国内外技术创新合作为抓手引领全球6G标准化..........................................................................15（三）三星：以6G关键技术研发为重点部署6G商用化................................................................................16（四）诺基亚：以欧盟竞争力提升为目标牵头6G区域战略项目....................................................................18 3（五）爱立信：以认知网络及智能计算技术突破为手段助力欧洲6G全球领先.............................................19（六）NTT：以芯片环节为重点提升本国6G标准国际主导权........................................................................19（七）紫光展锐：以终端领域为突破口强化6G技术研发及储备能力............................................................21五、突破区域及行业壁垒，6G关键技术及潜在应用研究取得新进展................................................................................22（一）6G潜在关键技术研究逐步体系化.............22（二）6G细分领域潜在应用场景不断丰富.........24六、推进政产学研一体化，我国6G研发具备先发优势....................................................................................................26（一）政府：总体部署，统筹推进........................26（二）企业：立足实践，广泛探索........................27（三）学研：依托专项，加速突破........................29七、我国6G研发面临形势及相关建议..........................31（一）面临形势........................................................31（二）相关建议........................................................34 4一、前言自上世纪80年代以来，移动通信基本上以十年为周期出现一次迭代升级，随着全球5G网络规模化商用步入快车道，针对6G研发的战略性布局已全面拉开帷幕。目前，全球多个国家和地区、国际组织以及学术界、产业界均开展了6G研究。业界虽然还尚未对6G的愿景、关键技术、标准等形成统一的共识，但对于6G商用演进时间节点看法较为一致，目前一般预期将在2030年左右开始商用。我们判断，未来3-5年将是6G研发的关键窗口期。总体而言，全球范围内6G的研究仍处于起步阶段，整体技术路线尚不明确，目前主要在6G愿景目标、应用场景、基本指标、潜在关键技术等方面的研究取得了一定进展。从目前的研究看，6G总体愿景是基于5G愿景的进一步扩展和升级。针对5G在信息交互方面存在的空间范围受限和性能指标难以满足某些垂直行业应用的不足，6G将具有更加泛在的连接、更大的传输带宽、更低的端到端时延、更高的可靠性和确定性以及更智能化的网络特性。本白皮书从全球各国6G战略布局、行业龙头企业研究、潜在关键技术、应用场景的最新进展以及面临的形势及挑战等方面展开论述，并提出加快推进我国6G研发的相关建议。 5二、强化顶层设计，国际组织持续加快面向2030及未来（6G）的研究和标准化工作（一）ITU：6G早期研究计划正式启动国际电信联盟是联合国负责信息通信技术（ICT）事务的专门机构，也是开展国际协调确立5G、6G等电信技术全球通用标准的重要组织。2020年2月，在瑞士日内瓦召开的第34次国际电信联盟工作组会议上，面向2030年及未来（6G）的研究工作正式启动。此次会议明确了2023年底前国际电联6G早期研究的时间表，包含形成未来技术趋势研究报告、未来技术愿景建议书等重要报告的计划。部分潜在候选频谱已列入下一步议程。6G频谱需求预计将在2023年底的世界无线电通信大会（WRC）上正式讨论，2027年底的WRC有可能完成6G频谱分配。目前潜在候选频段包括太赫兹频段、毫米波频段以及6GHz频段。太赫兹通信技术可能是未来6G通信技术发展的一个重要方向。2019年召开的世界无线电通信大会（WRC-19）正式批准了275GHz-296GHz、306GHz-313GHz、318GHz-333GHz和356GHz-450GHz共137GHz带宽资源可无限制条件地用于固定和陆地移动业务应用，这些频段未来可能用于6G通信业务。同时，WRC-19同意将24.25GHz-27.5GHz、37GHz-43.5GHz、66GHz-71GHz共14.75GHz带宽的频谱标识用于5G和未来国际移动通信系统，表明其中部分毫米波频段 6或可用于6G。WCR-19大会还决定将6GHz（6425-7125MHz）频段作为新增IMT（5G或6G）频段列入2023年世界无线电通信大会（WRC-23）1.2议题，对6425-7025MHz成为区域性（阿拉伯国家、非洲、欧洲、独联体国家）IMT新频段和7025-7125MHz成为全球性IMT新频段进行立项研究。6GHz频谱新增IMT使用划分的成功立项，意味着6GHz频段将成为IMT（5G或6G）全球潜在新增频段，世界各国在建设5G系统及未来6G系统时将在很大程度上优先考虑该频段。（来源：ITU官网，赛迪智库整理）图2-1ITU6G早期研究计划（二）3GPP：6G标准化时间节点逐渐清晰2020年7月3GPPR16标准冻结后，受全球疫情影响，原计划2021年底完成冻结的R17，已计划推迟到2022年6月。根据3GPP2019年公布的时间表来看，将于2023年开启对于6G的研究，并将在2025年下半年开始对6G技术进行标准化（完成6G标准的时间点在2028年上半年），预计2028年下半年将会有6G设备产品面市。3GPP目前仍正在着手制定5GR17标准，行业内预计从2026年开始将启动首 7个6G标准R21的制定，到2030年将冻结R23版本。（来源：3GPP官网）图2-23GPP公布的最新时间表三、抢跑6G赛道，美欧韩日等国家和地区深入推进6G研发战略计划（一）美国：建立联盟，加快关键核心技术研究主导建立6G联盟。2020年10月，美国电信行业解决方案联盟（ATIS）牵头组建了NextG联盟（一个专门管理北美6G发展的贸易组织）。联盟确定的战略任务主要包括建立6G战略路线图、推动6G相关政策及预算、6G技术和服务的全球推广等，希望在6G时代确立美国的领导地位。目前，全球已有高通、苹果、三星、诺基亚等30多家信息通信巨头加入。 8（来源：NextG联盟官网）图3-1NextG联盟创始成员率先开放6G实验频谱。美国联邦通信委员会（FCC）于2019年3月全球首先宣布开放95GHz-3THz太赫兹频段作为6G实验频谱，发放为期10年、可销售网络服务的实验频谱许可。FCC太赫兹频谱研究主要内容包括95-275GHz频段政府与非政府共享使用问题、275GHz-3THz电磁干扰问题、非许可频谱问题（包括116-123GHz、174.8-182GHz、185-190GHz、244-246GHz，合计21.2GHz带宽）。潜在关键技术储备雄厚。太赫兹技术研究方面美国开展较早，已经具有雄厚的技术积累。美国国家基金会、国家航空航天局、能源部和国家卫生学会等机构从20世纪90年代 9中期开始就对太赫兹科技研究进行大规模的投入。目前，美国国内有数十所大学、国家实验室都在从事太赫兹技术的研究工作。研究成果包括航天飞机表面隔热材料太赫兹成像检测系统、太赫兹雷达、安检系统、环境监测设备等。2020年9月，由30多所美国大学合作组建并获得美国国防部资助的“太赫兹与感知融合技术研究中心”正式成立，这是美国开展6G技术研发的关键项目之一。此外，美国太空探索公司（SpaceX）“星链”卫星互联网的成功探索使美国在6G空天地海一体化网络技术上遥遥领先。目前，“星链”卫星互联网的在轨卫星数量已经超过1300颗，SpaceX计划2021年利用部署的1584颗卫星提供近乎覆盖全球的网络服务。空天地海一体化网络技术的领先优势使美国可能从“6G+卫星互联网”的战略角度超前部署全球下一代移动通信网络。此外，美国着力开展的未来6G核心技术研究方向还包括支持人工智能（AI）的高级网络和服务、多接入网络服务技术、智能医疗保健网络服务、多感测应用、触觉互联网和超高分辨率3D影像等。（二）欧洲：统一战线，合力推进6G研发多国整体战略合作推进6G研发。欧洲6G研究初期以各大学和研究机构为主体，积极组织全球各区域研究机构共同参与6G技术研究探讨。2020年，欧盟委员会发布的《全面工业战略的基础》报告中提出对包括6G在内的新技术进 10行大量投资。2021年，欧盟的旗舰6G研究项目“Hexa-X”正式启动，项目团队汇集了25家企业和科研机构，包括法国运营商Orange、Atos、B-COM技术研究所、原子能和替代能源委员会（CEA），德国的西门子，意大利电信、比萨大学，西班牙电信，芬兰的诺基亚、奥卢大学，瑞典的爱立信，以及美国的英特尔等。Hexa-X是将欧盟关键的行业利益相关者聚集到一起、共同推进6G的重要一步。项目目标包括创建独特的6G用例和场景、研发6G基础技术并为整合关键6G技术使能因素的智能网络结构定义新的架构，愿景是通过6G技术搭建的网络连接人、物理和数字世界。此外，欧洲国家还积极与亚洲国家开展6G研究合作。例如，英国任命越南教授为英国皇家工程学院6G电信网络的