世界各国积极推进6G研究进展

滕学强 彭健

虽然目前6G网络还处于愿景设想阶段，但包括中美日韩国以及一些欧洲国家在内，都开始纷纷开展6G研究。

2018年7月16日，由中国（华为）、美国（Verizon）和韩国（ETRI）联合提案发起的2030网络技术焦点组在日内瓦成立。该焦点组旨在探索面向2030年及以后的新兴ICT部门网络需求以及IMT-2020（5G）系统的预期进展。业界认为，这从一定程度上标志着各国开始启动对6G网络技术的研究。

中国：从国家层面启动6G研发

2019年11月3日，中国成立国家6G技术研发推进工作组和总体专家组，标志着中国6G研发正式启动。目前，涉及下一代宽带通信网络的相关技术研究主要包括大规模无线通信物理层基础理论与技术、太赫兹无线通信技术与系统、面向基站的大规模无线通信新型天线与射频技术、兼容C波段的毫米波一体化射频前端系统关键技术、基于第三代化合物半导体的射频前端系统技术等。

技术研发方面，中国华为公司已经开始着手研发6G技术，它将与5G技术并行推进。华为在加拿大渥太华成立了6G研发实验室，目前处于研发早期理论交流的阶段。华为提出，6G将拥有更宽的频谱和更高的速率，应该拓展到海陆空甚至水下空间。在硬件方面，天线将更为重要。在软件方面，人工智能在6G通信中将扮演重要角色。在太赫兹通信技术领域，中国华讯方舟、四创电子、亨通光电等公司也已开始布局。2019年4月26日，毫米波太赫兹产业发展联盟在北京成立。

运营商方面，中国电信、中国移动和中国联通均已启动6G研发工作。中国移动和清华大学建立了战略合作关系，双方将面向6G通信网络和下一代互联网技术等重点领域进行科学研究合作。中国电信正在研究以毫米波为主频、太赫兹为次频的6G技术。中國联通开展了6G太赫兹通信技术研究。

美国：2018年已开始展望6G

2018年9月，美国FCC官员首次在公开场合展望6G技术，提出6G将使用太赫兹频段，6G基站容量将可达到5G基站的1000倍。同时指出，美国现有的频谱分配机制将难以胜任6G时代对于频谱资源高效利用的需求，基于区块链的动态频谱共享技术将成为发展趋势。2019年初，美国总统特朗普公开表示要加快美国6G技术的发展。3月份，FCC宣布开放95GHz-3THz频段作为实验频谱，未来可能用于6G服务。

技术研究方面，美国目前主要通过赞助高校开展相关研究项目，主要是开展早期的6G技术包含芯片的研究。纽约大学无线中心（NYU Wireless）正开展使用太赫兹频率的信道传输速率达100Gbps的无线技术。美国加州大学的ComSenTer研究中心获得了2750万美元的赞助，开展“融合太赫兹通信与传感”的研究。加州大学欧文分校纳米通信集成电路实验室研发了一种工作频率在115GHz到135GHz之间微型无线芯片，在30厘米的距离上能实现每秒36Gbps的传输速率。弗吉尼亚理工大学的研究认为，6G将会学习并适应人类用户，智能机时代将走向终结，人们将见证可穿戴设备的通信发展。

美国在空天海地一体化通信特别是卫星互联网通信方面遥遥领先。截至2020年2月底，美国太空探索技术公司（SpaceX）已顺利发射近300颗“星链”（Starlink）卫星，已成为迄今为止全世界拥有卫星数量最多的商业卫星运营商。该公司预计最早将可以在2020年中期开始在美国提供卫星互联网宽带服务。

韩国：将6G研发列为“首要”课题

2019年4月，韩国通信与信息科学研究院召开了6G论坛，正式宣布开始开展6G研究并组建了6G研究小组。2019年6月，韩国总统文在寅在访问芬兰时达成协议，两国将合作开发6G技术。2020年1月，韩国政府宣布将于2028年在全球率先商用6G。为此，韩国政府和企业将共同投资9760亿韩元。韩国6G研发项目目前已通过了可行性调研的技术评估。此外，韩国科学与信息通信技术部公布的14个战略课题中，把用于6G的100GHz以上超高频段无线器件研发列为“首要”课题。

技术研发方面，韩国领先的通信企业已经组建了一批企业6G研究中心。韩国LG在2019年1月份便宣布设立6G实验室。6月份，韩国最大的移动运营商SK宣布与爱立信和诺基亚建立战略合作伙伴关系，共同研发6G技术，推动韩国在6G通讯市场上提早发展。三星电子也在2019年设立了6G研究中心，计划与SK电讯合作开发6G核心技术并探索6G商业模式，将把区块链、6G、AI作为未来发力方向。

日本：具有发展6G的独特优势

日本计划通过官民合作制定2030年实现“后5G”（6G）的综合战略。据报道，该计划由日本东京大学校长担任主席，日本东芝等科技巨头公司将会全力提供技术支持，在2020年6月前汇总6G综合战略。日本经济产业省2020年计划投入2200亿日元的预算，主要用于启动6G研发。

日本在太赫兹等各项电子通信材料领域全球领先优势明显，这是其发展6G的独特优势。广岛大学与信息通信研究机构（NICT）及松下公司合作，在全球最先实现了基于CMOS低成本工艺的300GHz频段的太赫兹通信。日本电报电话公司（NTT）集团旗下的设备技术实验室利用磷化铟（InP）化合物半导体开发出传输速度可达5G五倍的6G超高速芯片，但其传输距离极短，距离真正的商用还有相当长的一段距离。NTT集团于2019年6月份提出了名为“IOWN”的构想，希望该构想能成为全球标准。同时，NTT还与索尼、英特尔等公司在6G网络研发上合作，将于2030年前后推出这一网络技术。

英国：学企一起开展6G探索

英国是全球较早开展6G研究的国家之一，产业界对6G系统进行了初步展望。2019年6月，英国电信集团（BT）首席网络架构师Neil McRae预计6G将在2025年得到商用，特征包括“5G+卫星网络（通信、遥测、导航）”、以“无线光纤”等技术实现的高性价比的超快宽带、广泛部署于各处的“纳米天线”、可飞行的传感器等。

技术研发方面，英国企业和大学开展了一些有益的探索。英国布朗大学实现了非直视太赫兹数据链路传输。GBK国际集团组建了6G通讯技术科研小组，并与马来西亚科技网联合共建6G新媒体实验室，共同探索6G时代互联网行业与媒体行业跨界合作的全新模式，推动6G、新媒体、金融银行、物联网、大数据、人工智能、区块链等新兴技术与传媒领域的深度融合。英国贝尔法斯特女王大学等一些大学也正在进行6G相关技术的研究。

芬兰：率先发布全球首份6G白皮书

芬兰信息技术走在世界前列，在大力推广5G技术的同时，率先发布了全球首份6G白皮书，对于6G愿景和技术应用进行了系统展望。2019年3月，芬兰奥卢大学主办了全球首个6G峰会。2019年10月份，基于6G峰会专家的观点，奥卢大学发布了全球首份6G白皮书，提出6G将在2030年左右部署，6G服务将无缝覆盖全球，人工智能将与6G网络深度融合，同时提出了6G网络传输速度、频段、时延、连接密度等关键指标。

芬兰已经启动了多个6G研究项目。奥卢大学计划在8年内为6G项目投入2540万美元，已经启动6G旗舰研究计划。同时，诺基亚公司、奥卢大学与芬兰国家技术研究中心（VTT）合作开展了“6Genesis——支持6G的无线智能社会与生态系统”项目，将在未来8年投入超过2.5亿欧元的资金。

对我国推进6G研发的相关建议

加大6G候选频段研究力度。结合我国5G产业发展现状和6G研究需求，统筹开展6G频谱方案研究工作：一是考虑我国产业节奏和特点，积极推进高频毫米波、太赫兹等候选频段用于现有5G和未来6G通信网络的相关研究，做好通信产业发展的频谱资源储备。二是持续推进目前低中频频谱高效利用技术的研究，结合6G复杂融合场景开展动态频谱共享相关理论研究。三是鼓励支持产业各界加大与候选频谱相关的芯片、设备的技术标准制定、设备试验和研制工作，增加专项资本投入，加大研发力度，增强技术竞争力。

推进6G国际化合作与发展。坚持6G全球统一标准的工作思路，积极开展国际合作。一是依托产业界力量，强化国内外运营商和设备商沟通协作，鼓励产业界上下游企业积极参与国际组织针对6G研究的相關议题，争取机会共同推动6G技术标准的制定，把握好全球产业趋势，提升产业协同发展和国际化能力。二是坚持自主创新与国际合作并行推进，在国内推动和建立产学研用一体化的6G研发及应用体系，加强平台中各参与者之间的互动，加快6G的研发进度，力求掌握更多的知识产权，做好专利储备工作，便于更好开展6G产业化战略部署。

突破6G潜在关键技术。集中产业界力量突破6G潜在关键技术，推动我国6G通信设备和终端形成产业规模，在国际产业分工体系中占据有利地位。一是加大资金投入，设立多个细分领域专项课题组，鼓励产业链企业集中突破下一代信道编码、新一代天线射频、太赫兹通信、软件无线电、卫星互联网、人工智能、区块链、动态频谱共享等关键技术。二是积极推进关键产业基础储备，尤其是半导体材料等基础领域和高频器件等前沿领域，通过政策、资金倾斜鼓励高频段、大带宽的射频器件、测量仪器设备厂商开展专项技术突破。三是鼓励企业进行6G应用场景的前瞻研究和应用试验，积极引导相关企业开展跨行业协作，促进产业链各方协同发展形成合力，打造上下游生态环境。

（来源：中国电子信息产业发展研究院）