迄今為止,6G標準化工作主要聚焦于6G應在提升未來網絡連接性和催生新應用場景方面所能帶來的價值。如今,是時候開始塑造6G技術以實現這一價值了。經過數年技術研究,我們已做好充分準備,包括內部研發以及與行業關鍵玩家和頂尖學術機構的合作項目。
在2025年6月于布拉格舉行的3GPP會議上,信息通信技術(ICT)行業的領軍企業齊聚一堂,共同規劃并啟動了6G技術研究工作。
開發新的“G”是一項充滿挑戰的任務,而3GPP即將開展的6G研究范圍極為廣泛。此次研究將全面涵蓋6G系統設計,包括無線接入網(RAN)及系統架構。無線接入網、核心網、運營維護、安全等領域的架構與基礎設計選擇均將納入研究范圍。
實際工作將于2025年8月開始,持續18到21個月,具體時間安排將遵循我們之前的博文《6G標準化時間表和總體技術原則概述》中概述的計劃。基于Release 20期間的研究成果,Release 21標準項目將交付首批6G規范。
我們的觀點是,首批6G規范應于2028年底前完成,以支持2030年首批商業6G部署的實施。
本文作者
Daniel Chen Larsson
無線接入網標準化首席研究員
Olof Liberg
無線電近距離概念和頻譜標準化負責人
Krister S?llberg
標準化研究總監
016G架構
6G的端到端架構包括終端設備、無線接入網(RAN)和核心網絡。在無線接入網方面,將定義一種新的架構來連接基站和終端設備,其中包括新的無線接口。
整體系統架構研究將涵蓋核心網絡和網絡管理,以解決6G的連接性問題以及新功能,包括人工智能(AI)、集成感知與通信(ISAC)、高效數據處理以及IP多媒體子系統(IMS)架構的增強。
愛立信認為,Release 20研究應考慮基于意圖和可編程的6G架構。
1基于意圖的網絡的關鍵在于無線接入網(RAN)的可觀察性,即網絡能夠監控流量是否按請求的質量服務(QoS)標準進行傳輸和優先級排序。
2在可編程性方面,應用程序接口(API)開放至關重要,以便開發人員能夠充分利用6G系統提供的功能。
為從一開始就實現6G的全部能力,6G系統研究將假設支持獨立架構。這意味著6G RAN可獨立于前幾代網絡部署。這與早期5G非獨立組網(NSA)部署不同,后者是通過在現有4G網絡上疊加來提升數據速率。目前,許多通信服務提供商(CSP)正在將其5G NSA網絡遷移至5G獨立部署。通過5G獨立部署,CSP可充分利用5G及5G先進技術,同時為未來向6G的遷移做好準備。
026G無線接入網
多制式頻譜共享(MRSS):6G無線接入網向5G的遷移將基于多制式頻譜共享,正如博客《6G RAN – key building blocks for new 6G radio access networks》中討論的。簡而言之,MRSS允許通信服務提供商(CSP)在同一頻段內同時運行5G和6G,終端可連接至5G或6G無線接入網。Release 20將研究多制式頻譜共享及5G和6G接入技術之間的用戶移動性。
開放接口:6G RAN將包含一組開放接口,以支持競爭性的商業生態系統。開放接口的主要優勢在于,通信服務提供商(CSP)可以部署使用不同供應商設備的網絡。為了實現這一點,3GPP將研究需要互操作的不同網絡實體之間的接口。
關鍵接口包括:
16G無線接入網與核心網之間的接口
26G基站與6G基站之間的接口
3終端與6G基站之間的無線接口
4低層分割接口(LLS,Low Layer Split),支持將無線接入網拆分為兩個邏輯網絡功能——無線單元(Radio Unit)和無線網絡區域功能(Radio Network Area Function)
對于5G,O-RAN聯盟規范了低層分割接口。2025年4月,3GPP和O-RAN聯合舉辦了6G開發研討會。會議明確表示,O-RAN將繼續主導6G低層分割接口的開發。未來,3GPP與O-RAN之間的緊密協作至關重要,以確保O-RAN 6G規范與3GPP 6G規范相互補充,且時間表與3GPP保持一致。
除了低層分割,雙方還需在AI/ML、服務管理和編排(SMO)、自動化等方面保持對齊。
無線接入網中的AI:為了支持AI增強性能,3GPP將研究適用于6G的人工智能/機器學習(AI/ML)框架,
并參考現有的5G AI/ML框架。6G AI/ML框架應支持人工智能生命周期管理流程,包括:
1AI功能的配置與激活
2性能驗證與測試
3必要時回退至傳統方法
該框架將支持多種AI應用案例,簡化管理和操作。AI應用包括AI增強接收性能、AI輔助移動性測量、AI輔助定位等。
頻段:6G能夠在5G使用的所有頻段運行,包括未來幾年將開放的頻段(例如U6GHz頻段)。6G還將能在厘米波頻段(7 - 15 GHz)運行。該頻段目前尚未用于蜂窩通信系統,但國際電信聯盟無線電通信部門(ITU-R)正在研究該頻段的部分頻段用于IMT(國際移動通信)業務。特別是7.125-8.4 GHz頻段因靠近現有中頻段頻譜,允許復用現有部署網格,意義尤為重大。
此外,厘米波段和相鄰的U6GHz頻段相較于低頻段可支持比低頻段更多的天線單元——無論是基站天線還是終端天線。Release 20研究將探討更大天線陣列如何提升頻譜效率和上行覆蓋能力。后者尤其重要,因為在CSP現有部署網格上部署支持新頻段的6G設備時,上行鏈路覆蓋范圍至關重要。
036G核心網
獨立組網(SA,Standalone)架構:系統架構研究的主要任務是定義整體的獨立6G架構,包括6G核心網。第一步是確定哪些能力和網絡功能(NFs)可以從5G核心(5GC)中復用,以及需要定義哪些新功能,例如添加NFs以支持新特性。
愛立信的假設是,5GC的大部分功能可以被復用并擴展,以支持現有和關鍵的連接服務,同時也適用于新的6G無線接入技術(RAT)。這包括與法規相關的服務,如語音通話和緊急服務,但同時也必須考慮與5G和4G的互通性,并從一開始就支持漫游,這是這種方法的另一推動因素。
連接性:連接性方面涵蓋:
16G的控制面,包括移動性和會話管理。
26G的用戶面。
3與5G和4G的遷移及互通。
4如何支持其他非3GPP接入技術。
除了支持新的6G無線接入技術外,研究還包括對上述5GC網絡功能的現代化和改進,以及IMS架構的潛在增強。
超越連接的服務:6G的愿景還包括支持新型的、可創造收入的服務。因此研究范圍涵蓋連接之外的新服務和能力,如感知、高效數據處理和人工智能(AI)。
AI既是增強6G功能的工具,也創造了新的服務機會。為了提升6G功能,AI主要作為網絡架構中功能的實現技術,而非單獨的功能或架構。當然,AI也可用于改進6G網絡的運營,甚至從網絡中提取洞見,創造新的運營商服務。
感知技術使我們能夠獲取環境及環境中物體的特征信息。移動系統中的感知利用無線電頻率來確定物體的存在、距離(范圍)、角度或瞬時速度。當感知功能集成到像6G這樣的通信系統時,稱為通信與感知集成(ISAC, Integrated Communication and Sensing )。
人工智能和感知是6G服務的兩個例子,它們生成的數據可能需要6G系統架構提供更高效的支持。6G旨在支持來自無線接入網(RAN)和核心網絡的多種不同數據類型的數據架構。該數據架構應與數據使用場景無關,并支持“一次采集數據,多次使用”的原則。
046G技術能力
3GPP開發的6G技術需滿足ITU 定義的IMT-2030技術的要求。這些要求包括傳統指標,如數據速率、頻譜效率和系統容量,以及與差異化連接、可持續通信、感知和定位相關的新要求。
差異化連接:到2030年,我們預計虛擬現實(VR)、混合現實(MR)和增強現實(AR)等更先進的服務將普遍可用。除了這些沉浸式通信應用場景外,6G網絡還將支持遠程駕駛、視頻會議和云游戲等大規模服務。每項服務都有其對數據速率、時延和可靠性的綜合要求。因此,我們認為6G技術需要滿足數據速率、延遲和可靠性相結合的聯合要求。
此類要求促使3GPP在設計6G技術時做出大膽突破。這是因為3GPP的6G系統,如同任何希望被定義為6G的技術,最終都必須滿足這些嚴苛的要求。對于5G,相當多的精力被用于開發支持極高可靠性和超低延遲的功能。然而,目前尚未看到大量商業應用場景對這種能力的需求。從中吸取教訓,我們認為對于6G,最好選擇既具有前瞻性又具有商業驅動性的要求組合。我們計劃通過選擇一組示例服務來定義這些要求。對于每個目標服務,將根據數據速率、延遲和可靠性提出一組要求。以XR為例,預計其數據速率為30 Mbps,雙向延遲為40毫秒,可靠性需確保99%的傳輸成功。
可持續通信:網絡和設備端的能效表現是愛立信及整個行業的重要優先事項。6G將成為實現我們到2040年在整個價值鏈中實現全球溫室氣體(GHG)凈零排放目標的關鍵組成部分。
在愛立信的堅持下,5G從設計之初就通過采用精簡設計減少“始終在線”信號,實現了比4G更高的能源效率。對于6G,我們需要在此基礎上更進一步,在5G工作的基礎上,進一步探索降低網絡能耗的方法。更多詳情請參閱我們的白皮書《Energy performance of 6G Radio Access Networks: A once in a decade opportunity》。
對于5G,國際電信聯盟(ITU-R)對網絡能效提出了定性要求。5G技術的倡導者需描述系統中引入的降低能耗的功能,但無需量化實際減幅。對于6G,是時候提高標準了。6G需超越此要求,納入定量且可量化的標準。具體而言,應建立相對于前代技術的能耗要求。
感知與定位:感知是一種新型技術,其中蜂窩系統作為雷達運行,使基站或設備能夠檢測其周圍的物體。與定位(如下所述)關注物體的定位不同,感知包括存在與缺失檢測、物體分類以及持續跟蹤。與定位不同,被檢測的物體是被動的,即它們不會通過發送或接收任何信號積極參與感知過程。感知技術的核心在于將其集成到6G中,以構建集成感知與通信(ISAC)系統。例如,被感知的物體可以是一架無人機,其飛行路徑和導航可被實時監測。
有關感知技術的更多技術細節,可參閱博客文章《Integrated Sensing and Communication》 。
3GPP將定義超出ITU設定范圍的額外要求,并關注更多商用業務方面(6G性能指標新思考:三維聯合需求)。在Release 20中,3GPP將研究滿足這些要求所需的功能和特性。
小區邊緣數據速率:每個新世代(G)的關鍵方面之一是提升覆蓋范圍,或更具體地說,提升小區邊緣數據速率。這將改善用戶在最差無線電條件下的使用體驗。實現這一目標的方法多種多樣,具體取決于設備類型和特定場景。
愛立信提議3GPP研究下行鏈路與上行鏈路載波組合的解耦。這將使6G能夠將更高頻段的頻譜(例如厘米波或更高頻段)用于下行鏈路通信,同時將上行鏈路置于較低頻段(如中頻段或低頻段)。此方案可通過寬帶載波與先進天線技術實現高下行鏈路數據速率,同時借助較低頻段提供的上行鏈路覆蓋提升。
能耗:
網絡能耗將是6G技術中的關鍵議題。降低能耗不僅能減少移動網絡的碳足跡,還能降低運營商的運營成本。網絡能耗的重要性在我們的白皮書《Energy performance of 6G Radio Access Networks: A once in a decade opportunity》中有所闡述。
設備能效同樣重要,以實現更長的電池續航時間。因此,6G研究應聚焦于提升設備與網絡的能效。
終端多樣性:6G研究應采用可擴展設計,以支持多種終端類型,同時盡量減少標準中定義的選項數量。這個設計思路將使6G不僅能支持高級(高能力)終端,還能涵蓋新型大規模物聯網(Massive IoT)技術。
6G Massive IoT將為運營商提供NB-IoT和LTE-M的長期替代方案。盡管6G的初期市場可能對6G Massive IoT需求有限,但從一開始就應將其作為6G不可分割的一部分,并盡可能與“基礎”6G共享通用設計。
在終端能力的高端一側,6G將提供對XR設備和沉浸式通信的支持。設計理念是同一基礎設計應同時支持這兩種用例,以及介于兩者之間的用例。高端設備還需支持更低延遲和更高數據率,以滿足先進應用的特定需求。
彈性:6G將更加重視網絡彈性。6G技術不僅要設計得更強健,還要具備預判和應對潛在連接中斷事件的機制。例如,衛星接入網將成為6G研究的重要組成部分,提升整體彈性。6G將考慮在無全球導航衛星系統(GNSS)可用情況下的非地面網絡(NTN)運行,這在5G NTN或IoT NTN中尚無法實現。
新的基線:6G研究及后續標準將提供廣泛的功能,并在多項技術領域(如MIMO、移動性及協議設計)開展詳細工作。這將為未來通信與服務超越傳統通信領域奠定新的基線,推動未來通信及其擴展服務發展到更高水平。
6G標準化的下一步工作:6G標準化的技術研究工作將于2025年8月啟動,與6G性能要求的最終確定同步進行。研究階段之后,2027年將進入標準制定階段,完成6G技術標準的開發。
我們相信,6G標準化必將激發新的應用場景,提升高性能網絡的標準,并于2028年底前完成,為2030年商業6G系統的推出鋪平道路。
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原文標題:6G標準化:技術實現階段啟動
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