推动5G Advanced向6G演进三元素

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随着5G商用的大规模部署，全球业界已开启对下一代移动通信(6G)的探索研究。6G在5G的基础上，将从服务于人、人与物进一步拓展到支撑智能体的高效互联，将实现由万物互联到万物智联的跃迁，成为连接真实物理世界与虚拟数字世界的纽带，而在5G脉络尚未完全清晰的当下，我们需要深思如何推动5G后续发展，以及6G该如何更好启动？5G方兴未艾，6G风云再起，迫切需要我们守正创新、步步为赢，共应挑战、共解难题，碰撞智慧、开拓数智，合力构筑技术和产业变革的坚固基石。

当前，5G网络商用正在全球加速推进，5G被认为是个人消费体验升级和行业数智化转型的关键，全球的主要经济体均明确要求将5G作为长期产业发展的重要支点。欧盟提出2030数字罗盘（Digital Compass）计划，明确制定了商业数字化转型、公共服务数字化等纲要，并采用5G作为工业4.0发展的基础；韩国进一步加强5G+融合生态系统的构建，推进5G融合服务的发展；日本持续推进B5G（Beyond 5G）对民生、社会的价值体现。而作为最早一批部署5G且发展最快的中国更是提出了以坚持科技创新为牵引的、面向2035年的远景目标。截止2021年底，全球已经有78个国家和地区中的200个5G网络商用发布。但整体来看，全球的5G产业仍然处于网络建设早期。而业界普遍认为，未来的6G技术至少将至2030年才会开始应用。

当5G还在高歌猛进之时，5G-Advanced已经浮出水面。这个被一些公司称为“5.5G”的新名词，自去年四月提出以来，受到业界广泛关注。随着5G商用进程的加快及融合应用探索的深入，5G与经济社会的融合日趋紧密，然而，各种应用对网络提出了更高的需求，对网络架构、性能、时延和安全性等提出了新的挑战。同时，商业需求也是驱动5G持续演进的主要动力，5G-Advanced技术演进成为通信行业发展的需要和共识。当我们在讨论5G技术和6G技术时，如何界定6G技术和5G技术的范畴是一个很重要的问题，我们不妨从三大技术维度阐述推动5G Advanced技术向6G演进的主要研究方向与着力点。

元素一：人工智能深融合

作为一项通用技术，人工智能已经在很多领域得到了非常广泛的应用。作为人工智能的引擎，大数据通过通信技术得以推广，在实现人与人的连接和万物互联的同时，移动互联网和物联网产生了大量的数据，这些海量数据形成了一个数字世界，也形成了人工智能向前发展重要的推动力；同时，人工智能算法和算力也有了突飞猛进的发展，在算法方面，Deep network、Transformer等一系列的技术已经在在语音、图像、视频等其他领域都得到了较为广泛的应用。而手机以及移动终端的算力提升也为人工智能在智能终端的推广提供了广阔的空间。在通信架构上，目前5G和6G架构都可以支持更好的边缘计算，并推动了分布式计算的大力发展，随着6G网络的不断推动，人工智能技术与通信技术也将持续互促发展。

元素二：频谱拓展和共享

从2G到5G，业界用到的的大部分频谱都属于Sub-6 GHz，同时5G引入了毫米波，而毫米波是通往6G频谱规划的必经之路，未来6G频谱将有更多发展方向。我们可以利用Sub-6 GHz和毫米波之间的频段，例如7 GHz至12 GHz或15 GHz。关于以上频谱的利用方式，除现有的授权频谱以外，还可以有共享频谱或非授权频谱。因此，频谱的规划和拓展将成为一个很重要的研究方向。虽然我们也可以从毫米波向外拓展，到太赫兹或光通信，但是如果对传播的覆盖有一定要求，太赫兹和光通信覆盖将比毫米波覆盖更具挑战。

同时，每一代的无线通信系统都会有物理层或空口层的创新解决方案，比如说大规模天线技术，调制编码技术，双工复用系统的演进。而从网络架构来说，产业链也希望有更灵活、更节能、更容易扩展的网络架构。

据悉，目前高通在技术上已经实现了空口技术增强中的子带全双工通信(sub-bandfull duplex)，严格意义上的全双工技术需要在同样的时间和频段上能同时发送和接收。“这个技术非常难做到，我们开发5G时已经做了试验,干扰消除必须要达到几十GB或隔离要足够高才能做到全双工。但是我们现在能做到的是子带双工(Sub-bandduplex)，比如在时分双工(TDD)的一个大的频谱中，一部分传上行，一部分传下行，频谱上自然就有一定的上下行隔离,加上多天线技术继续隔离之后，就可以做到同时收发信号，这是一个从5G通向6G的、可实现的技术方案。”

另一个是Giga MIMO，其中包括扩展到上中频段的一些超大规模天线的尝试。目前可以做到在13 GHz频段上，也就是在Sub-6 GHz(或Sub-7 GHz)和毫米波之间的这种中高频段上，支持更多的应用场景。可以用超大规模的天线在这个频段的大带宽基础上做到极高的传输速率。

元素三：安全可靠和节能

新技术应增强6G通信的安全性，保密性和隐私性。我们希望6G网络提供任何时间任何地点的全方位覆盖，无论是人与人，物与物的通信都要有有更好的安全性、保密性和私密性。4G实现了人与人的联系，5G时代则是万物互联，6G则会出现更多的智能互联。当更多物品相互连接时，其可扩展性与安全可靠性就更得到凸显，这无疑也是6G发展中的关键。可以预见，6G将会通过技术的演进而更好地实现网络的可扩展性、可靠性、节能性。

我们在展望6G需求和愿景的同时，也会同时推进5G Advanced。承上启下，5G-Advanced作为5G和6G的重要中间节点，也需要进一步融合DOICT等技术，即通过CT技术来简化现场网组网；通过OT技术，与工业协议深度协同实现高可靠性；通过DT技术实现智能化，闭环保障低时延体验；通过IT技术使能更多工业应用，降低建设成本，实现灵活组网，从架构层面和技术层面持续演进，以满足多样化业务诉求，提升网络能力，使能5G服务千行百业。虽然有些前沿技术比如将AI应用于通信领域、子带双工、中高频段的Giga MIMO也可以归属于5G Advanced范畴，但对6G会有非常好的指导意义，使我们能够了解到哪些技术是比较容易落地的，以及哪些技术可能还离商用还有距离。立足安全可靠和节能，高通正积极部署“统一的技术路线图”，并推动十大关键无线创新领域的发展和进步，从而助力5G Advanced向6G演进：

01、通往元宇宙的钥匙：5G正赋能元宇宙，并推动物理世界、数字世界和虚拟世界的融合。

02、构建绿色节能网络：全新的信号质量增强技术能够使通信更快更节能，从而推动5G朝着更加可持续的方向发展。

03、先进MIMO演进：射频（RF）和MIMO天线设计创新为5G系统带来全新功能、高效率和灵活性，进一步推动向6G的演进。

04、5G定位：5G能够在一系列室内和室外部署用例中为移动大宽带和低复杂度物联网终端提供精准定位。

05、移动毫米波演进：机器学习、移动性的增强和频谱共享正在提升5G毫米波性能，并优化其在更高要求的应用场景，如移动VR中的部署。

06、工业精准定位：5G精准定位能够应对遮挡导致的非视距传播的颇具挑战性的室内工业环境，是赋能工业4.0的关键要素。

07、基于AI的5G空口设计：机器学习能够减少通信开销，从而提高能效、增加可用容量并延长终端电池续航。

08、5G工业网络：智能工厂设施结合了面向协作多点传输的AI与5G直连通信，能够凭借超高可靠性在未来工厂中连接更多终端。高通技术公司位于法国拉尼永的创新平台将支持公司基于5G企业专网测试平台，推动端到端研究，并携手合作伙伴在全新的垂直行业展开合作。

09、广域物联网扩展：通过5GRedCap终端（也称作5G NR-Light）并结合网状网络的增强特性，能够面向大量5G物联网终端扩大网络覆盖、增强连接能力。

10、先进蜂窝车联网（C-V2X）：车辆与基础设施/云之间的连接，提高了整个交通系统的安全性、定位功能和服务。