在今年7月初于瑞士日內(nèi)瓦舉行的國(guó)際電信聯(lián)盟無(wú)線(xiàn)電通信部門(mén)(ITU-R)工作組5D(WP 5D)會(huì)議上,三星研究院的研究員HyoungJin Choi被任命為IMT-2030(6G)協(xié)調(diào)小組主席。這是Choi第二次擔(dān)任ITU-R參與6G標(biāo)準(zhǔn)化的小組主席,此前他曾在2021年至2023年期間領(lǐng)導(dǎo)6G Vision Group。三星表示,該協(xié)調(diào)小組將負(fù)責(zé)定義制定6G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的流程,并為候選6G技術(shù)創(chuàng)建提交模板,并審查候選提案。
值得一提的是,在2023年5月,三星高級(jí)研發(fā)中心——三星研究院的 Younsun Kim 和 Andrew Bennett 分別被當(dāng)選了3GPP 無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)工作組 (RAN WG1) 和服務(wù)與系統(tǒng)方面工作組 (SA WG2) 的主席。由于 RAN WG1 和 SA WG2 是 3GPP 的基礎(chǔ),因此兩位主席有望在制定 5G-Advanced、5G 的下一版本以及下一代移動(dòng)通信(即 6G)的準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)方面發(fā)揮重要作用。RAN WG1 負(fù)責(zé)制定無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)物理層的技術(shù)規(guī)范。SA WG2負(fù)責(zé)制定5G系統(tǒng)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。
三星電子首席技術(shù)官 Paul (Kyungwhoon) Cheun 當(dāng)時(shí)就表示:“這兩位研究人員被任命為關(guān)鍵 3GPP 工作組的主席,這反映了三星在開(kāi)發(fā)移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)方面具有明顯的全球領(lǐng)導(dǎo)地位?!罢雇磥?lái),三星將積極為5G-Advanced的標(biāo)準(zhǔn)制定做出貢獻(xiàn),這是5G技術(shù)和6G的下一次演進(jìn)?!?/p>
顯然,隨著此次三星研究院的研究員HyoungJin Choi被任命為IMT-2030(6G)協(xié)調(diào)小組主席,將進(jìn)一步提升三星在6G標(biāo)準(zhǔn)制定上的主導(dǎo)權(quán)。
2023年11月,ITU-R發(fā)布了IMT-2030框架建議書(shū),概述了6G的未來(lái)和總體方向。到2026年,ITU-R的目標(biāo)是確定6G技術(shù)的技術(shù)性能要求。這些要求將作為第三代合作伙伴項(xiàng)目(3GPP)等標(biāo)準(zhǔn)組織開(kāi)發(fā)并隨后提交給ITU-R的候選6G技術(shù)的基礎(chǔ)。據(jù)三星稱(chēng),ITU-R隨后將評(píng)估和協(xié)調(diào)提交的材料,預(yù)計(jì)到2030年將最終確定6G的技術(shù)規(guī)格。
圖1 ITU-R制定的IMT-2030(6G)時(shí)間表
三星進(jìn)一步指出:“隨著IMT-2030框架建議書(shū)為6G的標(biāo)準(zhǔn)化、頻譜和商業(yè)化提供了關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)、使用場(chǎng)景和路線(xiàn)圖,該行業(yè)現(xiàn)在準(zhǔn)備開(kāi)展詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。展望未來(lái),各國(guó)和公司將在制定6G通信標(biāo)準(zhǔn)方面爭(zhēng)奪領(lǐng)導(dǎo)地位,包括性能要求和頻段。三星將積極與有影響力的標(biāo)準(zhǔn)組織合作,并繼續(xù)開(kāi)發(fā)創(chuàng)新通信技術(shù),以鞏固其作為 6G 標(biāo)準(zhǔn)化全球領(lǐng)導(dǎo)者的地位?!?/p>
芬蘭電信設(shè)備大廠(chǎng)諾基亞(Nokia)最近表示,它認(rèn)為韓國(guó)可能是到2029年將6G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)服務(wù)商業(yè)化的候選者。
諾基亞韓國(guó)客戶(hù)首席技術(shù)官James Han在本月早些時(shí)候在首爾舉行的公司年度Amplify Korea活動(dòng)中表示:“我們計(jì)劃從一開(kāi)始就支持6G的快速部署,包括低頻段頻率。正在進(jìn)行的討論范圍從470到690 MHz頻段,這些討論將在2027年的世界無(wú)線(xiàn)電通信大會(huì)上完成,之后韓國(guó)將相應(yīng)地進(jìn)行頻率分配?!?。
諾基亞還表示,其在韓國(guó)的未來(lái)6G計(jì)劃涉及與該國(guó)的主要移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商合作。報(bào)告稱(chēng),該諾基亞已經(jīng)與韓國(guó)三家領(lǐng)先的電信公司——KT、SK電信和LG Uplus合作,專(zhuān)注于未來(lái)6G系統(tǒng)的研究。今年5月,韓國(guó)運(yùn)營(yíng)商KT與諾基亞合作,開(kāi)展6G領(lǐng)域的研究。
6G標(biāo)準(zhǔn)可能用到的候選技術(shù)
目前6G標(biāo)準(zhǔn)尚未制定,因此各國(guó)及相關(guān)企業(yè)的對(duì)于6G的定義依然存在一定的差異,但大致的方向是一致的。根據(jù)ITU-R發(fā)布的IMT-2030框架建議書(shū),提出了面向2030及未來(lái)的6G系統(tǒng)將推動(dòng)實(shí)現(xiàn)包容性、泛在連接、可持續(xù)性、創(chuàng)新性、安全性、隱私性和彈性、標(biāo)準(zhǔn)化和互操作、互通性等七大目標(biāo),支撐構(gòu)建包容性的信息社會(huì),實(shí)現(xiàn)聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
6G用戶(hù)和應(yīng)用將呈現(xiàn)泛在智能、泛在計(jì)算、沉浸式多媒體和多感官通信、數(shù)字孿生和虛擬世界、智能工業(yè)應(yīng)用、數(shù)字健康與福祉、泛在連接、傳感和通信融合、可持續(xù)性等九大趨勢(shì)。
在典型場(chǎng)景方面,6G 在5G三大場(chǎng)景基礎(chǔ)上增強(qiáng)和擴(kuò)展,包含沉浸式通信、超大規(guī)模連接、極高可靠低時(shí)延、人工智能與通信的融合、感知與通信的融合、泛在連接等6G六大場(chǎng)景。
建議書(shū)還定義了15個(gè)能力指標(biāo),即峰值速率、用戶(hù)體驗(yàn)速率、頻譜效率、區(qū)域流量容量、連接數(shù)密度、移動(dòng)性、時(shí)延、可靠性、覆蓋能力、定位精度、感知相關(guān)能力、AI相關(guān)能力、安全隱私彈性性能、可持續(xù)性、互操作性。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),相比于現(xiàn)行的5G通信網(wǎng)絡(luò),6G為了實(shí)現(xiàn)上述特性和目標(biāo),將需要與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能等進(jìn)一步集成,并且需要支持諸如超大帶寬視頻傳輸,超低延時(shí)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),空天地一體互聯(lián)等諸多場(chǎng)景。
目前,業(yè)界普遍認(rèn)為,6G通信系統(tǒng)的性能要求必須實(shí)現(xiàn)如1Tbps超大峰值速率,超低延時(shí)0.1ms和高移速通信,超高頻譜利用率等。為了支持極高的峰值速率,支持的最大接入帶寬必須大幅增加。
三星此前發(fā)布的《6G白皮書(shū)》也顯示,6G則必須滿(mǎn)足三個(gè)要求——性能、架構(gòu)及可信賴(lài)性,6G的網(wǎng)速可達(dá)1000Gbps,延遲低于100us(也就是0.1ms),速度是5G網(wǎng)絡(luò)的50倍,延遲只有后者的1/10。6G還將解決移動(dòng)設(shè)備算力不足的問(wèn)題,并且從最初開(kāi)始就大量應(yīng)用AI技術(shù),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的靈活集成,可信賴(lài)性則解決了用戶(hù)數(shù)據(jù)及AI技術(shù)引發(fā)的安全及隱私問(wèn)題。
三星還提出了6G標(biāo)準(zhǔn)可能用到的候選技術(shù),比如毫米波(30-300 GHz)和太赫茲(Thz)頻段,增強(qiáng)高頻信號(hào)覆蓋的新型天線(xiàn)技術(shù),先進(jìn)的雙工技術(shù),發(fā)展網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、頻譜共享以提高網(wǎng)絡(luò)利用率、提升AI的應(yīng)用等。
值得一提的是,2022年9月,韓國(guó) LG 電子就曾宣布在6G太赫茲通信領(lǐng)域已經(jīng)取得了里程碑式的成就。據(jù)介紹,韓國(guó)LG電子在德國(guó)柏林弗勞恩霍夫海因里希赫茲研究所 ( Heinrich Hertz Institute,HHI) 進(jìn)行的一項(xiàng)測(cè)試中,在 155GHz-175GHz 頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了 320 米距離的室外無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸(太赫茲頻譜通常定義為 100GHz 和 10THz 之間的任何頻率)。
需要指出的是,為了實(shí)現(xiàn)極高的數(shù)據(jù)速率(超過(guò) 1 Tbps)和全球網(wǎng)絡(luò)覆蓋,不論是采用毫米波還是太赫茲頻段都將面臨很大的挑戰(zhàn)。在這些頻段下,由于高擴(kuò)頻損耗和分子吸收,以及高穿透損耗和障礙物阻塞,傳輸距離和覆蓋范圍非常有限。
為了利用這些頻段提供的可能性(即超高速和大量數(shù)據(jù)交換)并推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的興起,需要繞過(guò)這些限制。而可重構(gòu)智能表面 (RIS),也稱(chēng)為智能反射表面 (IRS) 或大型智能表面 (LIS),最近被提議作為幾種有前途的無(wú)線(xiàn)通信解決方案之一,以增強(qiáng)高頻段信號(hào)的覆蓋范圍,從而應(yīng)對(duì) 6G 覆蓋的挑戰(zhàn)。研究機(jī)構(gòu)Questel也認(rèn)為,RIS技術(shù)的引入,將是 6G 技術(shù)的支柱。
6G相關(guān)專(zhuān)利格局:中國(guó)在申請(qǐng)量上占據(jù)主導(dǎo)地位
正所謂“兵馬未動(dòng),糧草先行”,全球頭部的通信廠(chǎng)商在6G標(biāo)準(zhǔn)制定之前就早已經(jīng)開(kāi)始了相關(guān)技術(shù)的研發(fā),而頭部廠(chǎng)商所擁有的專(zhuān)利矩陣將直接影響其所推動(dòng)支持的6G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),其中太赫茲技術(shù)以及RIS技術(shù)技術(shù)相關(guān)的6G專(zhuān)利成為了外界關(guān)注的重點(diǎn)。
根據(jù)MaxVal統(tǒng)計(jì)的截至2023年(2022年及2023年數(shù)據(jù)不完整)主要與太赫茲相關(guān)的6G專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)據(jù)顯示,可以看到,韓國(guó)LG電子的專(zhuān)利申請(qǐng)量為1221件,排名第一;中國(guó)華為公司則以1138件排名第二;排名第三的是韓國(guó)三星電子,擁有734件專(zhuān)利申請(qǐng)。
根據(jù)Questel統(tǒng)計(jì)的截至2023年(2023年數(shù)據(jù)不完整)的RIS相關(guān)專(zhuān)利族數(shù)據(jù)來(lái)看,韓國(guó)三星電子以605件、28%的占比排名第一。緊隨其后的則分別是高通(132件,6%)、LG電子(108件,5%)。華為則以50件,排名第五。
從上面的數(shù)據(jù)可以看到,在6G相關(guān)的太赫茲、RIS技術(shù)專(zhuān)利布局方面,三星擁有著較大的優(yōu)勢(shì)。
不過(guò),如果要看所有與6G相關(guān)的各類(lèi)技術(shù)專(zhuān)利總數(shù)量,中國(guó)則是具有著較大優(yōu)勢(shì)。根據(jù)中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局知識(shí)產(chǎn)權(quán)發(fā)展研究中心2021年5月發(fā)布的《6G通信技術(shù)專(zhuān)利發(fā)展?fàn)顩r報(bào)告》顯示,當(dāng)時(shí)6G通信技術(shù)領(lǐng)域全球?qū)@暾?qǐng)量超過(guò)3.8萬(wàn)項(xiàng),中國(guó)是專(zhuān)利申請(qǐng)的主要來(lái)源國(guó),專(zhuān)利申請(qǐng)占比達(dá)35%(1.3萬(wàn)余項(xiàng),約合1.58萬(wàn)件),位居全球首位。
根據(jù)MaxVal統(tǒng)計(jì)的截至2023年(2022年及2023年數(shù)據(jù)不完整)主要與太赫茲相關(guān)的6G專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)據(jù)顯示,以國(guó)家來(lái)源看,中國(guó)以6001件排名第一,占比超過(guò)46%。
Questel統(tǒng)計(jì)的截至2023年(2023年數(shù)據(jù)不完整)的RIS相關(guān)專(zhuān)利族數(shù)據(jù)也顯示,以RIS專(zhuān)利的國(guó)家來(lái)源看,中國(guó)占比高達(dá)52%,排名第一。排名第二的韓國(guó)份額僅14%。
當(dāng)然,如果僅看6G相關(guān)專(zhuān)利數(shù)量是不足以反應(yīng)出真實(shí)的競(jìng)爭(zhēng)力的,與6G核心技術(shù)相關(guān)的專(zhuān)利的數(shù)量以及質(zhì)量更為關(guān)鍵,因?yàn)檫@可能將直接影響相關(guān)企業(yè)或國(guó)家在未來(lái)6G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定上的話(huà)語(yǔ)權(quán)。