《電子技術(shù)應(yīng)用》
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三星將主導6G標準制定?

2024-08-01
來源:芯智訊
關(guān)鍵詞: 三星 6G

在今年7月初于瑞士日內(nèi)瓦舉行的國際電信聯(lián)盟無線電通信部門(ITU-R)工作組5D(WP 5D)會議上,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第二次擔任ITU-R參與6G標準化的小組主席,此前他曾在2021年至2023年期間領(lǐng)導6G Vision Group。三星表示,該協(xié)調(diào)小組將負責定義制定6G技術(shù)標準的流程,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,三星高級研發(fā)中心——三星研究院的 Younsun Kim 和 Andrew Bennett 分別被當選了3GPP 無線接入網(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通信(即 6G)的準備標準方面發(fā)揮重要作用。RAN WG1 負責制定無線接入網(wǎng)物理層的技術(shù)規(guī)范。SA WG2負責制定5G系統(tǒng)架構(gòu)標準。

三星電子首席技術(shù)官 Paul (Kyungwhoon) Cheun 當時就表示:“這兩位研究人員被任命為關(guān)鍵 3GPP 工作組的主席,這反映了三星在開發(fā)移動通信標準方面具有明顯的全球領(lǐng)導地位?!罢雇磥?,三星將積極為5G-Advanced的標準制定做出貢獻,這是5G技術(shù)和6G的下一次演進?!?/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,將進一步提升三星在6G標準制定上的主導權(quán)。

2023年11月,ITU-R發(fā)布了IMT-2030框架建議書,概述了6G的未來和總體方向。到2026年,ITU-R的目標是確定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目(3GPP)等標準組織開發(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,ITU-R隨后將評估和協(xié)調(diào)提交的材料,預(yù)計到2030年將最終確定6G的技術(shù)規(guī)格。

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圖1 ITU-R制定的IMT-2030(6G)時間表

三星進一步指出:“隨著IMT-2030框架建議書為6G的標準化、頻譜和商業(yè)化提供了關(guān)鍵績效指標、使用場景和路線圖,該行業(yè)現(xiàn)在準備開展詳細的標準化工作。展望未來,各國和公司將在制定6G通信標準方面爭奪領(lǐng)導地位,包括性能要求和頻段。三星將積極與有影響力的標準組織合作,并繼續(xù)開發(fā)創(chuàng)新通信技術(shù),以鞏固其作為 6G 標準化全球領(lǐng)導者的地位?!?/p>

芬蘭電信設(shè)備大廠諾基亞(Nokia)最近表示,它認為韓國可能是到2029年將6G無線網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)服務(wù)商業(yè)化的候選者。

諾基亞韓國客戶首席技術(shù)官James Han在本月早些時候在首爾舉行的公司年度Amplify Korea活動中表示:“我們計劃從一開始就支持6G的快速部署,包括低頻段頻率。正在進行的討論范圍從470到690 MHz頻段,這些討論將在2027年的世界無線電通信大會上完成,之后韓國將相應(yīng)地進行頻率分配?!?。

諾基亞還表示,其在韓國的未來6G計劃涉及與該國的主要移動運營商合作。報告稱,該諾基亞已經(jīng)與韓國三家領(lǐng)先的電信公司——KT、SK電信和LG Uplus合作,專注于未來6G系統(tǒng)的研究。今年5月,韓國運營商KT與諾基亞合作,開展6G領(lǐng)域的研究。

6G標準可能用到的候選技術(shù)

目前6G標準尚未制定,因此各國及相關(guān)企業(yè)的對于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,提出了面向2030及未來的6G系統(tǒng)將推動實現(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、標準化和互操作、互通性等七大目標,支撐構(gòu)建包容性的信息社會,實現(xiàn)聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標。

6G用戶和應(yīng)用將呈現(xiàn)泛在智能、泛在計算、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。

在典型場景方面,6G 在5G三大場景基礎(chǔ)上增強和擴展,包含沉浸式通信、超大規(guī)模連接、極高可靠低時延、人工智能與通信的融合、感知與通信的融合、泛在連接等6G六大場景。

建議書還定義了15個能力指標,即峰值速率、用戶體驗速率、頻譜效率、區(qū)域流量容量、連接數(shù)密度、移動性、時延、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。

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簡單來說,相比于現(xiàn)行的5G通信網(wǎng)絡(luò),6G為了實現(xiàn)上述特性和目標,將需要與云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能等進一步集成,并且需要支持諸如超大帶寬視頻傳輸,超低延時工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),空天地一體互聯(lián)等諸多場景。

目前,業(yè)界普遍認為,6G通信系統(tǒng)的性能要求必須實現(xiàn)如1Tbps超大峰值速率,超低延時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》也顯示,6G則必須滿足三個要求——性能、架構(gòu)及可信賴性,6G的網(wǎng)速可達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還將解決移動設(shè)備算力不足的問題,并且從最初開始就大量應(yīng)用AI技術(shù),實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的靈活集成,可信賴性則解決了用戶數(shù)據(jù)及AI技術(shù)引發(fā)的安全及隱私問題。

三星還提出了6G標準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,增強高頻信號覆蓋的新型天線技術(shù),先進的雙工技術(shù),發(fā)展網(wǎng)絡(luò)拓撲、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 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LG電子在德國柏林弗勞恩霍夫海因里希赫茲研究所 ( Heinrich Hertz Institute,HHI) 進行的一項測試中,在 155GHz-175GHz 頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)了 320 米距離的室外無線數(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,為了實現(xiàn)極高的數(shù)據(jù)速率(超過 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)并推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型的興起,需要繞過這些限制。而可重構(gòu)智能表面 (RIS),也稱為智能反射表面 (IRS) 或大型智能表面 (LIS),最近被提議作為幾種有前途的無線通信解決方案之一,以增強高頻段信號的覆蓋范圍,從而應(yīng)對 6G 覆蓋的挑戰(zhàn)。研究機構(gòu)Questel也認為,RIS技術(shù)的引入,將是 6G 技術(shù)的支柱。

6G相關(guān)專利格局:中國在申請量上占據(jù)主導地位

正所謂“兵馬未動,糧草先行”,全球頭部的通信廠商在6G標準制定之前就早已經(jīng)開始了相關(guān)技術(shù)的研發(fā),而頭部廠商所擁有的專利矩陣將直接影響其所推動支持的6G技術(shù)標準,其中太赫茲技術(shù)以及RIS技術(shù)技術(shù)相關(guān)的6G專利成為了外界關(guān)注的重點。

根據(jù)MaxVal統(tǒng)計的截至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專利申請數(shù)據(jù)顯示,可以看到,韓國LG電子的專利申請量為1221件,排名第一;中國華為公司則以1138件排名第二;排名第三的是韓國三星電子,擁有734件專利申請。

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根據(jù)Questel統(tǒng)計的截至2023年(2023年數(shù)據(jù)不完整)的RIS相關(guān)專利族數(shù)據(jù)來看,韓國三星電子以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。

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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)專利布局方面,三星擁有著較大的優(yōu)勢。

不過,如果要看所有與6G相關(guān)的各類技術(shù)專利總數(shù)量,中國則是具有著較大優(yōu)勢。根據(jù)中國國家知識產(chǎn)權(quán)局知識產(chǎn)權(quán)發(fā)展研究中心2021年5月發(fā)布的《6G通信技術(shù)專利發(fā)展狀況報告》顯示,當時6G通信技術(shù)領(lǐng)域全球?qū)@暾埩砍^3.8萬項,中國是專利申請的主要來源國,專利申請占比達35%(1.3萬余項,約合1.58萬件),位居全球首位。

根據(jù)MaxVal統(tǒng)計的截至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專利申請數(shù)據(jù)顯示,以國家來源看,中國以6001件排名第一,占比超過46%。

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Questel統(tǒng)計的截至2023年(2023年數(shù)據(jù)不完整)的RIS相關(guān)專利族數(shù)據(jù)也顯示,以RIS專利的國家來源看,中國占比高達52%,排名第一。排名第二的韓國份額僅14%。

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當然,如果僅看6G相關(guān)專利數(shù)量是不足以反應(yīng)出真實的競爭力的,與6G核心技術(shù)相關(guān)的專利的數(shù)量以及質(zhì)量更為關(guān)鍵,因為這可能將直接影響相關(guān)企業(yè)或國家在未來6G技術(shù)標準制定上的話語權(quán)。


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