作者：趙小飛
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物聯(lián)網(wǎng)智庫 原創(chuàng)
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在業(yè)界看來，《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標(biāo)建議書》作為6G綱領(lǐng)性的文件，匯聚了全球6G愿景共識，描繪了6G目標(biāo)與趨勢，提出了6G的典型場景及能力指標(biāo)體系。
近日，國際電信聯(lián)盟無線電通信部門5D工作組（ITU－R WP5D）第44次會議在瑞士日內(nèi)瓦召開，本次會議通過了一份里程碑文件《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標(biāo)建議書》，在業(yè)界看來，該建議書作為6G綱領(lǐng)性的文件，匯聚了全球6G愿景共識，描繪了6G目標(biāo)與趨勢，提出了6G的典型場景及能力指標(biāo)體系。在目標(biāo)、場景、能力指標(biāo)等內(nèi)容的指引下，接下來，標(biāo)準(zhǔn)化組織和全球產(chǎn)業(yè)界對于未來6G的發(fā)展有了非常明確的方向、達(dá)成了共識，將促進(jìn)全球6G發(fā)展，而且由于5G需要進(jìn)行相關(guān)技術(shù)儲備，因此該建議書在很大程度上也為5G接下來技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的方向指明道路。
國際電信聯(lián)盟發(fā)揮的重要作用
大家注意到，ICT的重大變革性節(jié)點(diǎn)都有國際電信聯(lián)盟（ITU）參與。ITU是聯(lián)合國的一個專門機(jī)構(gòu)，但I(xiàn)TU的歷史遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于聯(lián)合國，而且ITU的誕生也是從通信標(biāo)準(zhǔn)開始的。從古至今，即使是最古老的狼煙通信方式，都需要一套達(dá)成共識的標(biāo)準(zhǔn)，否則信息傳遞會發(fā)生扭曲。
ITU最早可以追溯到1865年，它的出現(xiàn)還需要從電報說起。1844年，莫爾斯發(fā)出世界上第一封電報，為人類開啟信息時代的大門，電報成為人們首個遠(yuǎn)程通信的技術(shù)，接下來20年中，電報業(yè)得到快速發(fā)展。為了順利實(shí)現(xiàn)國際通信，1865年，法國、德國、俄國、意大利、奧地利等20個歐洲國家在巴黎召開會議，于5月17日簽訂了《國際電報公約》，并成立了國際電報聯(lián)盟，此次會議可以說是奠定了國際電信標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)。1906年在柏林舉行的第一次國際無線電報大會上簽訂了《國際無線電報公約》。1932年，70多個國家代表在馬德里開會，決定把原有的兩個公約合并為《國際電信公約》，制定了新的電報、電話、無線電規(guī)則，并將國際電報聯(lián)盟改為國際電信聯(lián)盟（ITU）。
ITU與聯(lián)合國的關(guān)系開始于1947年，彼時國際電信聯(lián)盟在美國亞特蘭大市召開會議，其目的是發(fā)展組織并使其現(xiàn)代化。根據(jù)與聯(lián)合國簽訂的協(xié)議，ITU于1947年10月15日成為聯(lián)合國的專門機(jī)構(gòu)，總部遷往瑞士日內(nèi)瓦。
作為聯(lián)合國的一個專門機(jī)構(gòu)，ITU是一個政府間的組織，成員國的代表大多來自于各國電信業(yè)管理部門。不過，與聯(lián)合國其他機(jī)構(gòu)不同的是，ITU既有成員國政府成員，也有非政府成員，如企業(yè)、國際性和區(qū)域性組織、大學(xué)，這些非政府成員經(jīng)批準(zhǔn)后可以參加ITU包括標(biāo)準(zhǔn)制定在內(nèi)的部分活動。根據(jù)ITU官網(wǎng)信息，截至目前ITU共有193個成員國政府以及約900個非政府成員。
目前，ITU不僅僅是一個全球ICT領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化組織，而是一個全球ICT領(lǐng)域事物的主導(dǎo)者和影響者，其制定的各類規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)展項(xiàng)目等，雖然不具有強(qiáng)制性，但都被各國采用，促進(jìn)全球ICT技術(shù)的發(fā)展。
這樣一個國際性組織似乎離我們很遠(yuǎn)，但它的工作正在對我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。當(dāng)然，很多都是專業(yè)性較強(qiáng)的工作，因此大眾對其感知并不深，如ITU通過《無線電規(guī)則》的制定和執(zhí)行，協(xié)調(diào)全球各國對于無線通信頻譜的使用，確保不同國家通信設(shè)備的互聯(lián)互通。
ITU擁有三個常設(shè)機(jī)構(gòu)，即無線電通信部（ITU－R）、電信標(biāo)準(zhǔn)化部（ITU－T）和電信發(fā)展部（ITU－D），其中ITU－R在無線電頻譜和衛(wèi)星軌道的全球管理中發(fā)揮著重要作用，其使命是確保所有無線電通信服務(wù)能夠以合理、公平、有效和經(jīng)濟(jì)的方式使用無線電頻譜，包括使用衛(wèi)星，研究和批準(zhǔn)無線電通信方面的建議書。在履行這一使命時，ITU－R力求兼顧各方利益，為協(xié)調(diào)開發(fā)和有效利用現(xiàn)有和新的無線電通信系統(tǒng)創(chuàng)造有利條件。
ITU－R下設(shè)研究組，為世界無線電通信大會通過的決定奠定技術(shù)基礎(chǔ)，制定與無線電通信事宜相關(guān)的全球標(biāo)準(zhǔn)（建議書）、報告和手冊。來自各主管部門、電信行業(yè)和世界各地學(xué)術(shù)組織的5000余名專家參加了研究組議題的研究工作，包括頻譜／軌道資源的有效管理和使用、無線電系統(tǒng)的特點(diǎn)和性能、頻譜監(jiān)測，以及用于公眾防護(hù)和救災(zāi)的應(yīng)急通信。其中，第5研究組（SG 5）主要負(fù)責(zé)地面通信系統(tǒng)，SG 5之下又設(shè)置了4個工作組（WorkingParty， WP），而國際移動通信系統(tǒng)（IMT）是由WP5D工作組來負(fù)責(zé)。
過去30多年，WP5D工作組此前在協(xié)調(diào)各國政府和產(chǎn)業(yè)界發(fā)展全球移動通信系統(tǒng)中起了主導(dǎo)作用，尤其是在2000年后，成功將國際移動通信系統(tǒng)的理念在全球推廣，包括推動IMT－2000、IMT－Advanced、IMT－2020，這三大系統(tǒng)就是我們熟悉的3G、4G和5G系統(tǒng)。本次完成的6G綱領(lǐng)性文件《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標(biāo)建議書》就是在WP5D工作組第44次會議上通過的。
而國際移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)收和批準(zhǔn)也是先由ITU－R WP5D組織的相關(guān)會議上審議。以4G國際標(biāo)準(zhǔn)確定過程為例，2009年10月，我國提交的TD－LTE－Advanced技術(shù)在ITU－R WP5D工作組第6次會議上入圍4G國際標(biāo)準(zhǔn)候選技術(shù)；2010年10月，ITU－R WP5D工作組第9次會議最終確定了IMT－Advanced的兩大關(guān)鍵技術(shù)，我國提交的TD－LTE－Advanced也在其中；到了2012年1月，ITU無線電通信全會全體會議上正式確定TD－LTE－Advanced為4G國際標(biāo)準(zhǔn)。5G標(biāo)準(zhǔn)的確定也離不開ITU－R WP5D，2020年7月，ITU－R WP5D第35次會議上，確定3GPP系標(biāo)準(zhǔn)成為5G標(biāo)準(zhǔn)，其中包括NR和NB－IoT，因此本次會議成為5G技術(shù)評估進(jìn)程的關(guān)鍵會議。
更長時間準(zhǔn)備，全球性共識推動6G落地
ITU－R WP5D針對6G標(biāo)準(zhǔn)和商用制定了明確的時間軸，該工作組計劃第44次會議上形成面向2020和未來的國際移動通信系統(tǒng)建議書，目前來看這一計劃已如期實(shí)現(xiàn)。從這一時間軸計劃來看，預(yù)計到2030年ITU會批準(zhǔn)6G的標(biāo)準(zhǔn)。
ITU－RWP5D針對6G工作的時間計劃
回顧當(dāng)年ITU對5G的工作計劃，5G相關(guān)工作是在2014年前后啟動，到2015年9月ITU－R WP5D發(fā)布了IMT－2020的愿景建議書，此后5G工作緊鑼密鼓進(jìn)行中，到2020年ITU批準(zhǔn)了5G國際標(biāo)準(zhǔn)?？梢钥闯?，5G從愿景提出到國際標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)用了5年時間，而6G這一過程則預(yù)計需要7年時間。所以，相對于此前5G的工作計劃，6G工作跨度更長，中間需要做的準(zhǔn)備工作更多。
ITU－RWP5D針對5G工作的時間計劃
中國工程院院士鄔賀銓近期在《中國新聞周刊》上發(fā)表的文章指出：“6G技術(shù)研究需要從基礎(chǔ)理論做起，需要更大的創(chuàng)新，全球醞釀5G的時候，曾希望形成顛覆性技術(shù)，但后來由于急于商用，并沒有深入地進(jìn)行基礎(chǔ)理論研究，所以實(shí)際上現(xiàn)在6G技術(shù)研究的基礎(chǔ)理論儲備存在不足?！盜TU對6G愿景、目標(biāo)、技術(shù)指標(biāo)的確定，并預(yù)留更長時間對標(biāo)準(zhǔn)的審查，也在客觀上為技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)儲備預(yù)留更多的時間。
同時，ITU也將發(fā)揮全球協(xié)調(diào)作用，充分考慮各國和產(chǎn)業(yè)界對6G愿景、目標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)等內(nèi)容的看法，綜合起來形成共識。2022年6月，在ITU－R WP5D第41次會議上，該工作組組織了一場針對6G愿景的研討會，邀請了來自全球各國主要研究6G的組織，各組織針對6G相關(guān)話題達(dá)成了很多共識，也為本次建議書的出爐打下基礎(chǔ)。
本次研討會參與的組織包括：來自中國的IMT－2030（6G）推進(jìn)組、來自歐洲的Hexa－X、代表歐洲和亞太組織的one6G協(xié)會、來自美國的NextG聯(lián)盟、來自印度的TSDSI、來自俄羅斯的無線電研究與發(fā)展研究所以及來自埃及的NTRA，可以說代表了全球主要國家和地區(qū)對6G的主流聲音。其中，關(guān)于AI原生、綠色節(jié)能、太赫茲通信、全球覆蓋、通感一體等話題是各代表性組織共同認(rèn)可的方向。
6G綱領(lǐng)性文件的主要內(nèi)容
《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標(biāo)建議書》提出了IMT－2030的趨勢、IMT－2030的應(yīng)用場景、IMT－2030的能力指標(biāo)和持續(xù)性發(fā)展考慮的因素等內(nèi)容，未來3GPP等標(biāo)準(zhǔn)化組織可以據(jù)此進(jìn)行6G標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)，產(chǎn)業(yè)界也可以對照這些內(nèi)容開展產(chǎn)品和應(yīng)用開發(fā)。
1、七大目標(biāo)和九大趨勢
這一建議書提出了6G系統(tǒng)將應(yīng)實(shí)現(xiàn)包容性、泛在連接、可持續(xù)性、創(chuàng)新、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，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
6G 將實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物的連接，實(shí)現(xiàn)物理世界和虛擬世界的連接，同時，有望將感知和人工智能等能力融合到網(wǎng)絡(luò)中，成為承載新用戶、賦能新應(yīng)用的新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。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)字孿生和擴(kuò)展世界、智能工業(yè)、數(shù)字醫(yī)療與健康、泛在連接、感知和通信的融合、可持續(xù)性等9大趨勢。
2、在5G三大場景基礎(chǔ)上增強(qiáng)擴(kuò)展為六大場景
6G 在5G三大場景基礎(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。
（1）沉浸式通信
此場景擴(kuò)展了5G的增強(qiáng)型移動寬帶（eMBB），并涵蓋了為用戶提供豐富交互式視頻（沉浸式）體驗(yàn)的用例，包括與機(jī)器界面的交互。與5G eMBB相比，相關(guān)環(huán)境提出了額外的和新的要求。
這一場景典型用例包括沉浸式XR通信、遠(yuǎn)程多感官呈現(xiàn)和全息通信。沉浸式通信中，以時間同步的方式支持視頻、音頻和其他環(huán)境數(shù)據(jù)的混合流量是其不可或缺的一部分，包括對語音的獨(dú)立支持。而且，提高頻譜效率和一致服務(wù)體驗(yàn)的能力，以及在各種環(huán)境中利用更高數(shù)據(jù)速率和增強(qiáng)移動性之間的平衡至關(guān)重要。某些沉浸式通信用例可能還需要支持高可靠性和低延遲，以便與真實(shí)和虛擬對象進(jìn)行響應(yīng)和準(zhǔn)確的交互，以及更大的系統(tǒng)容量來同時連接眾多設(shè)備。
（2）超可靠和低延遲通信
此場景擴(kuò)展了5G的超可靠和低延遲通信（URLLC），并涵蓋了預(yù)計對可靠性和延遲有更嚴(yán)格要求的專業(yè)用例。這一場景通常用于時間同步操作，在這些操作中，不滿足這些要求可能會對應(yīng)用程序造成嚴(yán)重后果。
該場景典型用例包括工業(yè)環(huán)境中的高性能通信，以實(shí)現(xiàn)完全自動化、控制和操作，可以實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用包括機(jī)器人交互、緊急服務(wù)、遠(yuǎn)程醫(yī)療以及電力傳輸和分配監(jiān)控。此場景需要支持增強(qiáng)的可靠性和低延遲，并且取決于用例、精確定位和連接密度。
（3）海量通信
這一場景擴(kuò)展了5G的大規(guī)模機(jī)器類型通信（mMTC），并涉及大量設(shè)備或傳感器的連接。
該場景典型用例包括智慧城市、交通、物流、健康、能源、環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)和許多其他領(lǐng)域的擴(kuò)展和新應(yīng)用，例如需要各種沒有電池或長壽命電池的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。這種場景需要支持高連接密度，并且根據(jù)用例，需要不同的數(shù)據(jù)速率、低功耗、移動性、擴(kuò)展覆蓋范圍以及高安全性和可靠性。
（4）泛在連接
這一場景旨在增強(qiáng)連接性，以彌合數(shù)字鴻溝，可以通過與其他系統(tǒng)的互通來增強(qiáng)連接性。該場景方案的一個重點(diǎn)是解決目前未覆蓋或很少覆蓋的地區(qū)，特別是農(nóng)村、偏遠(yuǎn)和人口稀少的地區(qū)，典型用例包括但不限于物聯(lián)網(wǎng)和移動寬帶通信。
（5）AI與通信融合
這一場景將支持分布式計算和AI驅(qū)動的應(yīng)用。它通過利用數(shù)據(jù)收集、本地或分布式計算卸載以及跨智能節(jié)點(diǎn)的AI模型分布式訓(xùn)練和推理，實(shí)現(xiàn)前所未有的專業(yè)用例。
該場景典型用例包括IMT－2030輔助自動駕駛、醫(yī)療輔助應(yīng)用設(shè)備之間的自主協(xié)作、跨設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的繁重計算卸載、數(shù)字孿生的創(chuàng)建和預(yù)測以及IMT－2030輔助協(xié)作機(jī)器人。
該場景需要支持高區(qū)域流量容量和用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)速率，以及低延遲和高可靠性，具體取決于特定用例。除了通信方面，該使用場景預(yù)計將包括一系列與將AI和計算功能集成到IMT－2030中的新功能，包括來自不同來源的數(shù)據(jù)采集、準(zhǔn)備和處理，分布式AI模型訓(xùn)練，跨IMT系統(tǒng)的模型共享和分布式推理，以及計算資源編排和鏈接。
（6）感知與通信融合
這一場景有助于需要傳感功能的新應(yīng)用和服務(wù)。它利用IMT－2030提供廣域多維傳感，提供有關(guān)未連接設(shè)備的空間信息，以及連接設(shè)備、運(yùn)動和周圍環(huán)境的空間信息。
該場景典型用例包括IMT－2030輔助導(dǎo)航、活動檢測和運(yùn)動跟蹤（例如姿勢／手勢識別、跌倒檢測、車輛／行人檢測）、環(huán)境監(jiān)測（例如雨水／污染檢測）以及為AI、XR和數(shù)字孿生應(yīng)用提供周圍環(huán)境的傳感數(shù)據(jù)／信息。除了提供的通信功能外，該場景還需要支持高精度定位和傳感相關(guān)功能，包括距離／速度／角度估計、物體和存在檢測、定位、成像和映射。
3、15個能力指標(biāo)體系
建議書定義了15個能力指標(biāo)，與5G相比，IMT－2030能力指標(biāo)分為兩類，即針對IMT－2020增強(qiáng)的功能和支持IMT－2030擴(kuò)展使用場景的新功能，每種功能在不同的使用場景中可能具有不同的相關(guān)性和適用性。其中，針對IMT－2020增強(qiáng)的功能包括：峰值速率、用戶體驗(yàn)速率、頻譜效率、區(qū)域流量密度、連接數(shù)密度、移動性、時延、可靠性、安全隱私韌性性能9個指標(biāo)，支持IMT－2030擴(kuò)展使用場景的新功能包括：覆蓋、感知相關(guān)指標(biāo)、AI相關(guān)指標(biāo)、可持續(xù)性性能指標(biāo)、互操作、定位6個指標(biāo)。
（1）峰值速率：即每個器件在理想條件下可實(shí)現(xiàn)的最大數(shù)據(jù)速率，大于5G相關(guān)速率，建議書給出50、100、200 Gbps的值作為適用于特定場景的示例，同時也可以考慮其他值。
（2）用戶體驗(yàn)速率：即在整個覆蓋區(qū)域內(nèi)能夠無處不在提供給移動設(shè)備可實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率，建議書給出300 Mbps和500 Mbps的值作為示例。
（3）頻譜效率：是指每單位頻譜資源或每個小區(qū)的平均數(shù)據(jù)吞吐量。建議書給出的頻譜效率的目標(biāo)是比5G高1．5倍和3倍的可能示例。
（4）區(qū)域流量密度：即單位區(qū)域能夠提供的總流量吞吐量。建議書給出了30 Mbps／平米和50 Mbps／平米的值作為可能的示例。
（5）連接密度：即每單位面積的連接和／或可訪問設(shè)備的總數(shù)。連接密度的目標(biāo)是每平方公里106 ＆ndash； 108個設(shè)備，即每平方公里100萬－1億臺設(shè)備目標(biāo)。
（6）移動性：建議書給出的研究目標(biāo)是500－1000公里／小時。
（7）時延：空口延遲，即無線網(wǎng)絡(luò)從源頭發(fā)送特定大小的數(shù)據(jù)包到目標(biāo)接收數(shù)據(jù)包的時間。建議書給出的空口時延目標(biāo)是0．1 ＆ndash； 1毫秒。
（8）可靠性：空口可靠性涉及在預(yù)定的持續(xù)時間內(nèi)以給定概率成功傳輸預(yù)定義數(shù)據(jù)量的能力。建議書給出的可靠性目標(biāo)范圍為1－10＆minus；5 to 1－10＆minus；7，即99．999％－99．99999％。
（9）安全、隱私和韌性：包括維護(hù)信息的機(jī)密性、完整性和可用性，對個人信息的保護(hù)，以及網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)在自然或人為干擾期間和之后繼續(xù)正常運(yùn)行的能力。
（10）覆蓋：是指在所需服務(wù)區(qū)域內(nèi)為用戶提供通信服務(wù)訪問的能力。
（11）定位：建議書給出的定位精度目標(biāo)可達(dá)1＆ndash；10厘米。
（12）傳感相關(guān)能力：是指在無線電接口中提供感知功能的能力，包括距離／速度／角度估計、目標(biāo)檢測、定位、成像、映射等，這些功能可以從準(zhǔn)確性、分辨率、檢測率、誤報率等方面進(jìn)行衡量。
（13）人工智能相關(guān)能力：是指在整個IMT－2030中提供某些功能以支持AI應(yīng)用的能力，這些功能包括分布式數(shù)據(jù)處理、分布式學(xué)習(xí)、AI計算、AI模型執(zhí)行和 AI模型推理等。
（14）可持續(xù)性：是指網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備在其整個生命周期中最大限度地減少溫室氣體排放和其他環(huán)境影響的能力。其中，重要因素包括提高能源效率，最大限度地減少能源消耗和資源的使用，例如通過優(yōu)化設(shè)備壽命，維修，再利用和回收。
（15）互操作性：是指無線接口基于成員的包容性和透明度，以便使系統(tǒng)的不同實(shí)體之間的功能成為可能。
可以看出，ITU針對部分能力提出了明確的指標(biāo)，尤其是針對IMT－2020增強(qiáng)的功能，因?yàn)橛写饲?G相關(guān)指標(biāo)的對比，因此其性能指標(biāo)能夠顯著量化；對于支持IMT－2030擴(kuò)展使用場景的新功能，雖然有相應(yīng)指標(biāo)，但更多是解釋指標(biāo)的內(nèi)涵，暫未提出具體的量化目標(biāo)，預(yù)計在未來實(shí)踐中將會逐漸提出量化指標(biāo)。
6G的大幕已經(jīng)開啟，在筆者看來，《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標(biāo)建議書》發(fā)布重要的意義在于形成全球的共識，不論6G研發(fā)路程多么艱辛，只要全球業(yè)界對于未來6G的愿景、目標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)都形成共同的認(rèn)可，就能向著同一方向努力，面向未來共同支撐構(gòu)建包容性的信息社會，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
原文標(biāo)題 ： 歷史性時刻！國際電信聯(lián)盟一錘定音，6G大幕正式拉開！
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