迄今为止,6G标准化工作主要聚焦于6G应在提升未来网络连接性和催生新应用场景方面所能带来的价值。如今,是时候开始塑造6G技术以实现这一价值了。经过数年技术研究,我们已做好充分准备,包括内部研发以及与行业关键玩家和顶尖学术机构的合作项目。
在2025年6月于布拉格举行的3GPP会议上,信息通信技术(ICT)行业的领军企业齐聚一堂,共同规划并启动了6G技术研究工作。
开发新的“G”是一项充满挑战的任务,而3GPP即将开展的6G研究范围极为广泛。此次研究将全面涵盖6G系统设计,包括无线接入网(RAN)及系统架构。无线接入网、核心网、运营维护、安全等领域的架构与基础设计选择均将纳入研究范围。
实际工作将于2025年8月开始,持续18到21个月,具体时间安排将遵循我们之前的博文《6G标准化时间表和总体技术原则概述》中概述的计划。基于Release 20期间的研究成果,Release 21标准项目将交付首批6G规范。
我们的观点是,首批6G规范应于2028年底前完成,以支持2030年首批商业6G部署的实施。
本文作者
Daniel Chen Larsson
无线接入网标准化首席研究员
Olof Liberg
无线电近距离概念和频谱标准化负责人
Krister S?llberg
标准化研究总监
016G架构
6G的端到端架构包括终端设备、无线接入网(RAN)和核心网络。在无线接入网方面,将定义一种新的架构来连接基站和终端设备,其中包括新的无线接口。
整体系统架构研究将涵盖核心网络和网络管理,以解决6G的连接性问题以及新功能,包括人工智能(AI)、集成感知与通信(ISAC)、高效数据处理以及IP多媒体子系统(IMS)架构的增强。
爱立信认为,Release 20研究应考虑基于意图和可编程的6G架构。
1基于意图的网络的关键在于无线接入网(RAN)的可观察性,即网络能够监控流量是否按请求的质量服务(QoS)标准进行传输和优先级排序。
2在可编程性方面,应用程序接口(API)开放至关重要,以便开发人员能够充分利用6G系统提供的功能。
为从一开始就实现6G的全部能力,6G系统研究将假设支持独立架构。这意味着6G RAN可独立于前几代网络部署。这与早期5G非独立组网(NSA)部署不同,后者是通过在现有4G网络上叠加来提升数据速率。目前,许多通信服务提供商(CSP)正在将其5G NSA网络迁移至5G独立部署。通过5G独立部署,CSP可充分利用5G及5G先进技术,同时为未来向6G的迁移做好准备。
026G无线接入网
多制式频谱共享(MRSS):6G无线接入网向5G的迁移将基于多制式频谱共享,正如博客《6G RAN – key building blocks for new 6G radio access networks》中讨论的。简而言之,MRSS允许通信服务提供商(CSP)在同一频段内同时运行5G和6G,终端可连接至5G或6G无线接入网。Release 20将研究多制式频谱共享及5G和6G接入技术之间的用户移动性。
开放接口:6G RAN将包含一组开放接口,以支持竞争性的商业生态系统。开放接口的主要优势在于,通信服务提供商(CSP)可以部署使用不同供应商设备的网络。为了实现这一点,3GPP将研究需要互操作的不同网络实体之间的接口。
关键接口包括:
16G无线接入网与核心网之间的接口
26G基站与6G基站之间的接口
3终端与6G基站之间的无线接口
4低层分割接口(LLS,Low Layer Split),支持将无线接入网拆分为两个逻辑网络功能——无线单元(Radio Unit)和无线网络区域功能(Radio Network Area Function)
对于5G,O-RAN联盟规范了低层分割接口。2025年4月,3GPP和O-RAN联合举办了6G开发研讨会。会议明确表示,O-RAN将继续主导6G低层分割接口的开发。未来,3GPP与O-RAN之间的紧密协作至关重要,以确保O-RAN 6G规范与3GPP 6G规范相互补充,且时间表与3GPP保持一致。
除了低层分割,双方还需在AI/ML、服务管理和编排(SMO)、自动化等方面保持对齐。
无线接入网中的AI:为了支持AI增强性能,3GPP将研究适用于6G的人工智能/机器学习(AI/ML)框架,
并参考现有的5G AI/ML框架。6G AI/ML框架应支持人工智能生命周期管理流程,包括:
1AI功能的配置与激活
2性能验证与测试
3必要时回退至传统方法
该框架将支持多种AI应用案例,简化管理和操作。AI应用包括AI增强接收性能、AI辅助移动性测量、AI辅助定位等。
频段:6G能够在5G使用的所有频段运行,包括未来几年将开放的频段(例如U6GHz频段)。6G还将能在厘米波频段(7 - 15 GHz)运行。该频段目前尚未用于蜂窝通信系统,但国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)正在研究该频段的部分频段用于IMT(国际移动通信)业务。特别是7.125-8.4 GHz频段因靠近现有中频段频谱,允许复用现有部署网格,意义尤为重大。
此外,厘米波段和相邻的U6GHz频段相较于低频段可支持比低频段更多的天线单元——无论是基站天线还是终端天线。Release 20研究将探讨更大天线阵列如何提升频谱效率和上行覆盖能力。后者尤其重要,因为在CSP现有部署网格上部署支持新频段的6G设备时,上行链路覆盖范围至关重要。
036G核心网
独立组网(SA,Standalone)架构:系统架构研究的主要任务是定义整体的独立6G架构,包括6G核心网。第一步是确定哪些能力和网络功能(NFs)可以从5G核心(5GC)中复用,以及需要定义哪些新功能,例如添加NFs以支持新特性。
爱立信的假设是,5GC的大部分功能可以被复用并扩展,以支持现有和关键的连接服务,同时也适用于新的6G无线接入技术(RAT)。这包括与法规相关的服务,如语音通话和紧急服务,但同时也必须考虑与5G和4G的互通性,并从一开始就支持漫游,这是这种方法的另一推动因素。
连接性:连接性方面涵盖:
16G的控制面,包括移动性和会话管理。
26G的用户面。
3与5G和4G的迁移及互通。
4如何支持其他非3GPP接入技术。
除了支持新的6G无线接入技术外,研究还包括对上述5GC网络功能的现代化和改进,以及IMS架构的潜在增强。
超越连接的服务:6G的愿景还包括支持新型的、可创造收入的服务。因此研究范围涵盖连接之外的新服务和能力,如感知、高效数据处理和人工智能(AI)。
AI既是增强6G功能的工具,也创造了新的服务机会。为了提升6G功能,AI主要作为网络架构中功能的实现技术,而非单独的功能或架构。当然,AI也可用于改进6G网络的运营,甚至从网络中提取洞见,创造新的运营商服务。
感知技术使我们能够获取环境及环境中物体的特征信息。移动系统中的感知利用无线电频率来确定物体的存在、距离(范围)、角度或瞬时速度。当感知功能集成到像6G这样的通信系统时,称为通信与感知集成(ISAC, Integrated Communication and Sensing )。
人工智能和感知是6G服务的两个例子,它们生成的数据可能需要6G系统架构提供更高效的支持。6G旨在支持来自无线接入网(RAN)和核心网络的多种不同数据类型的数据架构。该数据架构应与数据使用场景无关,并支持“一次采集数据,多次使用”的原则。
046G技术能力
3GPP开发的6G技术需满足ITU 定义的IMT-2030技术的要求。这些要求包括传统指标,如数据速率、频谱效率和系统容量,以及与差异化连接、可持续通信、感知和定位相关的新要求。
差异化连接:到2030年,我们预计虚拟现实(VR)、混合现实(MR)和增强现实(AR)等更先进的服务将普遍可用。除了这些沉浸式通信应用场景外,6G网络还将支持远程驾驶、视频会议和云游戏等大规模服务。每项服务都有其对数据速率、时延和可靠性的综合要求。因此,我们认为6G技术需要满足数据速率、延迟和可靠性相结合的联合要求。
此类要求促使3GPP在设计6G技术时做出大胆突破。这是因为3GPP的6G系统,如同任何希望被定义为6G的技术,最终都必须满足这些严苛的要求。对于5G,相当多的精力被用于开发支持极高可靠性和超低延迟的功能。然而,目前尚未看到大量商业应用场景对这种能力的需求。从中吸取教训,我们认为对于6G,最好选择既具有前瞻性又具有商业驱动性的要求组合。我们计划通过选择一组示例服务来定义这些要求。对于每个目标服务,将根据数据速率、延迟和可靠性提出一组要求。以XR为例,预计其数据速率为30 Mbps,双向延迟为40毫秒,可靠性需确保99%的传输成功。
可持续通信:网络和设备端的能效表现是爱立信及整个行业的重要优先事项。6G将成为实现我们到2040年在整个价值链中实现全球温室气体(GHG)净零排放目标的关键组成部分。
在爱立信的坚持下,5G从设计之初就通过采用精简设计减少“始终在线”信号,实现了比4G更高的能源效率。对于6G,我们需要在此基础上更进一步,在5G工作的基础上,进一步探索降低网络能耗的方法。更多详情请参阅我们的白皮书《Energy performance of 6G Radio Access Networks: A once in a decade opportunity》。
对于5G,国际电信联盟(ITU-R)对网络能效提出了定性要求。5G技术的倡导者需描述系统中引入的降低能耗的功能,但无需量化实际减幅。对于6G,是时候提高标准了。6G需超越此要求,纳入定量且可量化的标准。具体而言,应建立相对于前代技术的能耗要求。
感知与定位:感知是一种新型技术,其中蜂窝系统作为雷达运行,使基站或设备能够检测其周围的物体。与定位(如下所述)关注物体的定位不同,感知包括存在与缺失检测、物体分类以及持续跟踪。与定位不同,被检测的物体是被动的,即它们不会通过发送或接收任何信号积极参与感知过程。感知技术的核心在于将其集成到6G中,以构建集成感知与通信(ISAC)系统。例如,被感知的物体可以是一架无人机,其飞行路径和导航可被实时监测。
有关感知技术的更多技术细节,可参阅博客文章《Integrated Sensing and Communication》 。
3GPP将定义超出ITU设定范围的额外要求,并关注更多商用业务方面(6G性能指标新思考:三维联合需求)。在Release 20中,3GPP将研究满足这些要求所需的功能和特性。
小区边缘数据速率:每个新世代(G)的关键方面之一是提升覆盖范围,或更具体地说,提升小区边缘数据速率。这将改善用户在最差无线电条件下的使用体验。实现这一目标的方法多种多样,具体取决于设备类型和特定场景。
爱立信提议3GPP研究下行链路与上行链路载波组合的解耦。这将使6G能够将更高频段的频谱(例如厘米波或更高频段)用于下行链路通信,同时将上行链路置于较低频段(如中频段或低频段)。此方案可通过宽带载波与先进天线技术实现高下行链路数据速率,同时借助较低频段提供的上行链路覆盖提升。
能耗:
网络能耗将是6G技术中的关键议题。降低能耗不仅能减少移动网络的碳足迹,还能降低运营商的运营成本。网络能耗的重要性在我们的白皮书《Energy performance of 6G Radio Access Networks: A once in a decade opportunity》中有所阐述。
设备能效同样重要,以实现更长的电池续航时间。因此,6G研究应聚焦于提升设备与网络的能效。
终端多样性:6G研究应采用可扩展设计,以支持多种终端类型,同时尽量减少标准中定义的选项数量。这个设计思路将使6G不仅能支持高级(高能力)终端,还能涵盖新型大规模物联网(Massive IoT)技术。
6G Massive IoT将为运营商提供NB-IoT和LTE-M的长期替代方案。尽管6G的初期市场可能对6G Massive IoT需求有限,但从一开始就应将其作为6G不可分割的一部分,并尽可能与“基础”6G共享通用设计。
在终端能力的高端一侧,6G将提供对XR设备和沉浸式通信的支持。设计理念是同一基础设计应同时支持这两种用例,以及介于两者之间的用例。高端设备还需支持更低延迟和更高数据率,以满足先进应用的特定需求。
弹性:6G将更加重视网络弹性。6G技术不仅要设计得更强健,还要具备预判和应对潜在连接中断事件的机制。例如,卫星接入网将成为6G研究的重要组成部分,提升整体弹性。6G将考虑在无全球导航卫星系统(GNSS)可用情况下的非地面网络(NTN)运行,这在5G NTN或IoT NTN中尚无法实现。
新的基线:6G研究及后续标准将提供广泛的功能,并在多项技术领域(如MIMO、移动性及协议设计)开展详细工作。这将为未来通信与服务超越传统通信领域奠定新的基线,推动未来通信及其扩展服务发展到更高水平。
6G标准化的下一步工作:6G标准化的技术研究工作将于2025年8月启动,与6G性能要求的最终确定同步进行。研究阶段之后,2027年将进入标准制定阶段,完成6G技术标准的开发。
我们相信,6G标准化必将激发新的应用场景,提升高性能网络的标准,并于2028年底前完成,为2030年商业6G系统的推出铺平道路。
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原文标题:6G标准化:技术实现阶段启动
文章出处:【微信号:ericssonchina,微信公众号:爱立信中国】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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