作者：趙小飛
【資料圖】
物聯(lián)網(wǎng)智庫 原創(chuàng)
導讀
在業(yè)界看來，《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標建議書》作為6G綱領性的文件，匯聚了全球6G愿景共識，描繪了6G目標與趨勢，提出了6G的典型場景及能力指標體系。
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建議書》，在業(yè)界看來，該建議書作為6G綱領性的文件，匯聚了全球6G愿景共識，描繪了6G目標與趨勢，提出了6G的典型場景及能力指標體系。在目標、場景、能力指標等內容的指引下，接下來，標準化組織和全球產(chǎn)業(yè)界對于未來6G的發(fā)展有了非常明確的方向、達成了共識，將促進全球6G發(fā)展，而且由于5G需要進行相關技術儲備，因此該建議書在很大程度上也為5G接下來技術和標準的方向指明道路。
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)點都有國際電信聯(lián)盟（ITU）參與。ITU是聯(lián)合國的一個專門機構，但ITU的歷史遠遠早于聯(lián)合國，而且ITU的誕生也是從通信標準開始的。從古至今，即使是最古老的狼煙通信方式，都需要一套達成共識的標準，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程通信的技術，接下來20年中，電報業(yè)得到快速發(fā)展。為了順利實現(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準化的基礎。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)合國的專門機構，總部遷往瑞士日內瓦。
作為聯(lián)合國的一個專門機構，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)合國其他機構不同的是，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，這些非政府成員經(jīng)批準后可以參加ITU包括標準制定在內的部分活動。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領域的標準化組織，而是一個全球ICT領域事物的主導者和影響者，其制定的各類規(guī)則、標準、發(fā)展項目等，雖然不具有強制性，但都被各國采用，促進全球ICT技術的發(fā)展。
這樣一個國際性組織似乎離我們很遠，但它的工作正在對我們日常生產(chǎn)生活產(chǎn)生深遠的影響。當然，很多都是專業(yè)性較強的工作，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)調全球各國對于無線通信頻譜的使用，確保不同國家通信設備的互聯(lián)互通。
ITU擁有三個常設機構，即無線電通信部（ITU－R）、電信標準化部（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能夠以合理、公平、有效和經(jīng)濟的方式使用無線電頻譜，包括使用衛(wèi)星，研究和批準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下設研究組，為世界無線電通信大會通過的決定奠定技術基礎，制定與無線電通信事宜相關的全球標準（建議書）、報告和手冊。來自各主管部門、電信行業(yè)和世界各地學術組織的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)的特點和性能、頻譜監(jiān)測，以及用于公眾防護和救災的應急通信。其中，第5研究組（SG 5）主要負責地面通信系統(tǒng)，SG 5之下又設置了4個工作組（WorkingParty， WP），而國際移動通信系統(tǒng)（IMT）是由WP5D工作組來負責。
過去30多年，WP5D工作組此前在協(xié)調各國政府和產(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綱領性文件《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標建議書》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)標準的驗收和批準也是先由ITU－R WP5D組織的相關會議上審議。以4G國際標準確定過程為例，2009年10月，我國提交的TD－LTE－Advanced技術在ITU－R WP5D工作組第6次會議上入圍4G國際標準候選技術；2010年10月，ITU－R WP5D工作組第9次會議最終確定了IMT－Advanced的兩大關鍵技術，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國際標準。5G標準的確定也離不開ITU－R WP5D，2020年7月，ITU－R WP5D第35次會議上，確定3GPP系標準成為5G標準，其中包括NR和NB－IoT，因此本次會議成為5G技術評估進程的關鍵會議。
更長時間準備，全球性共識推動6G落地
ITU－R WP5D針對6G標準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現(xiàn)。從這一時間軸計劃來看，預計到2030年ITU會批準6G的標準。
ITU－RWP5D針對6G工作的時間計劃
回顧當年ITU對5G的工作計劃，5G相關工作是在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工作緊鑼密鼓進行中，到2020年ITU批準了5G國際標準?？梢钥闯?，5G從愿景提出到國際標準批準用了5年時間，而6G這一過程則預計需要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技術研究需要從基礎理論做起，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，但后來由于急于商用，并沒有深入地進行基礎理論研究，所以實際上現(xiàn)在6G技術研究的基礎理論儲備存在不足。”ITU對6G愿景、目標、技術指標的確定，并預留更長時間對標準的審查，也在客觀上為技術創(chuàng)新和技術儲備預留更多的時間。
同時，ITU也將發(fā)揮全球協(xié)調作用，充分考慮各國和產(chǎn)業(yè)界對6G愿景、目標和技術指標等內容的看法，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相關話題達成了很多共識，也為本次建議書的出爐打下基礎。
本次研討會參與的組織包括：來自中國的IMT－2030（6G）推進組、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可的方向。
6G綱領性文件的主要內容
《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標建議書》提出了IMT－2030的趨勢、IMT－2030的應用場景、IMT－2030的能力指標和持續(xù)性發(fā)展考慮的因素等內容，未來3GPP等標準化組織可以據(jù)此進行6G標準的研發(fā)，產(chǎn)業(yè)界也可以對照這些內容開展產(chǎn)品和應用開發(fā)。
1、七大目標和九大趨勢
這一建議書提出了6G系統(tǒng)將應實現(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、標準化和互操作、互通性等七大目標，支撐構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 將實現(xiàn)人、機、物的連接，實現(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)絡中，成為承載新用戶、賦能新應用的新型數(shù)字基礎設施。6G用戶和應用將呈現(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三大場景基礎上增強擴展為六大場景
6G 在5G三大場景基礎上增強和擴展，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。
（1）沉浸式通信
此場景擴展了5G的增強型移動寬帶（eMBB），并涵蓋了為用戶提供豐富交互式視頻（沉浸式）體驗的用例，包括與機器界面的交互。與5G eMBB相比，相關環(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，包括對語音的獨立支持。而且，提高頻譜效率和一致服務體驗的能力，以及在各種環(huán)境中利用更高數(shù)據(jù)速率和增強移動性之間的平衡至關重要。某些沉浸式通信用例可能還需要支持高可靠性和低延遲，以便與真實和虛擬對象進行響應和準確的交互，以及更大的系統(tǒng)容量來同時連接眾多設備。
（2）超可靠和低延遲通信
此場景擴展了5G的超可靠和低延遲通信（URLLC），并涵蓋了預計對可靠性和延遲有更嚴格要求的專業(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用程序造成嚴重后果。
該場景典型用例包括工業(yè)環(huán)境中的高性能通信，以實現(xiàn)完全自動化、控制和操作，可以實現(xiàn)的應用包括機器人交互、緊急服務、遠程醫(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
這一場景擴展了5G的大規(guī)模機器類型通信（mMTC），并涉及大量設備或傳感器的連接。
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)和許多其他領域的擴展和新應用，例如需要各種沒有電池或長壽命電池的物聯(lián)網(wǎng)設備。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)的互通來增強連接性。該場景方案的一個重點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驅動的應用。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)點的AI模型分布式訓練和推理，實現(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)療輔助應用設備之間的自主協(xié)作、跨設備和網(wǎng)絡的繁重計算卸載、數(shù)字孿生的創(chuàng)建和預測以及IMT－2030輔助協(xié)作機器人。
該場景需要支持高區(qū)域流量容量和用戶體驗數(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、準備和處理，分布式AI模型訓練，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用和服務。它利用IMT－2030提供廣域多維傳感，提供有關未連接設備的空間信息，以及連接設備、運動和周圍環(huán)境的空間信息。
該場景典型用例包括IMT－2030輔助導航、活動檢測和運動跟蹤（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個能力指標體系
建議書定義了15個能力指標，與5G相比，IMT－2030能力指標分為兩類，即針對IMT－2020增強的功能和支持IMT－2030擴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性和適用性。其中，針對IMT－2020增強的功能包括：峰值速率、用戶體驗速率、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，支持IMT－2030擴展使用場景的新功能包括：覆蓋、感知相關指標、AI相關指標、可持續(xù)性性能指標、互操作、定位6個指標。
（1）峰值速率：即每個器件在理想條件下可實現(xiàn)的最大數(shù)據(jù)速率，大于5G相關速率，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）用戶體驗速率：即在整個覆蓋區(qū)域內能夠無處不在提供給移動設備可實現(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／或可訪問設備的總數(shù)。連接密度的目標是每平方公里106 ＆ndash； 108個設備，即每平方公里100萬－1億臺設備目標。
（6）移動性：建議書給出的研究目標是500－1000公里／小時。
（7）時延：空口延遲，即無線網(wǎng)絡從源頭發(fā)送特定大小的數(shù)據(jù)包到目標接收數(shù)據(jù)包的時間。建議書給出的空口時延目標是0．1 ＆ndash； 1毫秒。
（8）可靠性：空口可靠性涉及在預定的持續(xù)時間內以給定概率成功傳輸預定義數(shù)據(jù)量的能力。建議書給出的可靠性目標范圍為1－10＆minus；5 to 1－10＆minus；7，即99．999％－99．99999％。
（9）安全、隱私和韌性：包括維護信息的機密性、完整性和可用性，對個人信息的保護，以及網(wǎng)絡和系統(tǒng)在自然或人為干擾期間和之后繼續(xù)正常運行的能力。
（10）覆蓋：是指在所需服務區(qū)域內為用戶提供通信服務訪問的能力。
（11）定位：建議書給出的定位精度目標可達1＆ndash；10厘米。
（12）傳感相關能力：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、目標檢測、定位、成像、映射等，這些功能可以從準確性、分辨率、檢測率、誤報率等方面進行衡量。
（13）人工智能相關能力：是指在整個IMT－2030中提供某些功能以支持AI應用的能力，這些功能包括分布式數(shù)據(jù)處理、分布式學習、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)絡和設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，尤其是針對IMT－2020增強的功能，因為有此前5G相關指標的對比，因此其性能指標能夠顯著量化；對于支持IMT－2030擴展使用場景的新功能，雖然有相應指標，但更多是解釋指標的內涵，暫未提出具體的量化目標，預計在未來實踐中將會逐漸提出量化指標。
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、目標和技術指標都形成共同的認可，就能向著同一方向努力，面向未來共同支撐構建包容性的信息社會，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標。
原文標題 ： 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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