6G网络技术路径分析

从技术演进的视角看，6G 网络既是对 5G 网络的迭代升级，也是面向用户未来潜在需求，将通信技术、信息技术、大数据技术、AI 技术、控制技术深度融合的新一代移动通信系统。

1.加强频谱利用预研，启动电磁频谱规划

美国提出 6G 新服务和新应用的打造，需要更宽的电磁频谱来适应。为满足6G 新服务对网络带宽的要求，Next G 联盟认为有必要对7GHz-24GHz 之间的频谱利用展开研究，并扩展到信道带宽更宽的毫米波（mmWave）频段。7GHz-24GHz 范围的频谱可以利用被动多输入多输出（MIMO）技术来确保良好的覆盖，提高与 3GHz-5GHz 中低频段相关的电容，并为毫米波和太赫兹（THz）频率范围提供控制平面。此外，毫米波和太赫兹频谱被认为是提供高数据速率并实现精确定位和传感的技术手段。美国主张连续频谱选择和高效频谱共享机制以规避 6G 电磁频谱碎片化。在 6G 电磁频谱选择方面，连续频谱是较好的选择，因为频谱碎片限制了可实现的数据速率和排列分辨率。为了避免频谱碎片化，多个服务提供商之间需要高效的频谱共享机制，6G 系统和现有系统之间可以考虑创新的共存技术，并考虑保护被动服务。高效的频谱共享有助于减少重叠部署之间的干扰，使频谱能够在被许可方之间重复使用，利用高优先级流量突发性的频谱共享创新有助于提高频谱利用率。此外，解耦的网络架构可以帮助有效地重用网络资源（例如，共享无线电单元），也可以用于通过新的频谱共享技术来提高性能。

欧盟电磁频谱规划尚未正式出台，频谱共享方式还在协商。2021 年，欧盟委员会宣布支持欧盟各国将 5945MHz-6425MHz 共计480MHz 频谱用于RLAN系统。对于 6425MHz-7125MHz 频段，尚未确定具体方案。2020 年7 月，英国无线电监管机构 Ofcom 决定将 5925MHz-6425MHz 共500MHz 频率用于RLAN，同时该频段需满足极低功率业务户外使用要求。2022 年4 月，Ofcom就6GHz高段部分（6425MHz-7070MHz）是否采用共享方式使用征求意见。日本 6G 电磁频谱规划主要借鉴欧盟的经验。2022 年4 月日本总务省将5925MHz-6425MHz 规划用于 RLAN 系统，6425MHz-7125MHz 频段规划正在制定中。日本的广岛大学致力于在 300GHz 左右的频段上通过使用CMOS技术来实现 THz 通信。

韩国政府层面的 6G 电磁频谱规划尚未出台，龙头企业开展高中低各个频段的技术预研探索。作为韩国科技巨头公司，三星提出从低频段到高频段的各种频段都将在未来的 6G 服务中使用，并针对高中低各个频段分别提出了发展路线。首先，在 24GHz-300GHz 的高频段中，三星认为sub-THz 技术将是6G的候选技术之一，并建议将 W 频段（92GHz-114.25GHz）和D 频段（130GHz- 174.8GHz）作为 6G 的潜在候选频段。其次，对于 7GHz-24GHz 的中高频段，三星预计其将在 6G 中发挥关键作用，提出需要探索移动通信和其他服务之间的频谱共享，以灵活有效地利用 6G 的中高频段。对于1GHz-7GHz 的中低频段，三星提出其中许多现有频段可以重新划分，应考虑在该范围内的附加频谱和新频谱。最后，对于低于 1GHz 的低频段，三星提出其对于实现广域覆盖仍然很重要，探索 6G 满足除移动运营商之外的用户需求的可能性。同时，三星预计开发技术以实现与现有服务共享该频谱，并最大限度地减少干扰。

中国将在高效利用现有频谱资源的基础之上，通过对毫米波、太赫兹、可见光等不同频段频谱资源的综合高效利用来满足 6G 不同层次的发展需求。IMT-2030（6G）推进组认为，6GHz 及其以下频段的新频谱仍然是6G发展的战略性资源，通过重耕、聚合、共享等手段，进一步提升频谱使用效率，将为6G 提供最基本的地面连续覆盖，支持 6G 实现快速、低成本网络部署。高频段将满足 6G 对超高速率、超大容量的频谱需求。随着产业的不断发展和成熟，毫米波频段在 6G 时代将发挥更大作用，其性能和使用效率将大幅提升。太赫兹、可见光等更高频段，受传播特性限制，将重点满足特定场景的短距离大容量需求，这些高频段也将在感知通信一体化、人体域连接等场景发挥重要作用。

2.软件定义与技术融合影响 6G 技术路线选择

软件定义和网络虚拟化是美国 6G 网络演进重要方向，开放的无线接入网（Open RAN）是具体的技术实现路径。Open RAN 技术的研发得到美国政府的大力支持,作为提升其在 5G 以及未来 6G 时代的竞争力的关键技术路线。2019年 8 月新美国安全中心（CNAS）曾公开表示美国政策制定者应该支持OpenRAN 实现硬件白盒化、软件开源化；2020 年 1 月，美国两党参议员组成的团体提出一项立法《利用战略联盟（美国）电信法案》，计划建立一个OpenRAN 研发基金，来刺激开放式架构和基于软件的无线技术发展；2020 年5 月，Open RAN 政策联盟正式宣布启动，其目的在于倡导有助于推动Open RAN技术发展的政府政策。 日本的 6G 网络关键技术存在多种选择，尚在预研阶段。在关键技术路线方面，日本主张包括超高速大容量通信技术、超低延迟超多连接技术、有无线通信网络控制技术、无线系统的多层化 NTN 技术、时空同步技术、超安全可靠性技术、超现场感革新的应用程序技术七个方面。

韩国政府高度重视 6G 技术预研，并将“确保 6G 技术领先水平”作为6G的发展目标。韩国要通过 6G 标准化阶段的战略性先发研究和技术验证来提高韩国的技术竞争力，确保其在国际标准化讨论中的领先地位，并提出了“确保6G技术领先水平”的发展目标。韩国制定了技术研究日程，并根据5G的发展经验提出了 6G 核心技术研发在超高性能、超波段、超精密、超空间、超智能、超信任等 6 大重点领域，实现 Tbps 无线通信、Tbps 光通信、Tlz RF 部件、Tl 频率、端到端超精密网络、空间移动通信、空间卫星通信、智能无线接入、智能网络、6G 质保安全技术等 10 项战略任务。中国目前对6G 关键技术仍在探索中，提出了一些潜在的关键技术方向以及新型网络技术。主要包括内生智能的新型网络、增强型无线空口技术、新物理维度无线传输技术、太赫兹与可见光通信技术、通信感知一体化、分布式自治网络架构、确定性网络、算力感知网络、星地一体融合组网、支持多模信任的网络内生安全十项关键技术。