通信技術狂飆16年:中國6G,到底6在哪?

本文來源:時代週報 作者:申謹睿

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通信技術向來是全球矚目的焦點,5G方興未艾,6G未來將至,中國站在了行業發展的前端。

今年9月12日,在澳大利亞墨爾本召開的3GPP(第三代合作伙伴計劃)業務與系統技術規範組(SA)105次全會上,3GPP首個6G標準項目——6G場景用例與需求研究項目獲得通過。

該項目主報告人由中國移動公司代表擔任,這是中國公司首次牽頭新一代移動通信首個標準工作。此次擔任報告人,中國移動將協調管理6G標準制定節奏、牽引技術討論方向、主導形成有效結論,負責標準制定的有序推進和質量的把控。

中國移動曾在5G時代擔任3GPP無線場景與需求、網絡架構標準的報告人,牽頭系統架構的設計。相比之下,6G時代,中國公司在推動行業發展中扮演的角色進一步前置。

縱觀通信技術沿革,中國在其中的角色一直在變化。

2009年1月7日,工業和信息化部正式發放了3G牌照,中國移動、中國電信和中國聯通分別獲得TD-SCDMA、CDMA2000和WCDMA牌照,三大通信運營商的3G網絡正式投入商用,這一年被業界稱爲“中國3G元年”。

3G的突破不僅是中國擺脫1G空白、2G跟隨的轉折點,也爲後來的4G並跑、5G引領打造了良好開端。

4G時代,中國自主研發的4G技術標準TD-LTE被國際電聯確定爲4G國際標準之一;5G時代,無論是標準制定還是實驗進程,中國都走在世界前列。全球移動通信系統協會(GSMA)發佈的《中國移動經濟2024》報告預測,2024年中國5G連接數將突破10億,到2030年年末,中國移動行業每年對整體經濟的貢獻將超過1萬億美元。

通信業的發展之路是中國科技搶佔世界創新高地的一個縮影。從3G網絡投入商用至今已近十六年,這十六年是中國通信技術迎頭趕超、通信能力持續提升的十六年,是中國通信帶動生活方式、生產方式不斷變遷的十六年,也是中國通信爲國民經濟、國際話語權保駕護航的十六年。

6G序幕已拉開,中國通信的內涵還在豐富和擴展。

篳路藍縷,以啓山林

中國通信技術的發展充滿不易。

中國的1G、2G技術落後於發達國家數十年。核心技術、設備製造不足,導致建設網絡要向國外支付高昂的費用。3G時代,中國通信業叩響了世界的大門。

1998年1月,決定中國通信業命運的3G候選技術策略的“香山會議”召開,會議支持中國企業向國際通信標準化組織提交3G時代的中國標準TD-SCDMA。2000年,在土耳其召開的國際電聯全會上,中國提出的TD-SCDMA系統獲得通過,一舉打破了發達國家對移動通信標準的壟斷,成爲全球3G時代的三大標準之一。

TD-SCDMA成爲國際標準後,其商用化面臨諸多技術難題和市場阻力。爲避免TD-SCDMA成爲國際文件櫃中的擺設,國家主導通信運營商重組,將六大運營商合併爲三,由中國移動承擔起TD-SCDMA商用的重任,通過技術優化和市場推廣,推動TD-SCDMA在全國的普及。這一舉措爲中國通信業在決策、研發、提出標準並使之產業化上留下了豐富的經驗。

2012年,4G已在多國醞釀,中國開始加速追趕並實現了與國際的同步發展。2013年,國務院印發了《“寬帶中國”戰略及實施方案》,將寬帶網絡建設上升至國家戰略高度,強調要突破關鍵技術,加速形成自主知識產權。在這一戰略指導下,中國的4G網絡建設迅速推進,不僅在國內市場取得了顯著成就,還在國際專利競爭中佔據了重要地位。

同年,工信部正式向三大運營商發佈4G牌照。很快,4G被廣泛運用在了電視直播、智能手機等場景中。2015年,中國在4G關鍵技術相關的全球專利申請量中佔比30.6%,僅次於美國。同時,中國移動、華爲、中興等企業積極參與國際標準的制定,推動了中國通信企業在全球範圍內的影響力提升。

截至2018年,全國移動電話用戶總數達到15.7億戶,普及率接近84%,隨着國家提速降費政策落地,當年新增用戶規模創下10年新高。

5G的國際競爭更加焦灼。2016年,歐美日韓等國家和地區開始佈局和部署5G商用網絡,各國的主流運營商紛紛推出自己的5G規模商用時間表。在5G的競爭中,中國走到前列。

華爲的關鍵性勝利爲中國在全球5G市場奠定了領先地位。2016年11月份,3GPP RAN1 87次會議在美國內華達州里諾召開,展開了一場關鍵的短碼之戰,即通過競爭確定5G短碼最終方案。經歷殘酷的競爭,華爲獲得了50家代表的支持,以Polar Code(極化碼)戰勝了高通主推的LDPC及法國的Turbo2.0方案,突破歐美壟斷局面,拿下5G時代的話語權,讓中國通信核心技術第一次佔領制高點。

2019年6月,中國正式進入5G商用時代,這標誌着中國在通信技術領域實現了從並跑到領跑的轉變。在5G網絡的建設和應用方面,中國取得了矚目的成就。截至2024年9月底,中國已累計建成5G基站408.9萬個,5G用戶普及率達69.6%,千兆寬帶用戶達1.96億戶,實現了縣縣通千兆、鄉鄉通5G、村村通寬帶的目標。

5G的廣泛應用不僅推動了個人消費領域的創新發展,還在電力、採礦、製造業、農業等多個垂直行業實現了規模化複製推廣。在社會民生領域,“5G+智慧教育”、“5G+智慧醫療”等應用成爲標杆,推動了行業的數字化轉型和智能化升級。

6G時代,中國通信又將書寫怎樣的新篇?

知難而進,行至深處

2023年12月,中國工信部等指導下的6G推進組首次對外發布了《6G網絡架構展望》和《6G無線系統設計原則和典型特徵》等技術方案,提出了關於6G網絡架構的設計原則與網絡能力,形成了6G無線系統功能和運行特徵以及設計原則。

通信技術迭代道阻且長,爲什麼還要推進6G?在回答這個問題之前,需要先了解什麼是6G。

6G,即第六代移動通信技術,從技術層面來看,6G和5G相比,最直觀的提升在於更高的傳輸速率、更低的通信時延。從應用場景來看,6G將在5G“萬物互聯”的基礎上升級爲“萬物智聯”。

“現在的5G基站只是支持通信信號的發送和接收,而在6G時代,基站將同時支持通信和感知,能夠利用無線電波感知周邊的環境、物體的形狀和運動等,不僅能提升通信的性能,還會催生新業務。”6G推進組組長王志勤表示。

2023年6月,國際電信聯盟(ITU)完成了《IMT面向2030及未來發展的框架和總體目標建議書》,描繪了6G的六大應用場景:沉浸式通信、超大規模連接、極高可靠低時延、人工智能(AI)與通信的融合、感知與通信的融合、泛在連接。其中,前三個場景是對5G場景的演進增強,後三個是面向融合創新誕生的新興場景,具備極大的潛能與市場價值。6G將進一步打破數字鴻溝,實現全域智聯、感知泛在的移動網絡。

推動萬物智聯的6G技術將帶動諸多應用場景完善和落地。生活方式方面,更加迅速和穩定的數據傳輸將支持虛擬現實(VR)、增強現實(AR)等穿戴設備對人體的健康數據實時採集,形成針對個人的數字孿生體,實時監測人體的健康狀況;生產方式方面,6G技術可助力製造業打造基於工業元宇宙的數字孿生工廠,將虛擬的產品模型在虛擬生產線上進行一輪預生產,發現問題並在虛擬生產線上調整解決,之後再在現實的生產線上進行生產,以提升工廠生產效率。

通信技術作爲現代社會的基石,關乎信息的傳遞與交流,是推動經濟、社會、文化等多方面發展的先導性行業,也是引領技術創新、產業升級和社會變革的關鍵力量。

以5G爲例,據中國信息通信研究院測算,5G商用五年來,直接帶動經濟總產出約5.6萬億元。此外,5G技術還間接帶動了約14萬億元的經濟產出。工信部發布的2024年前三季度通信業經濟運行情況顯示,截至今年9月,中國5G基站總數達408.9萬個,比上年末淨增71.2萬個,這些基站的建設不僅提升了5G網絡的覆蓋範圍和服務質量,還帶動了相關產業鏈的發展。

如在工業領域,5G技術的應用逐步從外圍環節向研發設計、生產製造等核心環節深入,推動了產業數字化、智能化、綠色化的發展。隨“5G+工業互聯網”深度賦能,傳統工業利用5G網絡實現遠程控制、智能監控,大幅提高了產能。

通信迭代不僅是科技的創新,更加關乎國運,在6G的推進中,中國是否能延續領先的榮光?

不畏遠行,大道不孤

如今,6G標準話語權的爭奪戰已打響。

今年,美國、澳大利亞、加拿大、捷克、芬蘭、法國、日本、韓國、瑞典、英國10個國家發佈聯合聲明,組建“6G聯盟”,同時多家歐美日韓科技企業,包括英偉達、亞馬遜網絡服務公司、ARM、愛立信、微軟、諾基亞、三星電子、軟銀等成立“AI-RAN聯盟”,希望在6G研發領域搶佔關鍵位置。

6G標準化仍處於早期研究階段,尚未形成全球統一的技術標準,但各國都已充分認識到了6G對於未來國家的技術與經濟發展的重要性。

“發展6G,中國具備非常明顯的優勢。”中關村信息消費聯盟理事長項立剛向時代週報記者表示,從5G的推進情況來看,中國具備強大的5G設備製造、基站建設、網絡部署、運維能力,以及通信發展所需的系統性、工程化能力。

基礎設施方面,據中國信通院院長餘曉暉介紹,截至2023年5月,95個國家/地區的256家網絡運營商推出商用5G,全球5G人口覆蓋率約30.6%。中國建成5G基站264.6萬個,佔全球比例超過60%。

技術方面,項立剛表示,6G強調“天地一體化”、“通感一體化”、“通智一體化”。這要求6G的探索需要把通信和智能的能力整合起來,把天地的能力整合起來,用更多的感應能力豐富網絡。“這些方面,中國領先世界,此前在5G-A中已經開始進行技術探索。”

系統性能力方面,項立剛稱,“多點推進”是中國通信業發展的特點。“從上層的戰略制定,到中間層的設備製造商、運營商、終端企業的協同,再到龐大的用戶羣體響應,都爲中國推進6G提供了良好的環境。”

政策上,國家“十四五”規劃綱要、《“十四五”數字經濟發展規劃》均作出相關部署,包括“前瞻佈局6G網絡技術儲備”“加大6G技術研發支持力度,積極參與推動6G國際標準化工作”等。

產業鏈上,項立剛表示:“中國通信運營商服務了全球體量最大的用戶,建立了最龐大的信息服務系統;華爲、中興等通信製造商,小米、Ov、榮耀等終端廠商具備全球領先的出貨量;此外,中國在無人機、新能源車、工業製造、電商、短視頻等領域均具備良好的基礎或先發優勢。所以,從整體產業鏈來看,中國在推進6G方面具備很強的綜合實力。”

從3G到5G,中國通信產業的發展歷程充滿了艱辛與挑戰。從最初的跟隨到並跑再到領跑,中國不僅實現了通信技術的跨越式發展,還在全球通信領域樹立了新的標杆。隨着6G通信技術的研發和應用落地,中國將爲全球通信產業的發展貢獻更多智慧和力量。