6G研究工作的最新进展、方向和挑战

6G研究工作的最新进展、方向和挑战

随着我们向2030年的6G时代迈进，针对下一代移动网络的研究也如火如荼。预计3GPP将从2025年开始制定6G标准，而电信行业目前需要开展6G标准制定前的协调工作。

在6G发展的第一阶段，6G的旗舰研究项目Hexa-X已经为未来的移动网络奠定了基础，提出了6G研究问题，并对关键的技术推动因素进行了探索性研究。

现在，Hexa-X-II将接过“衣钵”，成为6G发展第二阶段的旗舰研究项目，侧重于系统化和标准化前期工作。

图片来源：Hexa-X

前几代研究取得成功的关键在于，项目汇聚了大量关键行业的参与者和领先的学术机构。同时，整个行业在学术研究的支持下实现了高度的统一，为全球标准制定工作奠定了基础。事实证明，在主要原则和目标上达成一致是在公开标准制定的全球协调过程中，成功汇总优秀技术解决方案的关键因素之一。

Hexa-X-II联盟聚集了大量世界一流的行业和学术合作伙伴，使合作伙伴名单上的合作伙伴数量从Hexa-X的25个增加到44个。另外，此次扩充增加了几家设备和芯片组厂商、多所著名的研究机构和大学、多家电信运营商，以及关注2030年代相关用例的中小型企业，加强了联盟的实力。这种大范围的参与是对项目进行整体考量的关键——我们需要了解未来的需求和应用，掌握从芯片组到硬件再到软件实现的整个技术链才能取得成功。

Hexa-X-II项目合作伙伴

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图片来源：Hexa-X

6G研究的基础

Hexa-X确定了六项重大研究挑战：

图片来源：Hexa-X

极限体验：提供满足2030年苛刻用例要求所需的网络性能。

智能互联：随着人工智能（AI）和机器学习（ML）的出现，部署互联智能系统将带来新型应用，提升对各种业务的洞察。

万网之网：通过网络灵活地将业务从通用广域网扩展到性能和可靠性极佳的专用局域网。

全球服务覆盖：为了填补全球数字鸿沟，必须为每个人提供经济高效、负担得起的连接。

可靠性：现代行业和社会依靠移动通信运作的方面日益增加，因此越来越需要在不产生不当干扰或安全漏洞的前提下保持连接。

可持续性：6G将对当今社会面临的最紧迫的问题之一——整个行业和社会的可持续性产生重大的积极影响。同时，减少6G系统对环境的影响也十分重要。

Hexa-X项目已开始研究如何应对这些挑战：

发展无线系统：研究亚太赫兹范围内较高的载波频率（100-300GHz），研究硬件实现、波形、波束赋形和信道测量，以及被称为分布式MIMO的新型部署方案。该项目还一直在研究新的联合通信和传感概念，将通信无线系统接口的用途改为执行类似雷达的环境传感等功能。

人工智能：可通过在整个6G系统中部署人工智能（AI）来优化部分功能，并对被动故障管理和恢复进行联网评估和监测或预先管理和编排零接触运维所需的资源。Hexa-X项目尤其对AI在改进物理层（PHY）以及创建智能网络管理和编排（M&O）系统上的应用进行了研究。

网络架构：为了解决所有这些研究难题，Hexa-X项目对网络架构进行了重新评估，研究如何通过探索多种不同的架构组件使架构变得更加灵活、智能和高效。

向目标迈进

由于之前的研究项目为6G研究奠定了基础，Hexa-X-II的研究范围变得更加广泛。除了继续研究技术组件外，该项目还将研究这些组件如何在一个端到端系统中相互配合，以及6G系统如何为社会带来价值。

图片来源：Hexa-X-II

Hexa-X-II将确定并探究所预测的2030年应用和需求，研究6G平台如何通过将通信和传感以及网络计算、智能或空间映射等新型数字服务结合，来满足未来需求。同时，该项目将通过一个外部专家组，与各监管和标准化生态系统以及行业和社会开展密切的交流与协作，共同促进整个社会对未来移动网络的接受度。

Hexa-X-II的技术范围

图片来源：Hexa-X交付成果XX

由于Hexa-X-II将从全局考虑6G的系统设计，因此该项目的考虑范围将从6G系统的用例和要求，到开发关键技术组件，再到为了开发所需要接口而重塑网络架构等所有方面。而为了把这些方面全部整合，Hexa-X-II将设计一个完整的端到端系统蓝图，并通过一系列概念验证实物模型对该蓝图进行验证。该项目还将评估6G服务对行业和社会的潜在影响。

例如，凭借不断扩展的扩展现实（XR）、数字孪生等新兴5G用例、联合通信和传感、集成计算卸载和AI等新型技术以及超强的网络性能和效率，2030年及以后的6G平台将通过创造信息和物理的融合世界为人们带来非凡的体验和服务。

通过所采集的大量数据以及网络中用于分析和构建数据的能力和资源，再加上能够显示、体验并与虚拟或增强环境互动的新型设备，6G平台有可能彻底改变人类彼此之间以及与世界的互动方式。

下一步行动

Hexa-X-II项目于2023年1月启动，并将持续到2025年6月。同时，Hexa-X试点项目将于2023年6月结束，这两个旗舰项目有六个月的重叠期，保证了从探索性研究顺利过渡到系统化。6G发展的第二阶段将侧重于系统化和标准化前期工作，完成后将进入到全球标准制定和协调阶段。

Hexa-X-II的所有合作伙伴已于近期在芬兰埃斯波举行了项目工作启动会议，并将开始一起朝着6G平台设计目标的实现迈进，该平台将成为2030年代信息物理融合世界的一个重要组成部分和驱动力，而Hexa-X-II项目的启动将成为实现这个目标的重要环节之一。

编辑：黄飞