三星将主导6G标准制定?
在今年7月初于瑞士日内瓦举行的国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)工作组5D(WP 5D)会议上,三星研究院的研究员HyoungJin Choi被任命为IMT-2030(6G)协调小组主席。这是Choi第二次担任ITU-R参与6G标准化的小组主席,此前他曾在2021年至2023年期间领导6G Vision Group。三星表示,该协调小组将负责定义制定6G技术标准的流程,并为候选6G技术创建提交模板,并审查候选提案。
值得一提的是,在2023年5月,三星高级研发中心——三星研究院的 Younsun Kim 和 Andrew Bennett 分别被当选了3GPP 无线接入网络工作组 (RAN WG1) 和服务与系统方面工作组 (SA WG2) 的主席。由于 RAN WG1 和 SA WG2 是 3GPP 的基础,因此两位主席有望在制定 5G-Advanced、5G 的下一版本以及下一代移动通信(即 6G)的准备标准方面发挥重要作用。RAN WG1 负责制定无线接入网物理层的技术规范。SA WG2负责制定5G系统架构标准。
三星电子首席技术官 Paul (Kyungwhoon) Cheun 当时就表示:“这两位研究人员被任命为关键 3GPP 工作组的主席,这反映了三星在开发移动通信标准方面具有明显的全球领导地位。“展望未来,三星将积极为5G-Advanced的标准制定做出贡献,这是5G技术和6G的下一次演进。”
显然,随着此次三星研究院的研究员HyoungJin Choi被任命为IMT-2030(6G)协调小组主席,将进一步提升三星在6G标准制定上的主导权。
2023年11月,ITU-R发布了IMT-2030框架建议书,概述了6G的未来和总体方向。到2026年,ITU-R的目标是确定6G技术的技术性能要求。这些要求将作为第三代合作伙伴项目(3GPP)等标准组织开发并随后提交给ITU-R的候选6G技术的基础。据三星称,ITU-R随后将评估和协调提交的材料,预计到2030年将最终确定6G的技术规格。
图1 ITU-R制定的IMT-2030(6G)时间表
三星进一步指出:“随着IMT-2030框架建议书为6G的标准化、频谱和商业化提供了关键绩效指标、使用场景和路线图,该行业现在准备开展详细的标准化工作。展望未来,各国和公司将在制定6G通信标准方面争夺领导地位,包括性能要求和频段。三星将积极与有影响力的标准组织合作,并继续开发创新通信技术,以巩固其作为 6G 标准化全球领导者的地位。”
芬兰电信设备大厂诺基亚(Nokia)最近表示,它认为韩国可能是到2029年将6G无线网络和相关服务商业化的候选者。
诺基亚韩国客户首席技术官James Han在本月早些时候在首尔举行的公司年度Amplify Korea活动中表示:“我们计划从一开始就支持6G的快速部署,包括低频段频率。正在进行的讨论范围从470到690 MHz频段,这些讨论将在2027年的世界无线电通信大会上完成,之后韩国将相应地进行频率分配。”。
诺基亚还表示,其在韩国的未来6G计划涉及与该国的主要移动运营商合作。报告称,该诺基亚已经与韩国三家领先的电信公司——KT、SK电信和LG Uplus合作,专注于未来6G系统的研究。今年5月,韩国运营商KT与诺基亚合作,开展6G领域的研究。
6G标准可能用到的候选技术
目前6G标准尚未制定,因此各国及相关企业的对于6G的定义依然存在一定的差异,但大致的方向是一致的。根据ITU-R发布的IMT-2030框架建议书,提出了面向2030及未来的6G系统将推动实现包容性、泛在连接、可持续性、创新性、安全性、隐私性和弹性、标准化和互操作、互通性等七大目标,支撑构建包容性的信息社会,实现联合国可持续发展目标。
6G用户和应用将呈现泛在智能、泛在计算、沉浸式多媒体和多感官通信、数字孪生和虚拟世界、智能工业应用、数字健康与福祉、泛在连接、传感和通信融合、可持续性等九大趋势。
在典型场景方面,6G 在5G三大场景基础上增强和扩展,包含沉浸式通信、超大规模连接、极高可靠低时延、人工智能与通信的融合、感知与通信的融合、泛在连接等6G六大场景。
建议书还定义了15个能力指标,即峰值速率、用户体验速率、频谱效率、区域流量容量、连接数密度、移动性、时延、可靠性、覆盖能力、定位精度、感知相关能力、AI相关能力、安全隐私弹性性能、可持续性、互操作性。
简单来说,相比于现行的5G通信网络,6G为了实现上述特性和目标,将需要与云计算、大数据和人工智能等进一步集成,并且需要支持诸如超大带宽视频传输,超低延时工业物联网,空天地一体互联等诸多场景。
目前,业界普遍认为,6G通信系统的性能要求必须实现如1Tbps超大峰值速率,超低延时0.1ms和高移速通信,超高频谱利用率等。为了支持极高的峰值速率,支持的最大接入带宽必须大幅增加。
三星此前发布的《6G白皮书》也显示,6G则必须满足三个要求——性能、架构及可信赖性,6G的网速可达1000Gbps,延迟低于100us(也就是0.1ms),速度是5G网络的50倍,延迟只有后者的1/10。6G还将解决移动设备算力不足的问题,并且从最初开始就大量应用AI技术,实现网络的灵活集成,可信赖性则解决了用户数据及AI技术引发的安全及隐私问题。
三星还提出了6G标准可能用到的候选技术,比如毫米波(30-300 GHz)和太赫兹(Thz)频段,增强高频信号覆盖的新型天线技术,先进的双工技术,发展网络拓扑、频谱共享以提高网络利用率、提升AI的应用等。
值得一提的是,2022年9月,韩国 LG 电子就曾宣布在6G太赫兹通信领域已经取得了里程碑式的成就。据介绍,韩国LG电子在德国柏林弗劳恩霍夫海因里希赫兹研究所 ( Heinrich Hertz Institute,HHI) 进行的一项测试中,在 155GHz-175GHz 频率范围内实现了 320 米距离的室外无线数据传输(太赫兹频谱通常定义为 100GHz 和 10THz 之间的任何频率)。
需要指出的是,为了实现极高的数据速率(超过 1 Tbps)和全球网络覆盖,不论是采用毫米波还是太赫兹频段都将面临很大的挑战。在这些频段下,由于高扩频损耗和分子吸收,以及高穿透损耗和障碍物阻塞,传输距离和覆盖范围非常有限。
为了利用这些频段提供的可能性(即超高速和大量数据交换)并推动数字化转型的兴起,需要绕过这些限制。而可重构智能表面 (RIS),也称为智能反射表面 (IRS) 或大型智能表面 (LIS),最近被提议作为几种有前途的无线通信解决方案之一,以增强高频段信号的覆盖范围,从而应对 6G 覆盖的挑战。研究机构Questel也认为,RIS技术的引入,将是 6G 技术的支柱。
6G相关专利格局:中国在申请量上占据主导地位
正所谓“兵马未动,粮草先行”,全球头部的通信厂商在6G标准制定之前就早已经开始了相关技术的研发,而头部厂商所拥有的专利矩阵将直接影响其所推动支持的6G技术标准,其中太赫兹技术以及RIS技术技术相关的6G专利成为了外界关注的重点。
根据MaxVal统计的截至2023年(2022年及2023年数据不完整)主要与太赫兹相关的6G专利申请数据显示,可以看到,韩国LG电子的专利申请量为1221件,排名第一;中国华为公司则以1138件排名第二;排名第三的是韩国三星电子,拥有734件专利申请。
根据Questel统计的截至2023年(2023年数据不完整)的RIS相关专利族数据来看,韩国三星电子以605件、28%的占比排名第一。紧随其后的则分别是高通(132件,6%)、LG电子(108件,5%)。华为则以50件,排名第五。
从上面的数据可以看到,在6G相关的太赫兹、RIS技术专利布局方面,三星拥有着较大的优势。
不过,如果要看所有与6G相关的各类技术专利总数量,中国则是具有着较大优势。根据中国国家知识产权局知识产权发展研究中心2021年5月发布的《6G通信技术专利发展状况报告》显示,当时6G通信技术领域全球专利申请量超过3.8万项,中国是专利申请的主要来源国,专利申请占比达35%(1.3万余项,约合1.58万件),位居全球首位。
根据MaxVal统计的截至2023年(2022年及2023年数据不完整)主要与太赫兹相关的6G专利申请数据显示,以国家来源看,中国以6001件排名第一,占比超过46%。
Questel统计的截至2023年(2023年数据不完整)的RIS相关专利族数据也显示,以RIS专利的国家来源看,中国占比高达52%,排名第一。排名第二的韩国份额仅14%。
当然,如果仅看6G相关专利数量是不足以反应出真实的竞争力的,与6G核心技术相关的专利的数量以及质量更为关键,因为这可能将直接影响相关企业或国家在未来6G技术标准制定上的话语权。
编辑:芯智讯-浪客剑
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