2026年開年之際,是德科技發(fā)布6G展望系列文章,分為上下兩篇。第一篇文章梳理了有望推動6G發(fā)展的突破性技術(shù)成果,而在本篇文章中,是德科技6G解決方案專家Jessy Cavazos將以新的視角深入剖析,為充分釋放6G全部潛能,必須先行攻克的各項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)。

1) 頻譜:共存、共享與協(xié)調(diào)
工程技術(shù)的推進(jìn)與政策制定密不可分。要實(shí)現(xiàn)與衛(wèi)星、雷達(dá)等既有系統(tǒng)的共存,就需要依托先進(jìn)的濾波與保護(hù)策略,構(gòu)建更智能的頻譜共享機(jī)制,提升射頻環(huán)境治理水平。多制式無線電頻譜共享(MRSS)技術(shù)將至關(guān)重要,助力在FR3及更高頻段上,動態(tài)平衡地面(TN)與非地面(NTN)通信的需求。NTN-TN融合會帶來跨層干擾的挑戰(zhàn),這就要求相關(guān)方實(shí)施嚴(yán)格的保護(hù)帶規(guī)劃、功率協(xié)調(diào)與干擾消除方案。在2027年世界無線電通信大會(WRC-27)決議及各區(qū)域政策框架的推動下,全球頻譜規(guī)劃的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,將最終決定FR3頻段的可用性及產(chǎn)業(yè)生態(tài)成熟速度。盡管FR3頻段在實(shí)用化進(jìn)程中占據(jù)領(lǐng)先地位,但FR2頻段仍將作為超高容量熱點(diǎn)與專業(yè)化場景部署的首選頻段,與FR3頻段的廣泛覆蓋愿景形成互補(bǔ)。
2) 物理層與無線接入網(wǎng)中的AI:從潛力可期到實(shí)證落地
AI唯有經(jīng)受住無線電通信領(lǐng)域嚴(yán)苛條件的考驗(yàn),才能真正證明其應(yīng)用價值:
數(shù)據(jù)保真度:模型訓(xùn)練需基于富含各類干擾的數(shù)據(jù)集,例如相位噪聲、功率放大器(PA)失真、同相正交(IQ)失衡及真實(shí)干擾等等。僅依靠純合成數(shù)據(jù)集開展訓(xùn)練遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,混合數(shù)據(jù)集現(xiàn)已成為基本要求。
可解釋性與可重復(fù)性:工程師需能夠追溯決策過程,并確保在相同條件下AI表現(xiàn)出確定性行為。這就對模型內(nèi)省能力與完善的評估協(xié)議提出了要求。
時延、復(fù)雜度與能耗:模型必須滿足亞毫秒級時延要求,并符合終端功耗要求。這需采用激進(jìn)式的壓縮、量化、剪枝及稀疏化技術(shù),結(jié)合硬件加速器協(xié)同設(shè)計來實(shí)現(xiàn)。
標(biāo)準(zhǔn)化與互操作性:若缺乏共享的模型接口和元數(shù)據(jù),雙邊協(xié)同AI就無法實(shí)現(xiàn)跨供應(yīng)商擴(kuò)展。KPI的設(shè)定不僅要涵蓋鏈路增益,還需納入計算/能耗開銷。
3) 超大規(guī)模陣列測試
隨著1000到2000單元陣列的應(yīng)用提上日程,測試已成為亟待解決的核心挑戰(zhàn)。OTA策略必須能夠應(yīng)對近場條件、實(shí)現(xiàn)子陣列間的快速相位相干校準(zhǔn),并確保符合經(jīng)濟(jì)性的量產(chǎn)級測試周期。未來,多探針測試艙、近場到遠(yuǎn)場的轉(zhuǎn)換技術(shù),以及用于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場陣列健康監(jiān)測的新型系統(tǒng)標(biāo)識符,都將成為核心技術(shù)方向。
4) 內(nèi)置安全機(jī)制
安全機(jī)制必須作為核心要素內(nèi)嵌于6G系統(tǒng)中:
·零信任架構(gòu):可信硬件根,搭配安全啟動功能,以及從芯片到云的持續(xù)認(rèn)證。
·量子安全密碼學(xué)與密碼敏捷性:6G技術(shù)的生命周期跨度將覆蓋量子威脅變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的時間,因此相關(guān)技術(shù)研發(fā)刻不容緩。
·AI時代的威脅:數(shù)據(jù)投毒、模型竊取、對抗性擾動和跨域攻擊等AI時代特有的威脅,決定了AI技術(shù)在性能提升與安全防御領(lǐng)域的應(yīng)用價值同等重要。
·物理層韌性:涵蓋抗干擾、抗欺騙、基于信道的密鑰控制及波束級隱私保護(hù)能力,值得注意的是,F(xiàn)R3頻段和FR2頻段可以支持高指向性鏈路,這類鏈路既可作為防護(hù)盾牌,亦可能淪為攻擊載體。
5) 首批ISAC技術(shù)的篩選與驗(yàn)證
集成感知與通信技術(shù)(ISAC)最具說服力的早期成果,集中于廣泛的網(wǎng)絡(luò)覆蓋轉(zhuǎn)化為廣泛的感知網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域:
·關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施與智慧城市:橋梁隧道結(jié)構(gòu)健康持續(xù)監(jiān)測、路面變化檢測、人群密度統(tǒng)計與交通合規(guī)監(jiān)測。厘米級定位技術(shù)將徹底革新市政運(yùn)營與應(yīng)急響應(yīng)模式。
·自動駕駛與先進(jìn)的交通出行:實(shí)現(xiàn)車輛與基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)同感知,為無人機(jī)及微型交通工具提供網(wǎng)絡(luò)輔助檢測,通過融合感知技術(shù)來提升行人與騎行者安全防護(hù)的可靠性。
·工業(yè)自動化與醫(yī)療健康:協(xié)作機(jī)器人及物流場景的毫米級精準(zhǔn)追蹤,養(yǎng)老護(hù)理中的非接觸式跌倒檢測與生命體征代理指標(biāo)監(jiān)測。
·空域與NTN場景:無人機(jī)(UVA)交通管理及NTN-TN切換感知,空域用戶的持續(xù)感知已成為保障安全與頻譜環(huán)境秩序的前提。
這些無疑是難以一蹴而就的重要技術(shù)難關(guān)。不過,在未來12個月內(nèi),行業(yè)可從一些務(wù)實(shí)角度切入,推動產(chǎn)業(yè)成熟度邁向新階段,具體包括:
1) 盡早統(tǒng)一AI接口與KPI
若要實(shí)現(xiàn)雙邊協(xié)同AI的規(guī)?;瘧?yīng)用,行業(yè)必須就模型交換格式、元數(shù)據(jù)架構(gòu)以及評估KPI達(dá)成共識;這些KPI除鏈路層增益外,還需涵蓋時延、能耗及計算開銷。
2) 加大對FR3頻段現(xiàn)場數(shù)據(jù)的投入
覆蓋不同氣候、地形及現(xiàn)有系統(tǒng)的FR3頻段城市級傳播與干擾數(shù)據(jù)集至關(guān)重要。真實(shí)場景數(shù)據(jù)在塑造保護(hù)帶、設(shè)計濾波器規(guī)格,以及制定干擾消除策略方面,遠(yuǎn)比單靠仿真數(shù)據(jù)更為有效。
3) 將能耗納入設(shè)計指標(biāo),而非僅作為結(jié)果考量
從基帶到射頻再到天線控制,都應(yīng)規(guī)劃AI驅(qū)動的休眠調(diào)度與自適應(yīng)占空比調(diào)控功能。能耗KPI的發(fā)布,應(yīng)與吞吐量、時延等KPI同等嚴(yán)謹(jǐn),并將其設(shè)為功能測試合格與否的判定依據(jù)。
4) 推動數(shù)字孿生的實(shí)際應(yīng)用落地
在現(xiàn)場試驗(yàn)前,借助數(shù)字孿生迭代物理層選型、ISAC權(quán)衡、RIS布局、NTN/TN切換及城市級部署方案。同時,將實(shí)際部署中采集的真實(shí)干擾數(shù)據(jù)輸入模型,形成閉環(huán)優(yōu)化。
5) 構(gòu)建以安全為基礎(chǔ)的體系,并融入對抗性安全策略
默認(rèn)采用零信任策略。開展紅隊(duì)演練,將AI攻擊者與NTN攻擊向量納入其中,并實(shí)踐密碼敏捷性,以便在不破壞基礎(chǔ)設(shè)施的情況下實(shí)現(xiàn)算法輪換。在AI管道中集成模型溯源和認(rèn)證機(jī)制,以確保部署內(nèi)容的可追溯性及完整性。
6) 積極擁抱多方協(xié)同的互操作性演示
2026年最具價值的里程碑將聚焦于互操作性演示。運(yùn)營商、基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商、芯片提供商及測試測量合作伙伴必須協(xié)同合作,依托共享的驗(yàn)證框架,加速多方驗(yàn)證進(jìn)程。
不止于速度
6G的發(fā)展并非是一場追求最快速度的競賽,而將是一場開啟全新無線網(wǎng)絡(luò)能力的架構(gòu)變革。短期內(nèi),行業(yè)將聚焦于:FR3頻段的務(wù)實(shí)應(yīng)用、AI原生工作流,以及將廣泛的網(wǎng)絡(luò)覆蓋轉(zhuǎn)化為廣泛的感知能力。若行業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)頻譜協(xié)調(diào)、有效控制能耗曲線、推動AI實(shí)踐的標(biāo)準(zhǔn)化、實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模陣列的規(guī)模化測試,并從設(shè)計之初就內(nèi)置安全機(jī)制,那么6G便能真正躋身下一代通信技術(shù)之列:其核心競爭力,不在于博人眼球的速度,而在于系統(tǒng)級的智能與可靠性。

