三星将主导6G标准制定？

2024年07月31日

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%。