4月16日至18日，由國(guó)家6G技術(shù)研發(fā)推進(jìn)工作組和總體專(zhuān)家組指導(dǎo)，由未來(lái)移動(dòng)通信論壇和紫金山實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合主辦的2024全球6G技術(shù)大會(huì)在南京召開(kāi)。本次大會(huì)以“創(chuàng)新預(yù)見(jiàn)6G未來(lái)”為主題，旨在以國(guó)際電信聯(lián)盟6G愿景為牽引，探討6G技術(shù)和業(yè)務(wù)的未來(lái)藍(lán)圖，在6G標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)前推動(dòng)凝聚全球共識(shí)。大會(huì)會(huì)聚了來(lái)自中國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、瑞典、日本、韓國(guó)、新加坡、阿聯(lián)酋、印度等國(guó)家和地區(qū)的全球頂尖專(zhuān)家，吸引了來(lái)自全球多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的相關(guān)人員線上線下參會(huì)，共同探討6G前沿技術(shù)，凝聚6G全球共識(shí)。
圖1. 《6G近場(chǎng)技術(shù)白皮書(shū)》發(fā)布現(xiàn)場(chǎng)
在本屆大會(huì)上，未來(lái)移動(dòng)通信論壇正式發(fā)布了全球首部聚焦近場(chǎng)技術(shù)的白皮書(shū)——《6G近場(chǎng)技術(shù)白皮書(shū)》（含中、英文雙語(yǔ)版）。這部白皮書(shū)由中國(guó)科學(xué)院崔鐵軍院士、中國(guó)工程院張平院士、中國(guó)科學(xué)院尤肖虎院士和以色列人文與科學(xué)院Yonina Eldar院士擔(dān)任顧問(wèn)，白皮書(shū)的撰寫(xiě)工作由中興通訊預(yù)研總工趙亞軍、清華大學(xué)戴凌龍教授、北京郵電大學(xué)張建華教授領(lǐng)銜擔(dān)任主編，章節(jié)主編包括浙大黃崇文研究員、英國(guó)瑪麗女王大學(xué)劉元瑋副教授和中國(guó)移動(dòng)研究院首席專(zhuān)家袁弋非博士。
圖2. 《6G近場(chǎng)技術(shù)白皮書(shū)》部分貢獻(xiàn)人員合影
圖3. 中英文《6G近場(chǎng)技術(shù)白皮書(shū)》封面
自2023年8月起，共同來(lái)自全球20個(gè)國(guó)家（包括中國(guó)、美國(guó)、加拿大、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、日本、意大利、瑞典、新加坡、韓國(guó)、以色列等）73個(gè)單位的206位專(zhuān)家學(xué)者參與了該白皮書(shū)的撰寫(xiě)，歷時(shí)9個(gè)月，共同完成了這部長(zhǎng)達(dá)150多頁(yè)的白皮書(shū)的撰寫(xiě)及修訂工作。該白皮書(shū)不僅深入探討了近場(chǎng)技術(shù)在未來(lái)6G網(wǎng)絡(luò)中的典型應(yīng)用場(chǎng)景，還提出了初步完備的近場(chǎng)技術(shù)框架，為積極推進(jìn)6G近場(chǎng)技術(shù)這一新方向的研究和標(biāo)準(zhǔn)化奠定了重要基礎(chǔ)。
現(xiàn)有的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)（1G 至5G）主要利用6GHz 以下的頻譜，受波長(zhǎng)限制，這些網(wǎng)絡(luò)通常配備較小規(guī)模的天線陣列。由于低維天線陣列和較低頻率的結(jié)合，無(wú)線近場(chǎng)通信范圍通常受限于數(shù)米甚至數(shù)厘米，系統(tǒng)均是按遠(yuǎn)場(chǎng)假設(shè)來(lái)設(shè)計(jì)的。然而，為滿(mǎn)足未來(lái)6G 網(wǎng)絡(luò)的需求及技術(shù)本身的演進(jìn)，將會(huì)采用更大的天線孔徑和更高頻段（如新中頻、毫米波、太赫茲等），這使得近場(chǎng)范圍顯著擴(kuò)展。新興技術(shù)如智能超表面（RIS）、超大規(guī)模MIMO、可移動(dòng)天線、無(wú)蜂窩網(wǎng)絡(luò)（Cell-free）等技術(shù)的引入，使得近場(chǎng)場(chǎng)景在未來(lái)6G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中更加普遍。
圖4. 未來(lái)6G系統(tǒng)中近場(chǎng)場(chǎng)景將普遍存在
從空間資源利用的角度來(lái)看，傳統(tǒng)無(wú)線通信系統(tǒng)雖已充分利用遠(yuǎn)場(chǎng)空間資源，但對(duì)近場(chǎng)空間資源的進(jìn)一步探索預(yù)計(jì)將為無(wú)線通信系統(tǒng)帶來(lái)新的物理空間維度。近場(chǎng)技術(shù)因其在6G 網(wǎng)絡(luò)中提升系統(tǒng)容量、提高感知定位精度、提高無(wú)線傳能效率等方面的潛在價(jià)值而受到關(guān)注。
圖5. 近場(chǎng)對(duì)于未來(lái)6G系統(tǒng)的潛在價(jià)值
《6G近場(chǎng)技術(shù)白皮書(shū)》旨在全面系統(tǒng)地梳理新興的6G近場(chǎng)技術(shù)，期望對(duì)近場(chǎng)通信領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用起到促進(jìn)作用。白皮書(shū)首先討論了近場(chǎng)技術(shù)的多種應(yīng)用場(chǎng)景，然后從電磁理論的近場(chǎng)定義出發(fā)，深入分析了近場(chǎng)電磁效應(yīng)的根源及其對(duì)現(xiàn)有通信系統(tǒng)的影響，并總結(jié)了近場(chǎng)效應(yīng)對(duì)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)和性能的影響，特別是通信自由度和通信容量?jī)纱蠛诵闹笜?biāo)。接著，白皮書(shū)從信道測(cè)量和建模的角度介紹了近場(chǎng)信道的研究，并重點(diǎn)探討了信道估計(jì)、波束形成、碼本設(shè)計(jì)、波束訓(xùn)練和近場(chǎng)多址技術(shù)等近場(chǎng)傳輸技術(shù)。然后，白皮書(shū)分析了近場(chǎng)系統(tǒng)架構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)部署和標(biāo)準(zhǔn)化影響。此外，白皮書(shū)還探討了近場(chǎng)技術(shù)與其他領(lǐng)域技術(shù)的融合，如定位、無(wú)線傳能、物理層安全等。最后，白皮書(shū)還展望了6G近場(chǎng)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
展望未來(lái)，我們期待學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界能以業(yè)界首部《6G近場(chǎng)技術(shù)白皮書(shū)》的發(fā)布為新的起點(diǎn)，攜手并進(jìn)，共同推動(dòng)近場(chǎng)技術(shù)的深入研究和發(fā)展，促進(jìn)其在未來(lái)6G網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)準(zhǔn)化和落地應(yīng)用，為未來(lái)通信領(lǐng)域的發(fā)展全球科技的進(jìn)步貢獻(xiàn)更多的智慧和力量。
