“6G技术5G化”将促进移动信息网络新一轮变革与发展

近日，中国移动研究院联合中兴通讯完成业界首个5G基站和动态智能超表面协同波束赋形技术原型验证。该技术的核心是基站通过空口向智能超表面发送波束ID等信息，指导智能超表面动态选择和切换波束，实现动态波束扫描和用户跟踪，将智能超表面6G关键技术进行了5G化应用。

在5G时代，中国移动就曾创新性提出将大规模天线（Massive-MIMO）技术提前应用于4G商用网络，极大地提升了4G网络容量和性能，成为“5G技术4G化”的成功商用案例，也为4G网络向5G网络平滑演进和5G产业成熟奠定了基础。

Massive MIMO等“5G技术4G化”，其主要驱动力来自解决现网容量不足、深度覆盖不佳等痛点需求。而未来“6G技术5G化”除了需要考虑网络性能的演进需求，还需要更多地考虑产业和生态因素，使得6G先进技术的提前引入能够真正满足新产业、新业态、新模式的发展需求以及用户的实际需要。

动态智能超表面技术取得重大进展，商业部署尚面临挑战

智能超表面（RIS）技术是人工电磁超材料和现代移动通信技术结合的跨界创新，该技术采用可编程新型亚波长二维超材料，通过数字编码对电磁波进行主动的智能调控，在不同的阵元之间配置不同的相位偏置参数实现电磁波的波束赋形。

在传统的无线通信系统中，无线信道是由场景决定，不可改变。而RIS提供了新的维度，使得我们可以通过智能超表面重构无线信道，让电磁波按我们的设计在空间传播，从而减少干扰、降低能耗，提升网络性能。

中国移动研究院无线与终端技术研究所主任研究员王桂珍介绍，动态智能超表面技术原型验证首次在5G空口协议基础上验证了基于智能超表面进行空口无线信道动态重构的可行性，测试结果达到预期的功能和性能需求，基于5G空口协议实现智能超表面波束的动态调整使覆盖范围大幅提升，并且支持用户移动场景的无缝连接，大大拓展了RIS的应用场景，在智能超表面产业化方面上迈出了重要一步。

王桂珍同时指出，从技术原型验证到商业部署，甚至到规模部署，RIS还需要解决很多难题：

在理论方面，需要考虑在超大RIS面板部署的情况下，无线信道近场信道模型的新特性，如非平面波假设、小尺度衰落等；需要考虑智能超表面的引入如何实现高性能、低开销的用户目标追踪和信道特征获取；如何实现基站、智能超表面、终端的联合码本优化算法设计。

在硬件方面，除极化/多比特等功能性需求之外，还需要研究更合适的器件或方案，以降低功耗、插损和成本，降低部署的难度，提高调控速度和综合性能，以及抑制对非设计频段的响应、消除异频干扰。

在控制方案方面，需要考虑多个智能面超表面部署场景下的控制流程的优化、空口开销降低、调度策略等，最大化频谱利用率；需要考虑多小区移动性场景下，无线资源管理策略及移动性能的优化；需要考虑复杂场景下智能超表面自动化部署、网络规划和优化及仿真软件的研发等。

“6G技术5G化”将促进移动信息网络新一轮变革与发展

中国移动自2018年启动6G技术研发，在国家相关部委的统筹部署下，积极践行央企创新主力军的责任，建设“5G及下一代移动通信领域原创技术策源地”，围绕6G应用基础研究领域，持续加大基础理论、关键技术、交叉学科融合技术的联合攻关，形成了产学研用的协同创新平台体系。

在6G愿景与需求方面，中国移动率先提出“数字孪生、智慧泛在”的6G愿景，并基本形成产业共识，但一些关键性能指标还未完全确定。目前，正结合未来社会及业务发展趋势，从需求侧、供给侧系统梳理6G在生活、生产、公共服务等领域的应用场景，深入分析6G网络性能和能力指标需求，以及潜在的使能技术。

在6G基础理论与空口极致传输方面，发掘新的理论性能界，研究6G新型空口关键技术，包括超奈奎斯特、非正交多址（NOMA）、智能超表面（RIS）、分布式大规模MIMO、空口物理层AI、无线光融合、光生太赫兹、新型调制编码、新型天线与射频等技术方案体系与原型验证，形成6G空口关键技术布局。

在智简全服务化网络方面，研究通信与感知、AI、计算、大数据、安全的一体融合的新一代移动信息网络，提出至简、柔性、按需服务、智慧内生、安全内生和数字孪生的6G分布式自治网络架构，包括智简全服务化设计和新型接口协议设计，针对空天地一体、算网一体、通感算一体、智慧内生、确定性/可编程和至简统一的协议体系等形成体系化的技术方案。

基于数字孪生的网络自治，中国移动提出网络数字孪生的体系框架，构建虚实交互映射的数字孪生系统架构，高效地对物理网络进行分析、诊断、仿真和预测性维护，助力实现6G网络的智能自治和智慧化运维,降低网络运营成本。

6G安全内生具有网络可信增强、信息虚拟共生、安全弹性编排、能力泛在协同的特征。开展跨域轻量级接入认证、安全能力原子化动态编排、基于AI的安全赋能和泛在协同等安全技术攻关，实现6G网络的安全能力按需定制、主动纵深防御和安全风险自动处置。

中国移动集团级首席专家刘光毅介绍，中国移动一方面积极开展6G研究，以2030年具备商用能力为目标把握6G标准化和产业推进节奏；另一方面，面向“6G技术5G化”开展部分6G潜在技术在5G标准中的早期布局，如通信感知一体化、智能超表面（RIS）、空口物理层AI、空天地一体化（NTN）等。

这些技术虽然在5G标准化中已经开始讨论，但何时能渐次引入还取决于技术标准是否成熟、产业能力是否具备、实际业务需求是否存在、以及跨行业壁垒能否贯通等多方面因素。如果上述条件能够具备，将有望提前应用到当前的5G网络中，并促进移动信息网络的新一轮变革与发展。

“我们希望5G标准中引入这些6G新技术还是要实事求是，务必要充分研究论证，使做出来的标准能真正达到预期效果。对一些还不成熟的技术点，可以采取分阶段的策略，逐步标准化，与6G形成更好的衔接。”刘光毅说。