技術(shù)
導(dǎo)讀:6GSID定稿,6G標(biāo)準(zhǔn)化研究范疇確定,6G標(biāo)準(zhǔn)化研究工作正式開啟。
2025年6月9日至13日,移動(dòng)通信國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域的焦點(diǎn)會(huì)議——3GPPRAN全會(huì)第108次會(huì)議在捷克首都布拉格舉行。作為全球移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)制定的核心平臺(tái),此次會(huì)議吸引了來(lái)自世界各地的眾多企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)和行業(yè)專家參與。隨著6GSID定稿,6G標(biāo)準(zhǔn)化研究范疇確定,6G標(biāo)準(zhǔn)化研究工作正式開啟。6G潛在關(guān)鍵技術(shù)之一——智能超表面迎接大考,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。
3GPP RAN第108次會(huì)議定稿6G SID,各方積極推動(dòng)RIS融入6G標(biāo)準(zhǔn)化研究
2025年6月9日至13日,第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)無(wú)線接入網(wǎng)(RAN)全會(huì)第108次會(huì)議在捷克首都布拉格舉行。經(jīng)過(guò)前期漫長(zhǎng)的籌備,以及貫穿整個(gè)第108次會(huì)議的激烈討論,6G研究項(xiàng)目描述(6G SID,RP-251881)終于定稿,6G標(biāo)準(zhǔn)化研究?jī)?nèi)容也得以最終確定,這標(biāo)志著6G標(biāo)準(zhǔn)化研究工作正式拉開帷幕。最終定稿的6G SID既充分吸納了各方意見,又為未來(lái)6G標(biāo)準(zhǔn)化研究(6G SI)階段預(yù)留了足夠的靈活性。
為推動(dòng)6G潛在關(guān)鍵技術(shù)之一——智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)更好地融入6G標(biāo)準(zhǔn)化研究范疇,來(lái)自全球超過(guò)30家3GPP成員單位牽頭或聯(lián)合簽署,共提交了15篇與RIS相關(guān)的會(huì)議提案。此外,還有1家外部組織提交了涉及RIS的6G觀點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)函(LS)。各方攜手積極推動(dòng)RIS技術(shù)進(jìn)入6G標(biāo)準(zhǔn)化研究范疇。超過(guò)30家3GPP成員單位(涵蓋國(guó)內(nèi)外企業(yè)、高校、研究院所,其中大部分為智能超表面技術(shù)聯(lián)盟(RISTA)成員單位)以及外部組織均積極參與其中。
智能超表面(RIS):6G泛在連接與可持續(xù)性目標(biāo)的關(guān)鍵使能技術(shù)
智能超表面(RIS)在實(shí)現(xiàn)國(guó)際電信聯(lián)盟無(wú)線電通信部門(ITU-R)和第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)所設(shè)定的場(chǎng)景及設(shè)計(jì)原則方面具備獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
2023年,ITU-R WP5D發(fā)布的《IMT面向2030及未來(lái)發(fā)展的框架和總體目標(biāo)建議書》,提出了6G的六大應(yīng)用場(chǎng)景相關(guān)設(shè)計(jì)原則和能力指標(biāo)。智能超表面能夠很好地支持其中泛在連接(覆蓋性能指標(biāo))以及可持續(xù)性(綠色能效)的目標(biāo)需求。
3GPP 6G-SID(RP-251809)指出,6G標(biāo)準(zhǔn)化研究涉及的頻段最高達(dá)52.6GHz,涵蓋FR1(最高至7.125GHz)、FR1-FR2-1過(guò)渡頻段(7.125GHz–24.25GHz)以及FR2-1(24.25GHz–52.6GHz)。其中,包括U6G(6.425-7.125GHz)在內(nèi)的中高頻段是未來(lái)6G的核心頻段。針對(duì)這些目標(biāo)頻段,該文件提出了一系列研究目標(biāo),既充分吸納了各方意見,又為未來(lái)6G標(biāo)準(zhǔn)化研究(6G SI)階段預(yù)留了足夠的靈活性。在這些目標(biāo)中,智能超表面在實(shí)現(xiàn)6G-SID(RP-251809)中的以下幾方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì):
b) 能效與節(jié)能:同時(shí)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備。
d) 提升整體覆蓋范圍,尤其關(guān)注小區(qū)邊緣性能及上行鏈路(UL)覆蓋。
f) 在中高頻段進(jìn)行6G部署時(shí),復(fù)用現(xiàn)有的5G中頻段(約3.5 GHz)站址網(wǎng)格,力求達(dá)到與5G中頻段相當(dāng)?shù)母采w范圍。
綜上所述,為實(shí)現(xiàn)6G提出的泛在連接及可持續(xù)性(低能耗)目標(biāo),傳統(tǒng)有源基站及中繼的有源相控陣天線面臨巨大挑戰(zhàn)。3GPP 6G SID進(jìn)一步要求“f) 在中高頻段進(jìn)行6G部署時(shí),復(fù)用現(xiàn)有的5G中頻段(約3.5 GHz)站址網(wǎng)格,力求達(dá)到與5G中頻段相當(dāng)?shù)母采w范圍”。為此,不得不采用更大尺寸的天線陣列以及必要密度的中繼網(wǎng)元(包括RIS)來(lái)提供支持。智能超表面憑借其低成本、低功耗和易于部署的特性,在支持上述要求方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。具體而言,RIS的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)能夠很好地支撐以下幾種典型應(yīng)用場(chǎng)景:
(1)以低成本實(shí)現(xiàn)中高頻連續(xù)覆蓋(泛在連接、通感一體化業(yè)務(wù)連續(xù)覆蓋),包括地面網(wǎng)絡(luò)及無(wú)人機(jī)(UAV)低空覆蓋網(wǎng)絡(luò);
(2)利用低功耗特性提升未來(lái)6G網(wǎng)絡(luò)能效,實(shí)現(xiàn)綠色通信愿景;
(3)能夠使能分布式多天線特性,構(gòu)建泛在的近場(chǎng)傳播環(huán)境。
智能超表面(RIS):產(chǎn)業(yè)持續(xù)推進(jìn),技術(shù)就緒賦能6G發(fā)展
智能超表面(RIS)作為一項(xiàng)創(chuàng)新性的無(wú)線通信技術(shù),能夠動(dòng)態(tài)調(diào)控電磁波傳播特性,顯著提升信號(hào)覆蓋范圍、系統(tǒng)容量與頻譜效率,進(jìn)而構(gòu)建智能無(wú)線電環(huán)境。相較于傳統(tǒng)有源陣列天線與中繼設(shè)備,RIS憑借低成本、低功耗、易部署的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),展現(xiàn)出成為第六代移動(dòng)通信(6G)及未來(lái)網(wǎng)絡(luò)顛覆性技術(shù)的潛力。
作為無(wú)線通信領(lǐng)域最具潛力的技術(shù)之一,智能超表面是近年來(lái)學(xué)術(shù)界及產(chǎn)業(yè)界備受關(guān)注的6G潛在關(guān)鍵技術(shù)。自2014年以來(lái),學(xué)術(shù)界已圍繞RIS展開深入的理論探索,并逐步構(gòu)建起完整的技術(shù)體系。以2020年6月智能超表面(RIS)任務(wù)組在IMT-2030(6G)推進(jìn)組無(wú)線技術(shù)組成立為標(biāo)志,RIS真正從學(xué)術(shù)界邁向產(chǎn)業(yè)界。來(lái)自全球的標(biāo)準(zhǔn)化組織、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟及高校企業(yè),如ITU-R、3GPP、IMT-2030(6G)推進(jìn)組、CCSA、ETSI、RISTA聯(lián)盟和FuTURE論壇等(見圖1),攜手從不同角度共同推進(jìn)RIS的工程化研發(fā)與標(biāo)準(zhǔn)化研究進(jìn)程。
圖1.智能超表面工程化、標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)
· 工程化試驗(yàn)與驗(yàn)證
IMT-2030(6G)推進(jìn)組在2022 - 2024年連續(xù)三年對(duì)RIS開展測(cè)試,并發(fā)布了相關(guān)測(cè)試結(jié)果。2023年2月12日,智能超表面技術(shù)聯(lián)盟(RISTA)發(fā)布了《RIS技術(shù)白皮書》;2025年4月11日,未來(lái)移動(dòng)通信論壇發(fā)布了由中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商攜手業(yè)界眾多專家聯(lián)合編制的智能超表面(RIS)系列白皮書包括《RIS信道建模白皮書》、《RIS潛在標(biāo)準(zhǔn)化工作白皮書》和《智能超表面技術(shù)原型驗(yàn)證白皮書》等;此外,歐洲標(biāo)準(zhǔn)化組織ETSI及中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化組織CCSA也發(fā)布了RIS系列研究報(bào)告等。上述一系列測(cè)試及研究報(bào)告,充分展示了RIS工程化技術(shù)的逐漸成熟,以及其在相關(guān)場(chǎng)景下的性能增益和獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
· 標(biāo)準(zhǔn)化研究基礎(chǔ)
3GPP 5G Rel-18和Rel-19中關(guān)于網(wǎng)絡(luò)控制中繼器(NCR)以及信道模型的標(biāo)準(zhǔn)化工作,可為6G中智能超表面(RIS)的標(biāo)準(zhǔn)化研究奠定基礎(chǔ)。其中,智能超表面(RIS)信道建模工作以3GPP TR 38.901信道模型為基礎(chǔ),并基于通感一體化(ISAC)以及7~24GHz信道建模的基礎(chǔ)性工作開展。另外,3GPP針對(duì)NCR所做的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議設(shè)計(jì)工作也是智能超表面(RIS)在6G標(biāo)準(zhǔn)化研究及標(biāo)準(zhǔn)方案設(shè)計(jì)方面的重要參考。
當(dāng)前,6G標(biāo)準(zhǔn)化研究已開啟,從技術(shù)層面來(lái)看,RIS技術(shù)已趨于成熟,完全具備開展標(biāo)準(zhǔn)化研究的條件。
智能超表面(RIS)標(biāo)準(zhǔn)化:挑戰(zhàn)猶存,協(xié)同破局
隨著6月份3GPP RAN第108次全會(huì)結(jié)束,6G標(biāo)準(zhǔn)化研究工作正式拉開帷幕。未來(lái)兩年將是6G標(biāo)準(zhǔn)化研究的關(guān)鍵窗口期。智能超表面(RIS)在滿足6G主要需求方面具備獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì),從技術(shù)發(fā)展成熟度來(lái)看,也完全具備在6G中實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化落地的條件。
然而,作為一項(xiàng)全新的通信技術(shù),對(duì)RIS標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)和應(yīng)用的認(rèn)可方面仍需持續(xù)努力。同時(shí),其發(fā)展還受到相關(guān)方對(duì)引入新技術(shù)顧慮的影響。這需要國(guó)內(nèi)外產(chǎn)學(xué)研用的企業(yè)、高校及研究院所攜手合作,共同推進(jìn)RIS在6G的標(biāo)準(zhǔn)化研究及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,助力未來(lái)6G愿景真正成為現(xiàn)實(shí)。
智能超表面(RIS)憑借低成本、低功耗、低復(fù)雜度的技術(shù)特性,展現(xiàn)出重塑未來(lái)無(wú)線通信范式的革命性潛力,成為支撐6G典型應(yīng)用場(chǎng)景的核心賦能技術(shù)。從技術(shù)層面來(lái)看,RIS已具備進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化階段的技術(shù)成熟度。建議將RIS作為關(guān)鍵技術(shù)組件納入6G Rel-20無(wú)線接入網(wǎng)(RAN)標(biāo)準(zhǔn)化研究議題,充分利用5G-Advanced Rel-18/Rel-19階段在網(wǎng)絡(luò)控制中繼(NCR)及信道模型標(biāo)準(zhǔn)化方面積累的技術(shù)成果,以此作為6G RIS標(biāo)準(zhǔn)化研究的基礎(chǔ),構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系,加速推動(dòng)RIS從技術(shù)原理驗(yàn)證邁向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用落地。
參考文獻(xiàn):
ITU, “Framework and overall objectives of the future development of IMT for 2030 and beyond,” Step. 2023.
3GPP, RP-251809 New SID: Study on 6G Radio. 3GPP TSG RAN Meeting #108, Prague, Czech Republic, June 9-13, 2025.