ITU-R IMT-2030框架解析与未来展望(15.02.2024）-1

一、文档摘要（AI)

NGMN 联盟承认 ITU-R 报告在为 IMT-2030 和 6G 未来技术讨论制定框架方面的重要性。该文件强调了 ITU-R 和 NGMN 对 IMT-2030 的贡献之间的一致性，包括愿景、使用场景和基本功能。它强调了实际和可持续部署的必要性、不损害现有服务的重要性以及全球标准以及IMT-2030和非IMT系统之间互通的要求。该文件还提到了ITU-R进程的下一阶段，其中涉及IMT-2030的完善和正式化，并表示NGMN愿意在此进程中提供指导。

要点：

- 审查了 ITU-R 关于 IMT-2030 框架和目标的出版物。

- NGMN 遵守 ITU-R 与其自身对 IMT-2030 的贡献之间的一致性。

- 应考虑实际和可持续的部署。

- 现有服务不应受到损害。

- IMT-2030 和非 IMT 系统之间的互通非常重要。

- 移动网络的全球标准是必要的。

- ITU-R进程的下一阶段涉及完善和规范IMT-2030。

二、文档引言

NGMN 联盟董事会发布了“运营商视角下的 6G 声明”(以下简称“6G 声明”)，一致认为 6G 将基于并扩展现有5G生态系统。声明进一步指出，6G 应培育新创新，以满足客户需求并提供简化的网络运营。

与此同时，国际电信联盟无线电通信大会 (RA-23) 发布了建议书 ITU-R M.21602，“2030 年及以后 IMT 未来发展的框架和总体目标 [IMT-2030]”。

本文件的目的是基于 NGMN 的“6G 声明” 和之前 NGMN 相关出版物（包括“6G 驱动因素和愿景”、“6G 使用案例和分析”、“6G 需求和设计考虑因素”以及“6G 可信赖性考虑因素”）的经验教训，评估 IMT-2030 框架。

该文件的各主要部分反映了 ITU-R 报告的结构，包括 IMT-2030 的趋势（第 2 节）、使用场景（第 3 节）、能力（第 4 节）以及正在进行的开发考虑因素（第 5 节）。

在结论部分（第 6 节），NGMN 确定了 IMT-2030 框架与 NGMN 的“6G 声明”的一致性，并为 ITU-R 的持续工作提出建议。

三、IMT-2030的趋势

IMT-2030 框架报告从四个角度概述了 IMT-2030 的目标、趋势和机遇：社会动机和考虑因素、用户和应用趋势、网络技术趋势以及频谱影响。

与 IMT-2030 框架报告类似，NGMN 在其出版物“6G 驱动因素和愿景”中也认识到社会和电信行业面临的三大基本需求：

• 社会目标

• 市场期望

• 运营需求

基于此背景，以下部分将比较 IMT-2030 框架在哪些方面反映了 NGMN 的“6G 驱动因素和愿景”，以及 NGMN 是否有其他可以为 ITU-R 进一步活动做出贡献的洞见。

3.1 动机和社会考虑因素

NGMN 认为 6G 将有助于实现 IMT-2030 框架中概述的七大目标，包括包容性、泛在连接、可持续性、创新、增强安全和弹性、标准化和互操作性以及互通性。这些目标可以归纳为三个方面：

1. 弥合数字鸿沟: 通过泛在连接，6G 应该确保每个人都能获得必要的无线服务，支持基本服务。例如，通过远程医疗和教育，将技术带到偏远地区。

2. 可持续发展: 作为绿色网络，6G 应该在减少碳排放、提高能源效率和增强社会治理效率方面发挥重要作用。IMT-2030 框架也认识到经济和社会可持续性的重要性。例如，通过智能电网和优化物流来减少能源消耗。

3. 数字经济发展: 6G 应该催生新的沉浸式应用、使用场景和一个无所不在的信息基础设施，同时具备安全性和弹性框架。例如，支持增强现实和虚拟现实体验以及工业物联网应用。

NGMN 认为 IMT-2030 框架与 NGMN 在社会考量方面高度一致。这表明 6G 技术有潜力解决关键的社会问题，并为所有人带来积极影响。

3.2 用户和应用趋势：6G 的新机遇

NGMN 认为 5G 技术提供了高容量、高吞吐量、高可靠性和低延迟的功能，支持数字化转型和自动化产业的持续发展。然而，下一代通信技术 (6G) 需要在支持现有趋势的基础上，提供全新的功能、新的服务和更大的市场机会，才能满足市场和商业需求。

IMT-2030 框架概述了九大用户和应用趋势，包括无所不在的智能和计算、沉浸式多媒体等等。NGMN 认为 6G 应该跨越多个领域满足这些趋势和市场期望，其中一些值得关注的领域包括：

• 智慧城市: 利用多维度的感知能力监测和管理大气、水文、消防和交通数据，提高风险预防、统一调度和资源共享效率。

• 工业生产: 赋能工业物联网网络，通过实时数据、虚拟物理操作系统和人机协作提高制造效率。

• 日常生活提升: 通过个性化数字医疗、智能家居和高带宽沉浸式智能教育提升日常生活体验。

NGMN 指出，他们认同类似的用户和应用趋势。然而，他们也强调了新技术开发需要考虑产品生命周期管理中的“边际收益递减法则”，即新技术的价值增量会随着技术的不断进步而减少。因此，需要量化新技术的市场和社会价值，并将其与实施成本和环境影响进行比较。从商业模式的角度来看，需要新的范式出现，以确保社会价值和通信服务提供商以及价值链各合作伙伴的可持续投资回报。

总结：

NGMN 认为 6G 需要在满足现有趋势的基础上，提供全新的功能、新的服务和更大的市场机会，才能获得市场和商业认可。同时，新技术开发需要考虑“边际收益递减法则”，并探索新的商业模式以实现可持续发展。

3.3 技术趋势和频谱影响

NGMN 在技术趋势方面指出，应关注运营需求，包括管理复杂性、提高效率和降低成本。这涉及支持端到端可视性和自动化、先进的频谱和能源效率程序、设备管理功能以及电磁场 (EMF) 测量和管理。NGMN 在最近的“6G 声明”中，其成员重申了通信系统需要平滑演进，以构建和扩展正在开发的 5G 生态系统。NGMN 认识到，IMT-2030 及以后的技术需要一些新的 IMT 频段，并且处于研究早期阶段的亚 THz 频段部署可能会采用新的 IMT-2030 技术。

IMT-2030 框架报告提出了多种技术和使能器，这些技术和使能器有可能提高网络和空口效率。这包括影响无线接口的功能，例如调制方案、极端 MIMO、自干扰消除、可重构表面、非正交接入、全双工。此外，该框架还提出，包含 ISAC 的组合系统将提供新的能力，从而实现创新服务和应用。该框架还认识到，必须提出适用范围广泛的频段的解决方案，考虑到 ITU-R 的国际频谱识别监管框架和区域倡议。

NGMN 和 IMT-2030 框架之间的对比：

• NGMN 强调运营需求的重要性，包括管理复杂性、提高效率和降低成本。

• IMT-2030 框架提出多种提高网络和空口效率的技术和使能器。

• NGMN 和 IMT-2030 框架都认识到需要新的 IMT 频段和考虑频谱监管框架。

进一步思考：

• 如何平衡运营需求和新技术开发之间的关系？

• NGMN 建议 SDO 严格评估新技术使能者。您认为这是必要的吗？

• 如何确保新的 IMT 频段的公平分配和使用？

四、IMT-2030的使用场景

NGMN 在其出版物“6G 使用案例和分析”中确定了四类广泛的使用案例：

1. 增强的人机通信

2. 增强机器通信

3. 使能服务

4. 网络演进

这些涵盖了感知、AI 即服务、能源效率和无处不在的覆盖。此外，其关于“6G 可信赖性考虑”的出版物讨论了设计考虑因素以及所有识别到的使用场景中安全和隐私的整体性和基础性质。NGMN 联盟董事会在其“6G 声明”中指出，6G 必须允许通过软件功能升级来实现某些使用场景，并在需要时进行部署。

IMT-2030 框架强调可持续性、安全、弹性、连接未连接者和无处不在的智能作为设计原则，适用于所有使用场景。它接着描述了六种使用场景，其中三种扩展了现有 IMT-2020 使用场景，另有三种新的使用场景。

IMT-2030 框架的前三个类别 - 沉浸式、可靠、海量 - 可以直接视为对 IMT-2020 使用场景（例如 eMBB、URLLC 和 mMTC）的扩展。这些使用场景涵盖各种环境，包括热点、城市和农村，共同对频谱效率、更高数据速率、更低延迟和更高密度等方面提出了越来越高的要求。IMT-2030 框架进一步确定了与感知、AI 和定位相关的全新功能，这些功能可用于增强每个使用场景的使用体验。NGMN 承认其中一些新功能可能已经存在于已部署的网络中。

图 1：IMT-2030 的使用场景和主要方面

NGMN 和 IMT-2030 框架之间存在以下主要区别：

• NGMN 使用了更详细的分类法，涵盖了四个主要类别和更广泛的使用案例。

• IMT-2030 框架重点关注整体设计原则和六个广泛的使用场景。

• NGMN 强调了通过软件升级实现使用场景的能力。

• IMT-2030 框架更注重新功能，例如感知、AI 和定位

除了扩展现有使用场景之外，IMT-2030 框架还提出了三个与无处不在的连接、人工智能和集成感知相关的全新使用场景：

• 无处不在的连接： 旨在通过与其他系统（包括卫星、高空平台、广播和 RLAN（Wi-Fi））互通，以及通过集成室内和本地网络来保持不同位置之间一致的用户体验，从而弥合数字鸿沟。

• 人工智能和通信： 预计将促进分布式计算和人工智能应用。这涵盖一系列新的功能，例如来自不同来源的数据采集、准备和处理、分布式 AI 模型训练、模型共享、分布式推理和计算资源编排。

• 集成接入和回传 (ISAC)： 是一种新功能，可在传感器附近为设备和物体提供高精度定位和本地化，其中用户设备和基站都提供感知能力。机会包括活动和手势识别、运动检测、定位和跟踪、环境监测和材料检测。

考虑到各种不同的功能，IMT-2030 框架指出，这些功能将以模块化方式设计和运行，并根据需要逐步添加。

4.1、NGMN 出版物与 ITU-R IMT-2030 框架的比较：使用场景分析

将 IMT-2030 框架与 NGMN 的“6G 使用案例和分析”出版物进行比较时，发现两者在使用场景方面存在一致性，这与我们的贡献相一致。每个案例都确定了相同的使用场景集，尽管分组略有不同。NGMN 联盟董事会在其“6G 声明”中指出，6G 促进与固定网络和卫星网络等非 IMT 网络的无缝集成和互操作性非常重要，这与 IMT-2030 框架强调与其他系统互通的需求一致。

此外，IMT-2030 框架和 NGMN 都认识到，并非所有新功能在所有位置都总是必需的，应该能够根据需要以模块化方式部署。NGMN 进一步指出，使用案例是“临时性的”，因为许多使用案例可以用先进的 5G 网络实现，因此很难确定哪些使用案例将在 2030 年之后与 6G 对齐。这些观察支持需要模块化和灵活的方法，以便引入响应市场和用户需求的功能。尽管采用模块化方法，但支持原生语音服务、现有公共安全服务以及国家/地区监管要求的需求仍然不能妥协，并应随 IMT-2030 的推出一起交付。

主要观点：

• NGMN 和 IMT-2030 框架在使用场景方面存在一致性。

• 双方都强调与非 IMT 网络的互操作性。

• 双方都支持模块化和灵活的方法来引入新功能。

• 某些基本服务需要在 IMT-2030 发布时得到支持。

5、IMT-2030的能力（待续）