6G的战略设置：中国和美国的路径（英）

6G的战略设置：中国和美国的出路 JohnLee、MeiaNouwens和KaiLinTay 2022年8月 国际学院战略研究 内容 执行摘要2 第一章：6G：技术基础、使能技术和设想用途4 第二章：无线电信部门的发展6 美国迈向5G和6G的道路7 中国迈向5G和6G的道路9 第三章：无线电信创新生态系统12 学术合作和知识网络12 中美合作13 政府的作用14 工业的作用16 标准设置18 第四章：无线创新的地缘政治19 第五章：对美国和中国的国防和安全影响21 结论23 执行摘要 6G无线电信是一项关键的新兴技术中国的技术发展方式是已经成为国际国家主导的领域，它试图引导国家的所有资源 战略竞争，尤其是在政府直接影响下的联合 国家和中国。通过大幅增加后期市场和全球标准的产能，北京的 并降低无线数据传输的延迟，受6G青睐。这种统计方法帮助了中国企业承诺极大地支持新订单的应用程序和研究机构。从一个微不足道的 nitude或质量上是新的。这些影响将在1980年代的全球电信业中发挥作用，中国转化为比较国民经济表现，在许多方面占有优势地位 和国家可用的军事能力。5G无线电信，为 6G的性能参数还在定义中，进一步的进步。这反映在6G开发的指标中其使能技术仍处于相对较早的阶段，例如专利申请和现实世界的实施 研发阶段（R&D）。然而，相关的使能技术或先导技术。 美中两国都在加紧推动——但中国发展6G的能力面临重大挑战战略竞争，已经优先考虑持续依赖外国技术的技术限制 nology的发展和探索其逻辑输入的潜力和美国针对这些依赖关系的目标 军事用途。通过出口管制和其他措施。 鉴于围绕5G的国家安全问题 专注于其间谍活动或破坏国家安全和经济的潜力，再加上增加通过设备网络的存在来自美国之间截然不同的地缘政治利益 政治上不受信任的演员，6G将直接影响和中国，两者在该领域的竞争国际军事能力平衡。因为考试权与其他技术能力强的州一起是 鉴于6G的潜在显着影响 ple，6G的预期军事用途之一是快速、可靠，预计将加强。这场较量将越来越随着越来越多的国家建设，确保将更多的延伸到第三方市场 快速移动的军事平台之间的数据，包括下一代电信基础设施——隐含 在外层空间进行弹道导弹预警。国际技术生态系统和迄今为止，华盛顿并未优先考虑发展与全球的技术力量平衡。 换取下一代电信到的程度6G参数和技术标准规范- 北京已经，尤其是在部署5G基础设施方面，距离商用还有几年的时间。 真正和服务。结果是预计到2020年代后期6G技术的能力将长期受到侵蚀。这美国电信设备行业。与此同时，未来几年因此为制定政策提供了一个窗口——美国在6G创新生态系统研究议程和研究潜在的 并且美国公司在未来无线电话创新生态系统的关键驱动因素方面处于有利地位下一代电信技术，例如电子商务发展。这需要掌握基本的 软件和半导体方面的能力。美国是技术及其应用的本质，相对现在转向在美国和中国的发展和发展中扮演更积极的政府角色 战略性新兴技术的发展，包括这两个国家日益加剧的竞争将塑造的方式6G。华盛顿也在寻求与全球电信行业发展的合作伙伴关系，该行业已成为盟国和伙伴国加速以及高度跨国和商业驱动。 以增加的方式吃技术发展本报告首先概述了技术基础 将中国排除在外，利用美国的优势。 关于6G及其设想的应用。那么它 回顾美国和中国如何在6G发展中达到他们的美国和中国，以及行业的作用当前位置在无线电话的发展在每个电源。然后，该研究着眼于国际标准 经济。接下来，该报告考察了学术合作伙伴将tingas设置为这项全国性竞赛的一个方面，并在两者之间的配给和知识网络是更广泛的6G国际政治。最后，报告 国家和第三方，政府在评估6G的国防和安全影响方面的作用。 第一章：6G：技术基础，使能技术和设想用途 鉴于短线的传播特性，预计6G将对各种 电信性能指标，例如容量、6G可能使用的波长频率、网络 延迟、可靠性和效率（就两者而言，基于现有的蜂窝架构可能不是 频谱使用以及能源使用）。商业上可行的网络，这意1味着6G可能会取而代之按照5G规范构建已经承诺显着使用更多分布式和动态（无蜂窝）网络 能力改进，但无法满足智能终端支持的架构 各种紧急应用的需求，如点设备。 多感官扩展现实应用，需要人工智能进一步发展才能实现 方式与全息投影、自我维持的6G网络进行虚拟会议，能够适应其远程手术和自主机器人。6G有线功能、资源使用和频2谱管理 根据不同应用的严格要求，更少的网络将利用更高的频率范围不是曲线的电磁频谱。关于3D通信基础设施， 电信租用。3D传播环境、频率研究进展 6G技术专注于95GHz到3的频率，需要网络规划以实现 太赫兹(THz)频率范围：美国政府积极整合地面、机载和卫星网络开始将该频谱范围许可用于实验工作。 5 6 7太赫兹通信面临来自 2019年开发。下表显示了对3 高传播损耗和分子 表示比较技术参数吸收，需要进一步研究天线和 5G和6G。电路技术。 通常被称为潜在应用的技术目前正在开发的其他6G技术6G的阳离子包括无处不在的人工智能研究包括与大型智能 (AI)、3D通信基础设施和太赫兹表面、使用可见光光谱的数据传输 通信技术。虽然人工智能已经是王牌以4 及技术和量子通信—— 在5G网络中使用，当前的技术仍然存在。微处理器的持续进步将是8 依赖集中式学习，但尚未实现交付处理能力和能源的需要ffi-真正的分布式学习机制，位于6G设备所需的网络边缘。 网络，具有显着的智能功能除了改进5G功能和用户体验之外在终端设备中而不是在网络核心中。rience，6G被设想引入革命性的 表格1：关键绩效指标(KPI)之间的比较 具有广泛的经济，安全和应用 社会经济影响。三种常用的6G用途—— 5G和6G*案例概述如下，以给人以印象 关键绩效指标 5G6G 技术的潜力。 数据速率（下载）每个20GB 秒(Gbps) 每1TB 秒(Tbps)6G有望实现扩展或增强 数据速率（上传）10Gbps1Tbps 延迟（无线电接口）一毫秒0.1毫秒 与感官输入、全息集成的现实服务 图形投影和触觉交流。9 交通容量每十兆字节 秒(Mbps)/米2 1–10Gbps/米3 例如，一个人的3D表示可以是 可靠性10-510-9 在世界范围内准确复制，并且人类 用户体验50Mbps2D 到处 10Gbps3D 到处 可以传输感官数据以提供真正的 身临其境的用户体验。这种“多感官全息” *EmilioCalvaneseStrinati等人，“6G：下一个前沿”，arXiv,2019年5月16日，第5、http://arxiv.org/abs/1901.03239 图形传送”10有很多应用，例如 远程手术和军事用途，如虚拟现实——启用人员培训并增强战斗力 对情况的意识。11 6G还可以大大提升性能连接机器人和自主系统。12自动化工业控制网络在高预cision制造需要极低的延迟 抖动和高可靠性。13支持6G的关卡可靠性，低延迟和高数据传输 sion速率（以每秒TB为单位），完全配备先进人工智能的自动驾驶汽车 和传感器可以共享交通和危险数据实时，确保乘客安全。14相同 能力也可以应用于自主 机器人和其他联网系统和平台在军事场景中。15 潜在增强军事性能的想法形式由2020年中文评论提供国防媒体，声称6G将实现： 无人居住的智能侦察与电力-能够智能处理的全传感平台并传播他们收集的信息。 更有效的指挥和控制，通过系统 tem能够“智能学习、挖掘、分析” 大数据在蝙蝠领域的应用与研究”。作战行动的实时可视化，以及 从而控制战场上的优势对情况的意识。 集成和自适应的安全信息 可以更好地保护已部署部队和实时强制生成资源。17 此外，6G连接将启用新的各种评论家认为，6G连接无线脑机交互(BCI)有望实现有效交互的范式变化 纳里奥斯。植入体内的微型设备可以影响物理、数字和生物世界。18监测生物过程以检测正在发展的6G作为普遍公共产品的潜力 疾病并允许进行远程分析。16BCI意味着代表可持续性和 明显的电子医疗应用，但对社会需求也很有用（例如，与美国相关的防御目的，例如提高认知能力（可持续发展目标）、透明度、道德和理想情况下，军事人员的能力和部署思想包容性将被纳入 被控制的无人机。6G系统设计。19 第二章：无线的发展电讯业 现代电信源于转换 一长串不同的技术。20期间二十世纪下半叶，电信技术 nology成为一家全球性的工业企业，由 来自各个工业化国家的企业，在全球范围内规模经济和技术扩散结果 表2：选定的6G合作 美国发起的NextG联盟以AT&T和爱立信为首，主要包括美国公司 还要召集一大批领导来自加拿大、芬兰、德国、日本、韩国和 台湾。其中包括高通、英特尔、贝尔、诺基亚、三星、NTTDocomo和联发科。 在全球范围内采用无线电信。随着互联网的普及和发展， 全球电话中的组件和贡献者的范围ecoms技术生态系统进一步多样化。无线电信现在基于一个庞大的网络技术和参与者的工作，这是国际 盟友分布且极其复杂。一个想法 2021年的一项研究表明了复杂性，该研究列出了10 不同的利益相关者集合在开发者之间 操作人员、研究人员、立法者、标准机构、骗子 sumers、供应商、电信制造商、互联网供应商、企业消费者和私人消费者。21 全球标准集的伞式分组 欧盟资助的Hexa-X项目* 和欧洲6G工业联盟(6G-IA)** 全球倡议——创新 光和无线网络和索尼，实体由更多全球论坛*** Hexa-X由诺基亚和爱立信领导涉及来自法国的25个组织， 德国、希腊、匈牙利、意大利、西班牙、瑞典和土耳其。这一倡议 包括跨国公司，如 如西门子、源讯、英特尔德国、TelefónicaOrange以及较小的ICT像WingsICTSolutions和 下一步工作。6G-IA代表欧洲与私营企业合作 欧盟。 由NTT、英特尔于2020年1月创立 90多家会员企业来自 美国、欧洲、日本、韩国 和台湾，包括戴尔、甲骨文、中华电信、纬创资通、富士通、 NEC、西班牙电信、诺基亚、三星和橙色.****除了业务 公司、学术和研究 研究所也是该网络的一部分。 无线电信的ting活动，3GPP（第三代合作伙伴计划），体现了多 这个技术生态系统的民族特性。这集团有七个区域和国家组织 合作机构遍布美国、欧洲和亚洲。它的个人成员包括来自欧洲的439个实体 *参见Hexa-X，“关于Hexa-X”，https://hexa-x.eu/about/。 **参见6G-IA，“关于6G-IA”，https://6g-ia.eu/about/。 ***IOWN全球论坛，“会员”，https://iowngf.org/members/。 ****美国商业资讯，‘创新光无线网络全球论坛（IOWN GF)三倍会员”，2020年10月15日，https://www.businesswire.com/news/主页/20201015005052/en/Innovative-Optical-and-Wireless-Network-Global-论坛-IOWN-GF-Triples-会员。 （包括英国），171名来自中国，145名演员包括美国、欧洲和北亚主要演员 来自印度，95来自美国，46来自日本，15来自公司，如上表2所示。不仅这样做芬兰，18名来自瑞典，9名来自台湾，以及在赛前阶段的两个公开合作 来自俄罗斯。并通过关闭来维持6G的研究势头 这些参与者中的许多人现在都在从事“行业内和学术界的前期合作，他们对6G的预期标准化，同时为科技和电信公司创造广度和影响力 未来几年和商业化从晚期到tr法案fundingfromarious政府。 2020年代。226G发展目前可以描述为 在竞争前阶段，电信技术领域的研究有代表性：尤其是南方 在3GPP会议上，来自主要国家的公司 进入6G应用的潜在盈利途径-韩国（三星、LG）、日本（富士通、NTTDocomo23, 阳离子、它们的相关要求