[论文解读] The ITU Vision and Framework for 6G: Scenarios, Capabilities and Enablers

Ruiqi Liu, Zhang, Leyi+2 more|arXiv (Cornell University)|May 23, 2023

Satellite Communication Systems被引用 53

一句话总结

本论文综述 ITU-R 的 IMT-2030 (6G) 框架，详细说明使用场景、能力、促成因素与频谱考虑，以指导标准化与研究。

ABSTRACT

With the standardization and commercialization completed at an unforeseen pace for 5th generation (5G) wireless networks, researchers, engineers and executives from the academia and industry have turned their attention to new candidate technologies that can support next generation wireless networks enabling more advanced capabilities in emerging scenarios. Explicitly, the 6th generation (6G) terrestrial wireless network aims to providing seamless connectivity not only to users but also to machine type devices for the next decade and beyond. This paper describes the progresses moving towards 6G, which is officially termed as ''international mobile telecommunications (IMT) for 2030 and beyond'' in the International Telecommunication Union Radiocommunication Sector (ITU-R). Specifically, the usage scenarios, their representative capabilities, the supporting technologies and spectrum are discussed, and research opportunities and challenges are highlighted.

研究动机与目标

• 概述 ITU-R 官方的 6G 愿景与框架（IMT-2030 及其未来）。
• 识别六个 6G 使用场景及其代表性能力。
• 勾勒关键技术促成因素（AI、ISAC、RIS、全双工、RAN 切片、频谱）及频谱规划。
• 突出 ITU-R WP5D 的时间表、评估过程及 6G 的关键里程碑。
• 讨论可持续性、安全性、包容性，以及以 AI 驱动的网络智能作为设计原则。

提出的方法

• 评审 ITU-R WP5D 的输出，包括 Future Technology Trends (FTT) 报告 与 IMT-2030 框架建议。
• 将使用场景映射到能力项，并在 ITU 框架内讨论定性/定量目标。
• 总结提出的技术促成因素及其在各场景中的作用（AI、ISAC、RIS、全双工、RAN 切片、RAN 共享）。
• 描述频谱分配及 WRC-23/WRC-27 对 IMT/6G 的影响。
• 概述项目时间表及与 3GPP 发布与标准化周期的互动。

实验结果

研究问题

• RQ1 在 ITU-R 的 IMT-2030 框架下，对 6G 的使用场景和能力有哪些设想？
• RQ2 为支持六个 6G 场景提出的主要技术促成因素有哪些？
• RQ3 ITU-R 如何规划评估与标准化 6G 技术与频谱？
• RQ4 部署 6G 时强调的商业、可持续性和包容性考虑有哪些？

主要发现

• 识别出六个 6G 使用场景：沉浸式通信、极端通信、大规模通信、AI 与通信、集成感知与通信（ISAC）以及无处不在的连接。
• 能力在各场景中以区间或定性目标给出，示例包括峰值数据速率和定位精度等，在 TPR 阶段进一步细化。
• 讨论的技术促成因素包括 AI 集成、ISAC、RIS、全双工操作、RAN 切片、RAN 基础设施共享（区块链可能作为工具）。
• 频谱规划强调新的分配（WRC-23/WRC-27），包括 3.5 GHz、6 GHz 与 10-10.5 GHz 频段，以支持 IMT–2030 倡议。
• ITU-R WP5D 时间表预计于 2027 年进入提案窗口，评估决定在 2029 年做出，3GPP 将通过 Release 21 推进 IMT-2030 提交。