6G概念及愿景白皮书_30页_940kb

6G 概念及愿景白皮书总结

核心内容

本白皮书由赛迪智库无线电管理研究所发布，系统阐述了6G的愿景、应用场景、网络性能指标、潜在关键技术、国际组织和各国研究进展，以及我国推进6G研发的相关建议。白皮书指出，6G将是实现“泛在智联”的统一网络，支持从物理世界向虚拟世界延伸的通信服务。

主要观点

• 6G愿景：6G将实现“空天海地”一体化网络，覆盖全球，具有超高传输速率、超低时延、超大连接密度、高智能化等特性，满足未来多样的通信需求。
• 6G应用场景：包括人体数字孪生、空中高速上网、基于全息通信的XR、新型智慧城市群、全域应急通信抢险、智能工厂PLUS、网联机器人和自治系统等。
• 6G性能指标：相比5G，6G在峰值速率、用户体验速率、时延、流量密度、连接数密度、移动性、频谱效率、定位能力、频谱支持能力、网络能效等方面均有显著提升。
• 6G关键技术：包括下一代信道编码及调制技术、新一代天线与射频技术、太赫兹无线通信技术、空天海地一体化通信技术、软件与开源网络关键技术、基于AI的无线通信技术、区块链技术、动态频谱共享技术等。

关键信息

一、6G应用场景展望

1. 人体数字孪生

   • 利用大量智能传感器（>100个/人）实现对人体重要器官、神经系统、呼吸系统等的实时监测。
   • 结合AI技术，实现健康评估与干预，支持个性化医疗方案。

2. 空中高速上网

   • 针对飞机高速移动带来的挑战，6G将采用新型网络架构与技术，实现高质量空中通信服务。

3. 基于全息通信的XR

   • 6G将推动XR从VR/AR向全息通信发展，实现多感官沉浸式体验，如视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等。

4. 新型智慧城市群

   • 6G将实现城市基础设施的统一网络管理，支持多场景、多业务的高效传输与控制。

5. 全域应急通信抢险

   • 6G将实现跨地域、跨空域、跨海域的无缝覆盖，支持应急通信、灾害预警等关键应用。

6. 智能工厂PLUS

   • 6G将支持智能工厂的实时数据采集与处理，推动制造业向更灵活、更智能的方向发展。

7. 网联机器人和自治系统

   • 6G将支持自动驾驶、无人机通信、智能机器人等，实现多终端、多场景的协同通信与控制。

二、6G网络性能指标及潜在关键技术

三、6G潜在关键技术

1. 下一代信道编码及调制技术

   • 针对太赫兹频段、大带宽、多用户场景进行信道编码优化，结合AI实现智能编码机制。

2. 新一代天线与射频技术

   • 推动“纳米天线”技术发展，提升天线集成度与性能，探索太赫兹通信基带与射频系统。

3. 太赫兹无线通信技术与系统

   • 太赫兹频段将成为6G核心技术，涉及通信、传感、芯片、天线等多方面研究。

4. 空天海地一体化通信技术

   • 通过卫星、无人机、水声通信等方式实现全球无缝覆盖，推动空天地一体化网络架构。

5. 软件与开源网络关键技术

   • 6G将更加依赖软件定义网络、软件无线电、AI、区块链等技术，实现网络的灵活与高效管理。

6. 基于AI的无线通信技术

   • AI将贯穿6G网络的各个环节，实现智能核心网、智能边缘网络、资源分配、信道编解码等。

7. 区块链技术

   • 支持分布式网络架构，提升数据安全性与网络协同能力，优化频谱资源管理方式。

8. 动态频谱共享技术

   • 通过智能化频谱管理，实现高效频谱利用，推动6G网络部署与优化。

四、ITU 面向2030网络及6G研究

• ITU-T 成立了 FGNET-2030 焦点组，致力于研究面向2030年的新型网络架构、需求、用例和功能。
• ITU-R 启动了6G研究，计划在2022年完成“未来技术趋势报告”，2023年完成“未来技术展望建议书”。
• 6G被视为IMT-2030的升级版，目标是提供Tbits/s级别的连接速度，以及全新的感官交互体验。

五、世界各国6G研究进展

• 中国：已启动国家6G研发，华为、中兴等企业积极参与，推动太赫兹通信、毫米波、天线与射频技术研究。
• 美国：FCC推动太赫兹频段开放，开展相关技术实验，卫星互联网领先。
• 韩国：计划2028年全球率先商用6G，已组建多个6G研究团队，推动核心技术开发。
• 日本：通过官民合作制定6G战略，重点发展太赫兹通信、超高速芯片、IOWN构想等。
• 英国：提出6G将在2025年商用，推动“无线光纤”、纳米天线等技术发展。
• 芬兰：发布全球首份6G白皮书，提出6G将实现全球无缝覆盖，与AI深度融合。

六、我国推进6G研发建议

1. 加大6G候选频段研究力度

   • 推动高频段（毫米波、太赫兹）研究，储备频谱资源，提升频谱利用效率。

2. 推进6G国际化合作与发展

   • 积极参与国际标准制定，推动国内产学研用一体化，提升国际竞争力。

3. 突破6G潜在关键技术

   • 鼓励产业界在信道编码、天线射频、太赫兹通信、AI、区块链、动态频谱共享等领域加大投入，推动技术突破与应用落地。