中国移动-2030+技术趋势白皮书--2020.11-31页_2mb

6G技术趋势白皮书总结

核心内容

本白皮书系统分析了6G移动通信技术的未来发展趋势与使能技术，提出了6G将实现“数字孪生、智慧泛在”的愿景，并从空口技术、网络架构、使能技术等多个维度进行了深入探讨。6G网络将支持太比特级的峰值速率、亚毫秒级时延、超过1000 km/h的移动速度，以及安全内生、智慧内生等新型网络能力。

主要观点

1. 未来技术发展趋势

• 全频谱通信
  随着6GHz以下频谱资源接近饱和，未来通信将引入太赫兹（THz）和可见光（Visible Light Communication, VLC）频段。两者均具备大带宽特性，适合高容量、短距离通信，且具有低功耗、低成本、易部署等优势。未来需实现多频段深度融合组网，以优化全网服务质量与能耗。

• 空天地一体化网络
  6G将实现地面、空中、太空等多维度的立体覆盖，满足高速移动终端、物联网设备等对网络服务的需求。通过星地协同调度与无缝漫游，实现全球全域的泛在覆盖，提升网络韧性与资源利用效率。

• DOICT融合
  6G是通信（ICT）、数字（DICT）与智能（OICT）技术融合的结果，将推动端到端信息处理架构的变革。融合后网络具备全维可定义、智能网络、确定性网络等能力，为数字孪生与自动化系统提供基础。

• 网络可重构
  6G网络将采用更灵活的可重构架构，支持按需分配网络资源，提升资源利用率与服务灵活性。同时，可重构网络将支持更高效的运维与升级，降低建设与运营成本。

• 感知-通信-计算一体化
  通过将感知、通信与计算功能协同或融合，实现端到端信息处理的高效性。该技术将支持无人化、沉浸式和数字孪生等新型业务，提升用户体验与业务质量。

2. 无线使能技术

• 分布式超大规模MIMO
  分布式MIMO通过智能协作实现资源联合调度，提升边缘用户性能与系统容量。其性能优势在于可提供更均匀的信号质量与更高的覆盖能力，但需解决节点间信道一致性、算法复杂度等挑战。

• 智能超表面（RIS）
  RIS通过反射和透射电磁波，提升通信性能与覆盖能力，适用于非视距传输和覆盖空洞问题。其无需RF链路与大规模供电，具备低成本、低功耗优势。然而，其信道估计、控制方案与网络架构仍需进一步研究。

• 超奈奎斯特传输技术
  该技术通过人为引入符号间干扰（ISI），结合高级接收机消除干扰，提升传输速率与频谱利用率。特别适用于高速移动场景，如500 km/h以上移动环境。但需解决低复杂度接收机设计与多天线信道建模等关键问题。

• 变换域波形
  变换域波形将发送符号置于时延-频率等对偶域，提升系统在多普勒频偏等不利因素下的传输性能。相比传统OFDM波形，其在高速移动场景中具有明显优势，但需进一步优化参考信号设计与信道恢复机制。

• AI驱动的物理链路
  AI技术将深度渗透到物理层，用于CSI处理、接收机设计与端到端链路优化。AI与传统方法的结合可提升网络智能化水平，但需考虑其对空口框架与信令设计的影响。

• 即插即用链路控制
  通过流程感知、云对边的控制协调与接入点的自生成自优化，实现网络的灵活扩展与按需服务。该技术依赖于云平台与数字孪生技术的支持，确保接入点的高效管理与实时响应。

• 自适应空口QoS控制
  基于端到端QoS约束，实现对空口传输数据的动态服务质量保障。需结合AI与大数据技术，优化QoS探测机制与业务与空口能力的融合，提升用户体验与网络效率。

关键信息

网络使能技术

• 轻量化信令方案
  为支持万物互联，6G需采用轻量化信令方案，降低终端接入复杂度。信令与业务分离，实现统一信令覆盖层与动态数据层，提升网络灵活性与可扩展性。

• 端到端服务化设计
  基于云原生架构，实现协议功能模块化与服务化，提升网络响应速度与开放性。需解决功能高内聚低耦合、跨域协同等挑战，同时平衡成本与收益。

• 智慧感知功能
  引入跨层联合架构设计，实现高精度测量与反馈，支持网络协同优化。需解决数据采集、标准化、隐私保护等难题，推动端到端业务的实时感知与处理。

• 基于数字孪生的网络自治体系
  数字孪生技术将实现网络的自优化、自演进与自生长能力。通过数字域仿真与预测，实现对物理网络的智能控制与优化。但需在数据采集、标准化及技术验证方面持续探索。

• 确定性数据传输
  面向6G，确定性传输将成为关键能力，实现有界时延、低抖动、高可靠性。需攻克无线空口资源预留、广域机制融合、跨层跨域协同调度等技术难点。

• 可编程网络
  6G网络将具备从芯片、协议、业务到管理的全面可编程能力，实现跨多业务、多领域的灵活配置。需从四个维度（网元、协议、业务、管理）推进可编程网络的发展，以支持全场景定制化服务。

总结

6G技术趋势白皮书指出，6G将依托人工智能、数字孪生、可编程网络等新兴技术，构建覆盖全球、灵活可扩展、智能化的新型通信网络。其核心目标是实现“数字孪生、智慧泛在”的愿景，满足高容量、超低时延、高移动性等新型业务需求。未来6G网络将融合多技术领域，推动网络架构向更智能、更灵活、更高效的方向演进，为社会提供更优质的数字化服务。