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

本白皮书聚焦于2030+时代的6G技术发展趋势，围绕“数字孪生、智慧泛在”的愿景，提出了一系列关键使能技术和网络架构创新，以满足未来超高速率、超低时延、超高移动性等需求。

主要观点

6G将全面支持数字化社会，推动虚拟与现实融合，成为智慧生活、生产和社会的重要基础设施。其技术发展趋势主要包括以下几个方面：

1. 全频谱通信

• 频谱资源：6G将综合使用6GHz以下、毫米波、太赫兹和可见光频段，实现多频段深度融合组网。
• 应用场景：可见光适用于短距离高容量通信，太赫兹适用于局域和高带宽需求场景。
• 优势：具有大带宽、高速率特性，但传输损耗大，需结合部署方式优化覆盖。

2. 空天地一体化网络

• 网络架构：由天基（卫星）、空基（飞行器）和地基（地面基站）组成，实现全球全域覆盖。
• 关键技术：星地协作调度、无缝漫游、低功耗、高精度。
• 目标：支持偏远区域低成本覆盖，保障高速移动终端服务连续性。

3. DOICT融合

• 定义：通信（ICT）、信息（DICT）和智能（OICT）技术深度融合。
• 技术特征：网络全维可定义、智能网络、自动化系统与数字孪生系统。
• 应用方向：云、网、边、端、业的深度融合，提升资源利用效率。

4. 网络可重构

• 定义：网络架构支持按需动态调整，实现资源灵活调度与高效利用。
• 技术特征：共享硬件资源、端到端按需服务、降低网络建设成本。
• 挑战：需兼顾算法复杂度、干扰处理和空口校准。

5. 感知-通信-计算一体化

• 定义：信息采集、通信、计算同步进行，打破传统“烟囱式”架构。
• 技术特征：功能协同与融合，如雷达通信一体化、可见光成像与通信融合。
• 应用场景：无人化、沉浸式、数字孪生等业务，提升交互能力和控制精度。

6. 无线使能技术

• 分布式超大规模MIMO：通过多节点协作，提升边缘用户性能，降低干扰。
• 智能超表面（RIS）：实现电磁波反射/透射的智能控制，提升频谱利用率。
• 超奈奎斯特传输技术：通过引入 ISI 并利用高级接收机消除，提升传输速率和频谱效率。
• 变换域波形：基于对偶域（如时延-频率）进行信号处理，提升高速移动场景下的传输性能。
• AI驱动的物理链路：利用AI和机器学习优化CSI处理、接收机设计与端到端链路设计。
• 即插即用链路控制：支持快速接入与动态配置，实现灵活的网络扩展。
• 自适应空口的QoS控制：基于实时传输特征与业务需求，实现高效的QoS保障。

关键信息

网络使能技术

• 轻量化信令方案：降低终端接入复杂度，实现信令与业务分离，提升网络效率。
• 端到端服务化设计：基于云原生架构，支持协议功能模块化、灵活组合和开放能力。
• 智慧感知功能：引入高精度实时测量与反馈机制，实现网络与业务的协同优化。
• 基于数字孪生的网络自治体系：通过数字模型实现网络自优化、自演进与自生长。
• 确定性数据传输：支持有界时延、低抖动、高可靠性的传输机制，满足实时业务需求。
• 可编程网络：实现从芯片、协议、业务到管理的全维度可编程，提升网络灵活性与适应性。

未来挑战与研究方向

• 技术融合：DOICT、AI、数字孪生等技术的深度融合仍需进一步研究。
• 标准化问题：跨协议、跨域、跨层的标准化工作面临挑战。
• 资源优化：需在成本与性能之间取得平衡，实现资源的绿色集约利用。
• 空口控制：需解决空口资源预留、调度、校准等问题，提升网络稳定性。
• 信道估计与处理：RIS、超奈奎斯特等技术的信道建模与处理仍需深入研究。
• 协议演进：支持新旧协议并存，实现端到端按需协议切换与路径配置。

结论

6G网络将推动通信技术与人工智能、大数据等技术的深度融合，实现更广泛的覆盖、更智能的网络管理和更高效的资源利用。未来研究需关注全频谱通信、空天地一体化、网络可重构、感知-通信-计算一体化等关键技术，同时解决标准化、资源优化和网络自治等系统性问题，为6G的落地和演进奠定坚实基础。