17_6G前沿关键技术研究报告-52页_3mb

6G概念

6G是新一代智能化数字信息基础设施，实现通信感知计算一体化、空天地海立体覆盖和绿色低碳发展。其主要特征包括泛在互联、普惠智能、多维感知、全域覆盖、绿色低碳和安全可信。相比5G，6G将从服务于人升级为支撑智能体的高效联接，业务应用将提供更强的沉浸式交互体验，并支持数字孪生等新场景。

与5G的区别

1. 泛在互联：支持智能体随时随地按需接入网络。
2. 普惠智能：利用AI提升网络智能化水平，实现自优化、自维护和自演进。
3. 多维感知：通过无线电磁波对环境感知，辅助通信并构建虚拟世界桥梁。
4. 全域覆盖：结合卫星、无人机等实现空天地海无缝覆盖。
5. 绿色低碳：通过虚拟化、集成化等手段降低能耗。
6. 安全可信：将安全内嵌于网络架构中，实现内生安全。

6G愿景需求

驱动力

1. 经济可持续发展：数字化转型、高端服务普及和全球协作。
2. 社会可持续发展：社会治理、人口老龄化和全球公平。
3. 环境可持续发展：绿色低碳转型和应对自然灾害。
4. 技术创新：新材料、通信新理论和融合技术创新。

典型场景与能力指标

• 超级无线宽带：支持热点高密度覆盖，峰值速率要求Gbps至数十Gbps。
• 极其可靠通信：用于工业机器人、自动驾驶等，强调高可靠性和低时延。
• 超大规模连接：支持智慧城市等领域的海量设备连接，连接数密度达上亿。
• 通信感知融合：提供高精度定位、环境重构和成像能力。
• 普惠智能服务：结合AI高效分布式智能学习和推理，提升社会服务效率。

6G无线前沿关键技术

主要技术

1. 超大规模MIMO

   • 导致空口容量大幅提升，面临能耗、成本等问题，与AI结合是研究重点。

2. 先进调制编码

   • 编码方向为极化码、LDPC码演化，调制依赖高阶星座与新型编码结合。

3. 新波形技术

   • 变换域波形和超奈奎斯特技术应对高速移动、多普勒失真等挑战。

4. 全双工无线通信

   • 提升频谱效率，需解决自干扰抑制和带宽约束问题。

5. 新型多址接入

   • 基于非正交多址的巨量接入提升连接密度，重点研究性能与复杂度平衡。

6. 智能超表面

   • 实现低成本、低能耗、可编程调控电磁波，助力通感一体化。

7. 全息无线电

   • 应用空时频全维复用，提升成像和通信精度，仍需光电集成突破。

8. 轨道角动量

   • 提供频谱外传输新维度，量子态OAM需进一步小型化和机制优化。

总结与建议

• 形成6G概念共识：明确典型场景与能力指标，加强国际合作。
• 推动关键技术收敛：聚焦有潜力技术方向，突破标准化与产业化瓶颈。
• 研究系统架构：应对通信、感知和AI融合发展，设计可扩展系统。
• 提升产业支撑能力：攻克高频段芯片、器件等短板，增强供应链保障。

综上，6G技术发展需兼顾性能、效率、成本与安全，是整个ICT领域的系统性创新。