赛迪智库-6G概念及愿景白皮书-2020.3-30页_1mb
报告摘要
6G 概念及愿景白皮书总结
核心内容概述
本白皮书由赛迪智库无线电管理研究所发布,旨在阐述6G技术的发展愿景、应用场景、性能指标、关键技术以及国际研究进展,并提出我国推进6G研发的相关建议。白皮书指出,6G将实现“打通虚实空间,泛在智联”的统一网络,覆盖空天海地一体化,支持超高速率、超低时延、超大连接密度等性能,推动通信技术从“万物互联”向“万物智联”演进。
主要观点
6G 愿景
- 6G 将实现全球无缝覆盖,构建跨地域、跨空域、跨海域的空-天-海-地一体化网络。
- 6G 将融合 AI、区块链、软件定义网络(SDN)等技术,推动网络智能化发展。
- 6G 将拓展服务边界,从物理世界延伸至虚拟世界,实现“人-机-物-境”协作。
6G 应用场景
- 人体数字孪生:通过大量智能传感器实现对人体各系统的精确实时映射,结合AI进行健康评估与干预。
- 空中高速上网:利用6G新技术解决飞机高速移动带来的通信挑战,实现高质量空中通信服务。
- 基于全息通信的XR:6G将推动XR从AR/VR向全息通信发展,提供沉浸式交互体验。
- 新型智慧城市群:6G支持城市基础设施的统一管理与高效运行,实现智能城市协同治理。
- 全域应急通信抢险:6G可覆盖通信盲区,为灾害应急、无人区监测等提供稳定支持。
- 智能工厂 PLUS:6G将实现工厂内设备的高效通信与智能协作,推动制造业智能化、柔性化。
- 网联机器人和自治系统:6G支持无人机、自动驾驶等智能设备的高效通信,提升自动化水平。
关键信息
6G 网络性能指标
| 指标 | 6G | 5G | 提升效果 |
|---|---|---|---|
| 峰值速率 | 100Gbps-1Tbps | 10-20Gbps | 10-100倍 |
| 用户体验速率 | Gbps | 0.1Gbps-1Gbps | 10倍 |
| 时延 | 0.1ms,接近实时处理海量数据 | 1ms | 10倍 |
| 流量密度 | 100-10000Tbps/平方公里 | 10Tbps/平方公里 | 10-1000倍 |
| 连接数密度 | 最大可达1亿个连接/平方公里 | 100万个/平方公里 | 100倍 |
| 移动性 | >1000km/h | 500km/h | 2倍 |
| 频谱效率 | 200-300bps/Hz | 100bps/Hz | 2-3倍 |
| 定位能力 | 室外1米,室内10厘米 | 室外十米,室内几米甚至1米以下 | 10倍 |
| 频谱支持能力 | 常用载波带宽可达20GHz,多载波聚合可能达到100GHz | Sub6G常用载波带宽可达100MHz,多载波聚合可能达到200MHz;毫米波可达400MHz,多载波聚合可能达到800MHz | 50-100倍 |
| 网络能效 | 可达200bits/J | 可达100bits/J | 2倍 |
潜在关键技术
- 下一代信道编码及调制技术:研究适用于太赫兹频段、大信道带宽的信道编码机制,结合AI优化多用户场景下的干扰处理。
- 新一代天线与射频技术:开发“纳米天线”和超大规模天线系统,提升频谱效率和通信性能。
- 太赫兹无线通信技术:探索太赫兹频段的通信与传感融合,推动其成为6G核心技术之一。
- 空天海地一体化通信技术:整合卫星、无人机、地面等通信资源,实现全域无缝覆盖。
- 软件与开源网络关键技术:推动网络软件化、本地化和开源化,提升系统灵活性和可扩展性。
- 基于AI的无线通信技术:利用AI实现网络端到端智能化,包括信道编译码、信号处理、资源分配等。
- 区块链技术:用于网络流量管理、安全存储和资源共享,提升网络协同效率。
- 动态频谱共享技术:实现频谱资源的灵活利用,结合AI和区块链提升频谱管理智能化水平。
国际研究进展
中国
- 已启动国家层面的6G研发,成立推进工作组和总体专家组。
- 华为、华讯方舟、四创电子、亨通光电等企业布局6G技术研发。
- 中国移动、中国电信、中国联通等运营商已启动6G研究。
- 2019年成立“毫米波太赫兹产业发展联盟”。
美国
- FCC 提前规划6G频段,开放95GHz-3THz作为实验频谱。
- 重点研究太赫兹通信、芯片技术、动态频谱共享等。
- SpaceX已部署大量卫星,推动卫星互联网发展。
韩国
- 全球首个实现5G商用的国家,也是最早启动6G研究的国家之一。
- 计划于2028年率先商用6G,投入9760亿韩元。
- 设立6G研究中心,推动与爱立信、诺基亚等企业的合作。
日本
- 通过官民合作制定6G综合战略,计划于2030年实现“后5G”。
- 在太赫兹通信领域具有领先优势,已实现300GHz频段的低成本太赫兹通信。
- NTT研发出传输速度为5G五倍的6G芯片。
英国
- 产业界对6G进行初步展望,预计2025年实现商用。
- 推动“无线光纤”、“纳米天线”等技术发展。
- 鼓励高校与企业合作开展6G研究。
芬兰
- 全球最早发布6G白皮书的国家,提出6G将在2030年左右部署。
- 奥卢大学主办全球首个6G峰会,并开展“6Genesis”项目,投资超过2.5亿欧元。
我国推进6G研发的建议
-
加大6G候选频段研究力度
- 推进高频毫米波、太赫兹频段研究,做好频谱资源储备。
- 持续优化低中频段的动态频谱共享技术,提升频谱利用效率。
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推进6G国际化合作与发展
- 坚持全球统一标准,加强与国际组织和企业的合作。
- 推动产学研用一体化,提升6G研发与应用的协同能力。
- 做好专利储备,提升国际话语权。
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突破6G潜在关键技术
- 集中资源突破下一代信道编码、新一代天线射频、太赫兹通信、AI、区块链等核心技术。
- 加强半导体材料、高频器件等基础领域研究,提升技术竞争力。
- 鼓励企业进行6G应用场景的前瞻研究和试验,推动产业链协同发展。
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