终端友好6G技术白皮书58页_3mb

6G终端友好技术总结

核心内容

6G技术的发展目标是构建一个物理世界与数字世界高度融合的智能通信系统。终端作为连接两个世界的媒介，其能力与性能将直接影响用户体验和网络效率。因此，研究终端友好6G技术至关重要，旨在降低终端的功耗、成本和复杂度，提升其接入能力和服务能力，同时增强网络对终端的支持。

主要观点

1. 终端友好意味着将复杂留给网络，将简单留给用户，通过技术手段实现终端的智能化、轻量化和高效化。
2. 6G终端面临的挑战包括功耗、覆盖、成本、体积、灵活性、移动性体验和通信能力等。
3. 终端友好技术方向包括：
   • 卫星与地面融合技术
   • 多频段融合技术
   • 终端原生组网
   • 通感算融合
   • Cell free技术
   • Backscatter通信与近零功耗接收
   • 新型多址接入
   • AI与通信结合

关键信息

1. 卫星与地面融合技术

• 目标：实现终端的广域泛在接入，支持全球范围内的无缝连接。
• 挑战：卫星通信终端在形态、功耗、通信速率等方面与地面终端不兼容，标准化程度低。
• 关键技术：
  • 天地一体化柔性网络架构：支持统一的接入服务和移动性管理。
  • 星地融合传输技术：解决传输信道复杂性问题，实现高效的资源调度。
  • 低成本终端相控阵天线技术：采用硅基CMOS工艺，实现低成本、高集成度的终端天线。

2. 多频段融合技术

• 目标：实现终端在多频段、多制式的异构网络中灵活接入。
• 挑战：频谱资源碎片化，终端需支持多种通信制式和频段。
• 关键技术：
  • 终端射频前端模组技术：采用SiP封装，集成多种器件，提高性能和效率。
  • 智能接入技术：基于AI实现动态接入控制，优化网络资源分配。
  • meta-cell技术：实现服务与资源的解耦，支持多频段融合接入。

3. 终端原生组网

• 目标：实现终端自主组网，提升通信灵活性和效率。
• 优势：
  • 支持Mesh连接、UC-MIMO、增强空口KPI。
  • 提升终端的自主性和网络资源的共享性。
• 应用场景：包括可穿戴设备、工业传感器网络、用户终端群组等。

4. 通感算融合

• 目标：扩展终端服务能力，实现终端与网络的协同感知与计算。
• 能力扩展：
  • 对业务与用户的感知能力：通过EEG等技术实现业务QoE评估。
  • 对网络与终端的感知能力：网络对终端状态、业务需求、信道质量等信息的感知。
  • 对算力的感知能力：实现算力资源的灵活调度与共享，支持AI业务。

5. Cell free技术

• 目标：提升终端移动性体验，实现“0感知”连接。
• 实现方式：通过SFN（单频网）技术，减少终端的频繁切换和寻呼丢失。
• 优势：
  • 减少终端功耗，提升节能效率。
  • 支持“网随人动”的动态网络配置。
• 仿真结果：SFN方案比non-SFN方案可降低UE功耗9%-28%。

6. Backscatter通信与近零功耗接收

• 目标：支持“0功率”通信，实现无源物联网设备的低功耗接入。
• Backscatter通信：
  • 原理：利用环境中的射频信号进行反射调制。
  • 应用场景：包括广域覆盖（物流、环境监测）和局域覆盖（智能家居、健康监测）。
  • 技术挑战：信道容量、通信速率、自干扰消除、覆盖性能、间歇通信等。
• 近零功耗接收机：
  • 原理：通过低功耗接收机制实现长时间待机与快速响应。
  • 优势：可将待机功耗降低至uW或nW级别。
  • 应用场景：可穿戴设备、资产追踪、工业安全监测等。

7. 新型多址接入

• 目标：支持终端免调度传输和上行异步传输，提升传输效率。
• 技术：
  • NOMA技术：实现多用户共享同一资源，提升频谱效率。
  • 非协调多址接入：优化码本设计与接收机算法，降低终端复杂度。

8. AI与通信结合

• 目标：提升终端用户体验，实现智能化通信。
• 应用：
  • 终端友好的AI通信技术：优化随机接入、波束跟踪、HARQ流程等。
  • 终端友好的AI技术：提升终端感知、计算与通信能力。
  • 无线AI技术展望：实现网络与终端的智能协同，提升系统整体性能。

总结

终端友好6G技术是实现6G愿景的重要支撑，涵盖多个关键技术方向，包括卫星与地面融合、多频段接入、原生组网、通感算融合、Cell free技术、Backscatter通信与近零功耗接收、新型多址接入以及AI与通信结合。这些技术旨在降低终端复杂度、提升通信效率、优化用户体验，并为未来的千亿级物联网设备提供可持续、低成本、低功耗的通信解决方案。通过这些技术的协同演进，6G网络将能够实现终端的“0感知”连接、“0功率”通信和“0调度”传输，构建一个更加智能、高效和友好的通信生态系统。