【北京邮电大学】2024年第六代固定通信网（F6G）白皮书V2.0——天地一体化光通信技术

第六代固定通信网（F6G）白皮书V2.0总结

核心内容

第六代固定通信网（F6G）是未来通信网络发展的关键方向，其核心目标是构建一个天地一体化的光通信系统，实现全球无缝覆盖、高效稳定传输、智能化管理以及增强的安全性。F6G不仅继承了F5G在超大带宽、全光连接和极致体验方面的优势，还进一步扩展了网络的覆盖范围、智能水平和安全能力，以满足未来新型应用对通信网络的多样化需求。

主要观点

• F6G是固定通信网的下一阶段演进，通过天地一体化架构，实现从地面到空间的全面连接。
• F6G网络具备五大核心特征：天地一体、灵动连接、全栈智能、内生安全、算网协同。
• 为了满足未来新兴业务（如无人区通信、智能体互联、虚实交互、泛在感知、太空探索等）对网络性能和能力的需求，F6G将依赖于新型光纤、新型AI、全光交换、敏捷控制协议、数字孪生和物理层安全等使能技术。
• F6G网络将推动通信与计算、感知的深度融合，实现算网一体化、通感一体化，提升网络的智能化和协同能力。

关键信息

F6G网络关键特征

F6G网络关键KPI

• 全球覆盖率：99.9%
• 网络可用性：99.9999%
• 光纤单波容量：>1 Tbps
• 星地/星间链路容量：>100 Gbps
• 业务中断恢复时间：<50毫秒
• 流量预测准确率：>95%
• 数字孪生误差：<0.5dB
• 威胁检测与响应时间：小于500毫秒

F6G网络面临的挑战

• 天地一体：精准跟踪瞄准、动态信道维持、星地按需协同
• 灵动连接：异构网络融合、自组织抗毁、高速连接切换、业务动态管理
• 全栈智能：专业大模型构建、生成式智能管控、智能化与人的协作
• 内生安全：物理信道加密、高速密钥协商、安全风险感知
• 算网协同：跨域协同计算与网络同步、多目标约束联合路由优化

F6G网络使能技术

• 接入技术：天地融合5G/6G蜂窝通信、下一代超100Gbps PON、FTTR光与Wi-Fi融合网络
• 传输技术：地面光纤超Tbps大容量传输、星间百Gbps激光传输、星地百Gbps激光传输
• 交换技术：粒度自适应全光交换、快速光时隙交换
• 网络架构升级：集中与分布式协同控制、大尺度高动态网络敏捷管控协议
• 网络功能增强：通感融合、数字孪生、物理层安全、算力+网络、通信+呈现

F6G网络应用场景

• 无人区通信：为偏远地区提供大带宽、低时延通信服务，实现网络覆盖无盲区
• 智能体互联：支持“人-机”与“机-机”智能体的高效协同，推动人机智能协作
• 超时空呈现：基于F6G的高带宽和低时延，实现全息通信与沉浸式体验
• 虚实交互：支持虚拟现实、增强现实等应用，实现流畅、真实的交互体验
• 泛在感知：通过通信、感知与算力的融合，实现对环境的多维度感知与智能化处理
• 太空探索：为太空探测任务提供高速数据回传、远程操控与指挥等关键支持

附录

缩略语列表

主要贡献单位与编写人员

• 北京邮电大学：黄善国、赵永利、王伟、杨辉、王丹石、于振明、张佳玮、郭秉礼、于迅博、李亚杰、郁小松、李岩、徐兴元、欧燕妮、李新、薛旭伟、崔楠
• 清华大学：郑小平、华楠
• 北京大学：陈章渊、张帆
• 北京理工大学：董毅、谢玮霖、薄天外
• 上海交通大学：胡卫生、诸葛群碧
• 复旦大学：迟楠、张俊文
• 华中科技大学：唐明
• 中山大学：李朝晖、李凡
• 电子科技大学：江宁
• 西南交通大学：闫连山
• 苏州大学：沈纲祥、李泳成、高明义、李军
• 重庆邮电大学：郭磊、侯维刚、刘业君
• 广东工业大学：付松年
• 南方科技大学：沈平
• 西安电子科技大学：顾华玺
• 中国联通研究院：王光全、沈世奎、魏步征
• �烽火通信科技股份有限公司：吕建新
• 光纤光缆先进制造与应用技术：罗杰、熊良明
• 全国重点实验室（长飞）：无具体人员
• 长光卫星技术股份有限公司：载路
• 中国科学院空间应用工程与技术中心：展月英
• 银河航天科技有限公司：张世杰