016G構(gòu)建全維覆蓋的泛在智聯(lián)數(shù)字世界

5G作為開啟萬物互聯(lián)時(shí)代的鑰匙，打開了人、物、網(wǎng)三者互聯(lián)的大門，突破了移動(dòng)通信的傳統(tǒng)布局，在為人們的生活帶來更多的便利性的同時(shí)，也為垂直行業(yè)的發(fā)展提供新的機(jī)遇。

伴隨5G的大規(guī)模商用部署，業(yè)界已將目光投向更遠(yuǎn)的6G。基于5G三大應(yīng)用場(chǎng)景的融合與擴(kuò)展，將有更多具備革新性的應(yīng)用在6G時(shí)代開花結(jié)果。相比于5G系統(tǒng)，6G系統(tǒng)除向更高的數(shù)據(jù)速率、更高的頻譜效率、更低的時(shí)延（關(guān)鍵KPI見上圖）方向發(fā)展之外，還將由統(tǒng)一的服務(wù)向個(gè)性化服務(wù)轉(zhuǎn)變，為人們提供無處不在、無時(shí)不在的空、天、地全維覆蓋，全面支撐起智慧生活和智慧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，致力于構(gòu)建泛在智聯(lián)數(shù)字世界。

026G頻譜與空口使能技術(shù)16G頻譜

6G頻譜發(fā)掘策略包含2個(gè)方向：對(duì)于Above 6GHz，重點(diǎn)考慮毫米波、太赫茲和可見光頻譜；對(duì)于Sub 6GHz，重點(diǎn)考慮頻譜共享、頻率智能管理等關(guān)鍵賦能技術(shù)。其中，對(duì)于太赫茲頻譜定位，主流的觀點(diǎn)認(rèn)為融合Sub-6GHz和太赫茲的無線網(wǎng)絡(luò)將是太赫茲頻譜的定位和發(fā)展方向。

2超大規(guī)模天線

超大規(guī)模天線技術(shù)作為大規(guī)模天線技術(shù)面向6G的進(jìn)一步演進(jìn)，致力于實(shí)現(xiàn)6G愿景下的無線覆蓋、數(shù)據(jù)速率以及能量效率等關(guān)鍵需求。隨著天線、芯片工藝的持續(xù)升級(jí)與高度集成，超大規(guī)模天線的天線規(guī)模可以得到進(jìn)一步的擴(kuò)展，從而獲得更高的陣列增益，以面向更高頻段的部署。通過與新興技術(shù)（如智能表面、人工智能等）的結(jié)合，超大規(guī)模天線可以實(shí)現(xiàn)更廣域的覆蓋、更靈活的組網(wǎng)以及更高的頻譜效率與能量效率。

3可重構(gòu)智能表面

可重構(gòu)智能表面（RIS）一般由大量的近無源電磁器件構(gòu)成，如PIN二極管、變?nèi)荻O管等，每個(gè)電磁器件都可以對(duì)入射電磁波的相位和/或幅度進(jìn)行控制。利用RIS的這種特性，可以根據(jù)電磁波的入射方向，有針對(duì)性的對(duì)電磁器件參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而形成期望的電磁波反射/透射圖樣，實(shí)現(xiàn)控制電磁波傳輸方向的目的。RIS為提高無線鏈路性能提供了新的自由度，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能可編程無線環(huán)境提供了一定技術(shù)依托。

4AI與無線通信技術(shù)的融合

在無線空口方面，6G從設(shè)計(jì)之初就需要充分考慮與AI技術(shù)的融合，通過將AI技術(shù)融合進(jìn)空口設(shè)計(jì)與增強(qiáng)方案，借助AI技術(shù)在深度感知、推理預(yù)測(cè)、優(yōu)化推薦等領(lǐng)域的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，與物理層通信技術(shù)相結(jié)合，充分利用無線網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)的特征并進(jìn)一步挖掘無線空口的潛力，提高無線系統(tǒng)通信性能。例如，通過機(jī)器學(xué)習(xí)的方法提升各類檢測(cè)方法的性能和/或降低各類導(dǎo)頻和反饋的開銷，通過預(yù)測(cè)算法實(shí)現(xiàn)波束管理的優(yōu)化等。

5新型雙工技術(shù)

隨著無線通信業(yè)務(wù)量迅速增長(zhǎng)及通信業(yè)務(wù)的突發(fā)性、不對(duì)稱性愈加凸顯，傳統(tǒng)TDD和FDD逐漸不能滿足用戶更加多樣化的需求。移動(dòng)通信技術(shù)開始追求打破時(shí)頻域的限制，實(shí)現(xiàn)靈活的雙工模式，甚至是完全擺脫時(shí)頻域的限制，達(dá)到全雙工的工作模式。靈活雙工提供了分配下行和上行資源的靈活性，以適應(yīng)非對(duì)稱且時(shí)變的上下行業(yè)務(wù)負(fù)載。全雙工技術(shù)則提供了在相同的頻帶上，同時(shí)進(jìn)行上下行傳輸?shù)目尚行裕碚撋峡商嵘槐兜念l譜效率。

6通感算一體化

通感算一體化是指同時(shí)具備物理-數(shù)字空間感知、泛在智能通信與計(jì)算能力。該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各網(wǎng)元設(shè)備通過通感算軟硬件資源的協(xié)同與共享，實(shí)現(xiàn)多維感知、協(xié)作通信、智能計(jì)算功能的深度融合、互惠增強(qiáng)，進(jìn)而使網(wǎng)絡(luò)具備新型信息流智能交互與處理及廣域智能協(xié)作的能力。

7太赫茲通信

相較于毫米波頻段，太赫茲頻段的頻譜資源更加豐富，可以為無線通信系統(tǒng)提供更高量級(jí)的傳輸帶寬。太赫茲通信潛在應(yīng)用場(chǎng)景主要包括：高低頻協(xié)同組網(wǎng)場(chǎng)景下的熱點(diǎn)覆蓋，星間通信，近域度通信等。

8先進(jìn)編碼和調(diào)制

6G網(wǎng)絡(luò)更加多樣的場(chǎng)景和性能指標(biāo)對(duì)信號(hào)波形、信道編碼和調(diào)制技術(shù)都有更高的需求。一方面，正如之前每一代通信系統(tǒng)，6G網(wǎng)絡(luò)需要更高頻譜效率的信號(hào)波形以提升信道容量。另一方面，在6G更高的頻率下，多載波系統(tǒng)高峰均比的問題將更加突出，在6G的上行系統(tǒng)中或仍需單載波的信號(hào)波形以保證系統(tǒng)性能。

9語義通信

傳統(tǒng)通信系統(tǒng)以香農(nóng)信息論為理論基礎(chǔ)，排除了語義帶來的信息量，信道容量已經(jīng)逼近“天花板”。通過在收發(fā)兩端建立共享的語義知識(shí)庫(kù)，以此為基礎(chǔ)對(duì)信源進(jìn)行語義編譯碼，物理信道只傳輸關(guān)鍵語義信息，進(jìn)而從新的維度上使通信系統(tǒng)容量得到提升。

036G里程節(jié)點(diǎn)與進(jìn)展

全球正在積極啟動(dòng)6G研究，包括芬蘭、美國(guó)、日本、韓國(guó)等國(guó)家紛紛在2019年和2020年展開6G研究工作。我國(guó)具有全球最大規(guī)模的5G商用網(wǎng)絡(luò)，在5G研究和部署中具備領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，這將為我國(guó)開展6G研究工作提供堅(jiān)實(shí)可靠的保障。

2018年，工信部原部長(zhǎng)苗圩在接受央視采訪時(shí)表示，中國(guó)已經(jīng)著手在研究6G技術(shù)。隨后，2019年，國(guó)家6G技術(shù)研發(fā)推進(jìn)工作組和總體專家組成立；同年IMT-2030推進(jìn)組成立，目標(biāo)為明確6G推進(jìn)思路和重點(diǎn)方向；2020年，首屆全球6G技術(shù)大會(huì)在北京召開，2021年，網(wǎng)信辦制定的“十四五”國(guó)家信息化規(guī)劃指出“明確第六代移動(dòng)通信（6G）技術(shù)愿景需求”以及“加強(qiáng)新型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)和 6G 研究”。這一系列舉措標(biāo)志著中國(guó)正在積極開展和布局6G研究工作。

當(dāng)前，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織ITU正在積極討論包擴(kuò)未來技術(shù)趨勢(shì)研究報(bào)告、未來技術(shù)愿景建議書等重要計(jì)劃節(jié)點(diǎn)。3GPP目前在研版本R18聚焦的主要是5G特性的演進(jìn)及增強(qiáng)。目前需求組SA1已啟動(dòng)未來業(yè)務(wù)的相關(guān)立項(xiàng)，有較大可能平滑過渡到下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)。

中國(guó)電信2020年正式啟動(dòng)6G研究工作，在無線方面的主要成果包括：

1、布局6G關(guān)鍵技術(shù)研究，在可重構(gòu)智能表面、新型雙工、通感算一體化等領(lǐng)域正在積極開展包括技術(shù)方案、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃、專利預(yù)埋等創(chuàng)新工作。

2、自主研發(fā)6G無線仿真系統(tǒng)，具備評(píng)估6G無線關(guān)鍵技術(shù)及性能的平臺(tái)能力。

3、業(yè)界首次提出P-RAN，通過外場(chǎng)測(cè)試表明，P-RAN可以有效解決高頻覆蓋空洞問題。

審核編輯 ：李倩