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摘要

多重因素驅動6G發展。一是解決5G網絡投資高、功耗高、運維難等挑戰的需求。二是“元宇宙”等未來新應用和新場景帶來信息處理新需求。三是移動通信技術、計算機技術、人工智能與大數據技術融合（ICDT）發展帶來的創新機遇。

ICDT融合的6G將是一個端到端的信息處理與服務系統，是通信網絡、感知網絡和算力網絡融合的智能網絡。本文嘗試提出信息處理效率概念作為6G直觀的能力度量，圍繞通信能力、計算能力、感知能力、AI能力和安全能力定義了6G能力矩陣及性能指標等級，并探討信息處理效率理論框架和最大化信息處理效率的技術途徑。

ICDT融合的6G網絡是感知、通信、計算、智能一體化架構，資源共享、能力開放，應用協同。本文通過定義網絡大腦、感知控制、計算控制、通信控制、用戶控制與業務控制等關鍵功能實體，構建了一體化網絡控制框架，并分析了分布式計算、分布式感知、分布式智能、內生安全和意圖管理等關鍵技術。

ICDT融合的6G空口是通信感知一體化空口、基于AI的空口，具備學習能力、通信能力、感知能力和多頻段融合組網能力。其中，基于無線感知的無線通信，以及基于無線通信的無線感知是兩個重點技術方向，具有高頻譜效率、高硬件效率和高信息處理效率三大優勢。

ICDT融合的6G終端是功能升級的智能體，一是從智能個人終端向更友好的終端體驗發展，二是從剛性形態向柔性形態發展，三是從個人終端向無人機、無人車、機器人及其他智能化設備的垂直應用終端發展，四是從封閉架構向開放模塊化終端發展，為6G的豐富應用提供了重要支撐。

ICDT融合的6G技術必然來帶ICDT融合產業形態，形成以集成電路、基礎軟硬件為上游，以信息處理基礎設施、能力平臺和終端為中游，升級的2C、2B和2G應用為下游的產業新格局。為了6G更好的發展，本文建議加快6G創新鏈與產業鏈融合發展，培養6G高端人才體系，形成創新與產業集群效應，解決6G發展面臨的理論、器件和芯片等瓶頸問題。

引言

信息技術發展日新月異。融合信息技術、通信技術、人工智能與大數據技術、數字孿生技術的6G技術持續發展。2020年11月全球6G大會上，《ICDT融合的6G網絡》白皮書1.0正式發布，指出6G將是一個端到端的信息處理與服務系統，其核心功能將從信息傳遞擴展到信息采集、信息計算與信息應用，提供更強的通信、計算、感知、智能和安全等多維內生能力。白皮書詳細闡述了ICDT融合的網絡架構與協議棧、感知通信計算一體化、空天地一體化、內生智能架構、意圖網絡、確定性網絡、孿生體域網、內生安全架構、開放網絡架構、AI使能空口、多功能空口等技術，以及太赫茲、可見光、超大規模天線、智能超表面、全息無線電、新波形新編碼等新空口使能技術。白皮書同時還介紹了智能泛終端、量子信息、生物信息和材料能源應用等跨界融合技術。

一年來，全球6G技術呈加速發展趨勢。2021年1月，歐盟正式啟動6G旗艦研究項目“Hexa-X”，2月份，美國貝爾實驗室發布了《6G通信白皮書》，3月，日本宣布投入500億日元進行6G技術研發，4月發布Beyond5G促進戰略-6G路線圖。4月，德國啟動首個有關6G技術的研究項目，并在7月公布6G資金。NGMN發布第一版《NGMN6G驅動力與愿景》白皮書。隨后啟動了6G用例研究與規范工作。5月，歐盟Horizon2020項目“REINDEER”啟動6G新天線技術研究，美國科學基金會面向NextG網絡發起RINGS計劃，6月，韓國宣布，在2025年之前投資2200億韓元開發和標準化6G核心技術，俄國無線電科學研究所向俄聯邦通信部提交了一份6G研發路線草案，中國IMT-2030(6G)推進組發布《6G總體愿景與潛在關鍵技術》白皮書，9月發布了《6G網絡架構愿景與關鍵技術展望》白皮書和《通信感知一體化技術報告》、《超大規模天線技術研究報告》等報告；6月，中國移動成立未來研究院，將致力于6G基礎研究。8月，英國布里斯托大學和倫敦國王學院成立了6GFutures中心。9月，華為發布《智能世界2030》報告。全球6G的發展呈現出跨界融合、多面突破的局面。

本白皮書是《ICDT融合的6G網絡》的第二版本，在1.0版本基礎上，將聚焦感知、通信、計算融合的網絡能力、架構、空口、終端和產業，介紹6G新進展，分析6G新問題，提出6G新方案。

引言

2019年Oulu大學舉辦的第一屆6G大會拉開了6G全球研究的大幕。從目前各機構發布的6G白皮書來看，大多數觀點認為6G愿景是數字孿生[1]或者數字世界與物理世界的高度融合。歐盟的Hexa-X項目提出了6G將連接人類世界，數字世界和物理世界并助力三個世界的高效互動[2]。IMT-2030（6G）推進組于2021年發布的《6G總體愿景與潛在關鍵技術白皮書》提出了“萬物智聯，數字孿生”的6G愿景[3]。

在面向6G的物理數字融合世界中，終端將發揮重要作用。終端是構建數字世界的神經末梢，是物理世界與數字世界相互作用的媒介，并將提供物理與數字世界融合服務[4]。終端的能力和水平影響其在物理世界觸達的深度和廣度，從而直接決定了數字化世界的水平和運作效率，直接影響用戶體驗。

本白皮書將從面向6G的終端應用場景和需求出發，介紹終端友好的6G關鍵技術。

總結

在面向6G的物理數字融合世界中，終端將發揮重要作用。終端是構建數字世界的神經末梢，是物理世界與數字世界相互作用的媒介，并將提供物理與數字世界融合服務。終端的體積、功耗、成本和復雜度的限制，接入場景的限制，功率效率限制等，將影響其在物理世界觸達的深度和廣度，從而直接決定了數字化世界的水平和運作效率，直接影響用戶體驗。因此，面向6G，我們需要在終端友好的新技術和對應的協議設計上多做文章，為終端減負。終端友好的關鍵技術包括：衛星與地面融合技術與多頻段融合技術支持終端的廣域泛在接入，終端原生組網支持終端靈活的接入，通感算融合擴展終端的服務能力，Cellfree技術支持終端‘0’感知的移動性體驗，Backscatter和近零功耗接收機支持終端‘0’功率通信，新型多址接入支持終端的免調度傳輸和上行異步傳輸，以及AI與通信結合提升終端用戶體驗。我們希望這些終端友好關鍵技術能支持終端去更好的滿足未來的6G場景與需求，改善用戶體驗，助力未來數字世界與物理世界的高度融合和高效互動，提升人類幸福度。

背景

移動通信產業鏈基站、芯片、終端的研發、生產、驗收等各環節都離不開測試儀器與測試技術的支撐。測試技術的特點是交叉性強，跨學科、高性能、應用廣。測試技術伴隨著每一代移動通信技術的演進，從2G、3G到4G，系統的工作頻段均在6GHz以下、信號帶寬在百兆以內，測試儀器的核心技術指標沒有發生巨大的變化，測試技術和測試儀器并沒有受到太大挑戰，甚至同一硬件平臺進行軟件升級就可以應對滿足新一代的測試需求。但是在5G時代，由于帶寬、通道數、頻段都有了數量級的飛躍，測試技術的后向兼容性被打破了，測試原理需要重新被探索，測試儀器性能需要極大地提升。

5G毫米波給測試技術帶來的巨大挑戰主要體現在以下方面：

在系統通道校準方面，針對高達256通道以上的大規模天線和射頻組件，如何進行合理有效的校準是影響測試效果的前提，如何進行快速高效測試也是影響測試成本和效率的關鍵問題。

在高頻段的射頻指標測試方面，5G毫米波天線與收發信機（Tx/Rx）甚至數模/模數（DAC/ADC）轉換電路將一體化設計與加工，無法單獨對射頻前端進行測量。并且，射頻電路的帶寬、噪聲系數、靈敏度等諸多性能指標與天線的特性相互影響，難以單獨評估。OTA測試是主要的測試手段。但是，OTA測試也面臨著挑戰。一方面，毫米波頻率高，空間傳輸損耗大，致使儀器接收到的待測信號功率較小，影響測試的精度。尤其是針對設備帶外雜散等指標測試時，往往較難準確捕捉到待測頻率的信號。另一方面，大規模多波束天線陣在方向圖上，既非全向輻射也不是一個簡單的定向波束，因此傳統天線的增益、波束寬度等性能指標已無法準確描述其行為特征。同時，傳統通信系統中定義的部分系統指標，如最大輻射功率等，在多波束條件下也需要重新定義。在測試方法選擇方面，針對射頻指標測試的遠場、近遠場變換、緊縮場的方法各有利弊，針對多天線性能測試的混響室法、兩步法、多探頭法在毫米波頻段仍然存在巨大挑戰，甚至有的測試方法不適用毫米波設備的測試。

在測試平臺的實現方面，大規模多通道和大帶寬帶來極大的數據流量，測試平臺的數據處理能力面臨很大壓力，需要在硬件和算法架構有新的突破。

總之，相比傳統的天線與射頻測試，5G毫米波面臨測試指標體系、測試原理與方法、測試平臺的重大變革。當前迫切需要研究此類基礎性、先導性的科學問題，針對一體化毫米波天線陣的行為特征，修正或構建新的參數定義與測試指標體系，探索科學的測試原理，研制高效的測試平臺。

總結

前兩版白皮書發布以來，受到了業界的廣泛關注。在這一版本中，我們更新了3GPP等測試標準的進展、動態性能測試等測試技術的研究進展，并對6G測試技術進行了初步的展望。歡迎就相關內容進行討論，共同推動5G/6G毫米波測試技術的發展。

超越下一代信息通信基礎設施 5G/6G，對于實現 SDGs 和實現社會 5.0 至關重要，定義其功能結構也很重要（圖 A）。在物理空間中，不僅結合了傳統的地面移動網絡，還結合了衛星網絡和多芯光纖網絡，提供了一個靈活且可擴展的通信環境。在網絡空間中，根據用途，多種空間共存，根據積累的過去數據和未來預測進行信息處理。

超5G/6G時代，無論是物理空間還是網絡空間，都將受到高度控制，兩個空間的融合，讓超 5G/6G時代做不到的事情成為可能，空間和時間在物理空間和網絡空間都將受到高度控制，而這兩個空間的融合將使在過去不可能做到的事情成為可能。

本白皮書第 3 章介紹了三個場景和幾個用例，說明了 2030 年至 2035 年左右的社會生活。圖 B 顯示了三個場景的圖像： “月球上的城市”，描繪了一個人類活動蔓延到月球的社會； 《超越時空》描繪了一個超越時空限制的社會。每個場景的路線圖如表 C 所示。白皮書后半部分總結了實現用例的關鍵技術和要求、研發路線圖（第 4 章）和部署策略（第6章）。

本文件描述了 NICT （信息和通信技術專家組）為實現超越 5G/6G 世界而研究的第一個舉措。我們將在此文檔的基礎上繼續與很多人進行討論，并根據討論的進展情況對本白皮書進行必要的修改。

來源：中國電子信息產業發展研究院

當前，全球新一輪科技革命和產業變革正在加速演進，人工智能（AI）、VR/AR、三維（3D）媒體和物聯網等新一代信息通信技術的廣泛應用產生了巨大的傳輸數據。

資料顯示，2010年全球移動數據流量為7.462 EB /月，而到2030年，這一數字將達到5016 EB /月，移動數據流量的快速增長對移動通信系統的迭代提出了更高的要求。此外，在制造、交通、教育、醫療和商業等社會的各個領域，智能化正成為不可逆的趨勢。

為了實現智慧城市的愿景，數百萬個傳感器將被嵌入到城市中的車輛、樓房、工廠、道路、家居和其他環境中，需要具有可靠連接性的無線高速通信方式來支持這些應用。隨著通信需求的提升，移動通信從1G逐步發展至現在的5G，并且5G已經在全球范圍內開始大規模部署。

5G與4G相比，能夠提供新功能并實現更好的服務質量（QoS）。盡管如此，以數據為中心的智能化系統的快速增長對5G無線系統的能力帶來了巨大挑戰。例如要保證虛擬現實（VR）設備良好的用戶體驗，至少需要10 Gbps的數據速率，這已經是超越5G（B5G）后才能實現的目標。

為了克服5G應對新挑戰的性能限制，需要開發具有新功能特性的6G無線系統。一方面，6G要實現對傳統蜂窩網絡所有功能的融合，例如支持網絡致密化、高吞吐量、高可靠性、低能耗以及大規模連接。另一方面，6G將運用新技術實現服務和業務的拓展，包括AI、智能可穿戴設備、自動駕駛汽車、擴展現實（XR）和3D投影等。

由賽迪智庫無線電管理研究所編寫的《6G概念及愿景白皮書》正式發布。本白皮書從6G愿景、6G應用場景、6G網絡性能指標、6G潛在關鍵技術、國際組織和各國6G研究進展等方面展開討論，并提出加快我國推進6G研發的相關建議。《6G概念及愿景白皮書》的發布將為業界在面向2030網絡及6G的研究方面提供重要參考。

從5G走向6G：打通虛實空間泛在智聯的統一網絡

自上世紀80 年代以來，移動通信基本上以十年為周期出現新一代革命性技術（如圖1所示），持續加快信息產業的迭代升級，不斷推動經濟社會的繁榮發展，如今已成為連接人類社會不可或缺的基礎信息網絡。從應用和業務層面來看，4G 之前的移動通信主要聚焦于以人為中心的個人消費市場，5G 則以更快的傳輸速度、超低的時延、更低功耗及海量連接實現了革命性的技術突破，消費主體將從個體消費者向垂直行業和細分領域全面輻射。特別是在5G與人工智能、大數據、邊緣計算等新一代信息技術融合創新后，能夠進一步賦能工業、醫療、交通、傳媒等垂直行業，更好地滿足物聯網的海量需求以及各行業間深度融合的要求，從而實現從萬物互聯到萬物智聯的飛躍。

6G應用場景展望

6G未來將以5G提出的三大應用場景（大帶寬，海量連接，超低延遲）為基礎，不斷通過技術創新來提升性能和優化體驗，并且進一步將服務的邊界從物理世界延拓至虛擬世界，在人—機—物—境完美協作的基礎上，探索新的應用場景、新的業務形態和新的商業模式。

人體數字孿生。當前網絡條件下，數字技術對人體健康的監測主要應用于宏觀身體指標監測和顯性疾病預防等方面，實時性和精準性有待進一步提高。隨著6G技術的到來，以及生物科學、材料科學、生物電子醫學等交叉學科的進一步成熟，未來有望實現完整的“人體數字孿生”，即通過大量智能傳感器（>100個/人）在人體的廣泛應用，對重要器官、神經系統、呼吸系統、泌尿系統、肌肉骨骼、情緒狀態等進行精確實時的“鏡像映射”，形成一個完整人體的虛擬世界的精確復制品，進而實現人體個性化健康數據的實時監測。此外，結合核磁、CT、彩超、血常規、尿生化等專業的影像和生化檢查結果，利用AI技術可對個體提供健康狀況精準評估和及時干預，并且能夠為專業醫療機構下一步精準診斷和制定個性化的手術方案提供重要參考。

空中高速上網。為了給乘客提供飛機上的空中上網服務，4G/5G時代通信界為此做過大量的努力，但總體而言，目前飛機上的空中上網服務仍然有很大的提升空間。當前空中上網服務主要有兩種模式——地面基站模式和衛星模式。如采用地面基站模式，由于飛機具備移動速度快、跨界幅度大等特點，空中上網服務將面臨高機動性、多普勒頻移、頻繁切換以及基站覆蓋范圍不夠廣等帶來的挑戰。如采用衛星通信模式，空中上網服務質量可以相對得到保障，但是成本太高。為了解決這一難題，6G將采用全新的通信技術以及超越“蜂窩”的新穎網絡架構，在降低網絡使用成本的同時保證在飛機上為用戶提供高質量的空中高速上網服務。

基于全息通信的XR。虛擬現實與增強現實（AR/VR）被業界認為是5G 最重要的需求之一。影響AR/VR 技術、應用和產業快速發展的一大因素是用戶使用的移動性和自由度，即不受所處位置的限制，而5G網絡能夠提升這一性能。隨著技術的快速發展，可以預期10年以后（2030~），信息交互形式將進一步又AR/VR逐步演進至高保真擴展現實（XR）交互為主，甚至是基于全息通信的信息交互，最終將全面實現無線全息通信。用戶可隨時隨地享受全息通信和全息顯示帶來的體驗升級——視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺乃至情感將通過高保真XR充分被調動，用戶將不再受到時間和地點的限制，以“我”為中心享受虛擬教育、虛擬旅游、虛擬運動、虛擬繪畫、虛擬演唱會等完全沉浸式的全息體驗。

新型智慧城市群。隨著數字時代的不斷演進，通信網絡成為智慧城市群不可或缺的公共基礎設施。對城市管理部門而言，城市公共基礎設施的建設和維護是重要職責。目前，由于不同的基礎設施由不同的部門分別建設和管理，絕大部分城市公共基礎設施的信息感知、傳輸、分析、控制仍處于各自為政現狀，缺乏統一的平臺。作為城市群的基礎設施之一，6G 將采用統一網絡架構，引入新業務場景，構建更高效更完備的網絡。未來6G網絡可由多家運營商投資共建，采用網絡虛擬化技術、軟件定義網絡和網絡切片等技術將物理網絡和邏輯網絡分離。人工智能（AI）深度融入6G 系統，將在高效傳輸、無縫組網、內生安全、大規模部署、自動維護等多個層面得到實際應用。

全域應急通信搶險。6G將由地基、海基、空基和天基網絡構建成分布式跨地域、跨空域、跨海域的空—天—海—地一體化網絡。到2030年以后，“泛在連接”將成為6G網絡的主要特點之一，完成在沙漠、深海、高山等現有網絡盲區的部署，實現全域無縫覆蓋。依托其覆蓋范圍廣、靈活部署、超低功耗、超高精度和不易受地面災害影響等特點，6G通信網絡在應急通信搶險、“無人區”實時監測等領域應用前景廣闊。例如，在發生地震等自然災害造成地面通信網絡毀壞時，可以整合天基網絡（衛星）和空基網絡（無人機）等通信資源，實現廣域無縫覆蓋、隨時接入、資源集成支撐應急現場遠距離保障和扁平化的應急指揮。此外，利用6G網絡還可以對沙漠、海洋、河流等容易發生自然災害的區域進行實時動態監控，提供沙塵暴、臺風、洪水等預警服務，將災害損失降到最低。

智能工廠PLUS。利用 6G 網絡的超高帶寬、超低時延和超可靠等特性，可以對工廠內車間、機床、零部件等運行數據進行實時采集，利用邊緣計算和AI等技術，在終端側直接進行數據監測，并且能夠實時下達執行命令。6G中引入了區塊鏈技術，智能工廠所有終端之間可以直接進行數據交互，而不需要經過云中心，實現去中心化操作，提升生產效率。不僅限于工廠內，6G可保障對整個產品生命周期的全連接。基于先進的6G網絡，工廠內任何需要聯網的智能設備/終端均可靈活組網，智能裝備的組合同樣可根據生產線的需求進行靈活調整和快速部署，從而能夠主動適應制造業個人化、定制化C2B的大趨勢。智能工廠PLUS將從需求端的客戶個性化需求、行業的市場空間，到工廠交付能力、不同工廠間的協作，再到物流、供應鏈、產品及服務交付，形成端到端的閉環，而6G貫穿于閉關的全過程，扮演著重要角色。

網聯機器人和自治系統。目前，一些汽車技術研究人員正在研究智能網聯汽車。6G有助于網聯機器人和自主系統的部署，無人機快遞系統就是這樣的一個案例。基于6G無線通信的自動車輛可以極大地改變我們的日常生活方式。6G系統將促進自動駕駛汽車或無人駕駛汽車的規模部署和應用。自動駕駛汽車通過各種傳感器來感知周圍環境，如光探測和測距（LiDAR）、雷達、GPS、聲納、里程計和慣性測量裝置。6G系統將支持可靠的車與萬物相連（V2X）以及車與服務器之間的連接（vehicle to server）。對于無人機（UAV），6G將支持無人機與地面控制器之間的通信。無人機在軍事、商業、科學、農業、娛樂、城市治理、物流、監視、航拍、搶險救災等許多領域都有廣闊的應用空間。此外，當蜂窩基站不存在或者不工作時，無人機可以作為高空平臺站（HAPS）為該區域的用戶提供廣播和高速上網服務。

在過往的數十年中，由于技術和市場等因素，地面蜂窩通信系統和衛星通信系統各自獨立發展，都取得了輝煌的業績，促進了人類社會的巨大進步。在 5G時代，通過網關連接，衛星通信與地面通信實現了業務層面的互聯互通，相互補充。但是，面向未來廣域萬物智聯與全球隨遇接入等迫切需求，地面蜂窩通信系統和衛星通信系統繼續獨立發展都將面臨極大挑戰。在新興技術快速發展的驅動下，構建空間網絡與地面網絡相融合的空天地一體化通信系統，實現統一高效的資源調度與網絡管控，已成為未來通信網絡的發展趨勢。

本白皮書主要從這四個角度闡述了我們對空天地一體化通信系統的思考，包括發展驅動與愿景、需求與挑戰、立體融合網絡架構以及潛在的關鍵技術。首先分析了推動空天地一體化通信系統發展的雙重驅動力，并描繪了未來的愿景，提出空天地一體化通信系統的兩大核心要素和三大典型特征，然后梳理了網絡能力需求和面臨的挑戰，最后探討了空天地一體化通信系統的網絡架構和未來潛在的關鍵技術。

1. 發展驅動 空天地一體化通信系統發展受到業務需求和技術發展的雙重驅動。業務需求主要體現在廣域萬物智聯和全球隨遇接入兩方面。衛星技術和運載技術的創新發展為未來建設大規模衛星網絡提供了有力支撐。AI 技術與通信將會更加深度融合，解決復雜的異構通信系統問題。區塊鏈作為一種極具潛力的安全技術，為開放融合、異構共存的空天地一體化通信系統中的數據傳輸安全問題提供了解決途徑。

2. 發展愿景 空天地一體化通信系統是 6G 的一種典型體系架構，其愿景是滿足十年后的廣域智慧連接和全球泛在無縫接入需求，為廣域的對象建立智能連接，提供智慧服務，為人類提供全球無間斷且一致性的信息服務。空天地一體化通信系統具有三大典型特征：統一的空口技術、統一的網絡架構和統一的智能管控。

3. 網絡能力需求 相對于傳統衛星通信系統，空天地一體化通信系統需要具備更全面的能力，不僅需要傳統的通信能力，還需要計算能力、AI 能力和安全能力。其中，通信能力是未來 6G 空天地一體化通信系統發展的基本需求，AI 能力則是空天地一體化通信系統的核心能力，包括感知、學習、推理、預測和決策五大能力。

4. 面臨的挑戰 空天地一體化通信系統具有網絡異質異構、空間節點高度動態、拓撲結構時變、極大的時空尺度、空間節點資源受限、衛星廣播傳輸鏈路易受攻擊等特點，這些特點對網絡架構、星地融合通信制式、星間組網協議等方面的設計提出了更高的要求。

5. 立體融合網絡架構 未來的空天地一體化通信網絡，是以地面網絡為依托、以天基網絡和空基網絡為拓展的立體分層、融合協作的網絡，各星座衛星（包括高、中、低軌）、臨近空間平臺（如熱氣球、無人機等）和地面節點共同形成多重覆蓋。網絡總體架構包含物理架構、邏輯架構、實現架構三層含義。在實現架構上，借鑒微服務思想，空天地一體化通信網絡采用資源虛擬化技術，實現接入網、承載網和核心網的星地一體虛擬化。

6. 關鍵技術方向 本白皮書從五個方向探討了空天地一體化通信系統的關鍵技術。
   （1） 無線傳輸技術
   在空天地一體化通信系統中，必須發展新型的載波調制技術，以對抗衛星載荷中大功率射頻器件的非線性特性以及星地鏈路傳輸的非理想特性。相比較而言，SCMA 和 MUSA 將是適用于空天地一體化系統的潛在多址技術。大規模星座衛星的部署模式將為應用 MIMO 技術提供基礎，通過星間協作，建立虛擬多天線系統，實現多星多波束協作傳輸。
   （2）網絡技術
   空天地一體化通信系統組網協議的發展趨勢是借鑒地面成熟的 TCP/IP 互聯網協議體系，將 DTN 和 CCSDS 等各協議體系逐漸統一到 TCP/IP 為核心的組網體系中(IP over X)。認知干擾協調技術和動態頻譜共享技術是解決空天地一體化通信系統中頻率資源稀缺與低利用率矛盾的有效手段。實現空天地端到端一體化網絡切片需在網絡拓撲結構預測、人工智能 SLA 保障、接入網和核心網一體虛擬化等方面展開研究。
   （3）新型星上載荷技術
   面對未來空天地通信高度一體化的挑戰，星載多波束天線技術在未來通信衛星系統中將與系統工作模式緊密聯系在一起，不再是“獨立”的天線分系統。智能化衛星載荷將以軟件定義的計算能力和重構能力為基礎，結合 AI 技術，完成頻譜認知和網絡認知，進行業務預測和資源分配，使載荷具備自主應對業務和流量變化的能力。未來，星上容錯設計應采取功能模塊高效容錯與系統級故障恢復相結合的技術路線。
   （4）智能化融合化終端
   泛在化和智能化是空天地一體化終端的關鍵特征。適應終端芯片異構計算能力的開源深度學習框架和輕量化的邊緣人工智能算法是終端智能化的基礎。低成本的平板相控陣天線作為終端核心部件，對空天地一體化通信系統能否成功商業應用有直接影響。終端相控陣天線的成本與芯片工藝技術密切相關。
   （5）業務與應用技術
    空天地一體化通信系統中存在大量多方協作的場景。未來的多方協作服務與資源共享將朝著去中心化、智能化的方向發展。目前存在通導系統分立、融合程度低的問題，通過低軌通信星座載荷搭載、通導一體化設計、建設低軌導航增強專用星座等手段，可實現精密單點定位、安全定位授時、天基監測、抗干擾定位等功能。

車聯網是汽車、電子、信息通信、交通運輸和交通管理等行業深度融合的新型產業形態，是5G、人工智能等新一代信息通信技術在汽車、交通等行業應用的重要體現。自動駕駛是汽車智能化、網聯化發展的核心應用，也是車聯網、智慧交通部署發展的核心服務。我國在車聯網技術創新、應用實踐、產業生態構建等方面已經走在了世界前列，將有利于探索實現一條具有我國特色的網聯自動駕駛發展路徑。

當前，新一輪科技革命和產業變革突飛猛進，隨著5G商用的大規模部署，全球業界已開啟對下一代移動通信（6G）的探索研究。日前，IMT-2030(6G)推進組（以下簡稱“推進組”）正式發布《6G總體愿景與潛在關鍵技術》白皮書，本白皮書作為推進組的階段性成果，內容涵蓋總體愿景、八大業務應用場景、十大潛在關鍵技術等，并闡述了對6G發展的一些思考。

6g總體愿景

隨著5G大規模商用，全球業界已開啟對下一代移動通信技術（6G）的研究探索。面向2030年及未來，人類社會將進入智能化時代，社會服務均衡化、高端化，社會治理科學化、精準化，社會發展綠色化、節能化將成為未來社會的發展趨勢。

從移動互聯，到萬物互聯，再到萬物智聯，6G將實現從服務于人、人與物，到支撐智能體高效聯接的躍遷，通過人機物智能互聯、協同共生，滿足經濟社會高質量發展需求，服務智慧化生產與生活，推動構建普惠智能的人類社會。

在數學、物理、材料、生物等多類基礎學科的創新驅動下，6G將與先進計算、大數據、人工智能、區塊鏈等信息技術交叉融合，成為服務生活、賦能生產、綠色發展的基本要素。6G將充分利用低中高全頻譜資源，實現空天地一體化的全球無縫覆蓋，隨時隨地滿足安全可靠的“人機物”無限連接需求。

6G將提供完全沉浸式交互場景，支持精確的空間互動，滿足人類在多重感官、甚至情感和意識層面的聯通交互，通信感知和普惠智能不僅提升傳統通信能力，也將助力實現真實環境中物理實體的數字化和智能化，極大提升信息通信服務質量。

6G將構建人機物智慧互聯、智能體高效互通的新型網絡，在大幅提升網絡能力的基礎上，具備智慧內生、多維感知、數字孿生、安全內生等新功能。

6G將實現物理世界人與人、人與物、物與物的高效智能互聯，打造泛在精細、實時可信、有機整合的數字世界，實時精確地反映和預測物理世界的真實狀態，助力人類走進人機物智慧互聯、虛擬與現實深度融合的全新時代，最終實現“萬物智聯、數字孿生”的美好愿景。

6G潛在應用場景

（一）沉浸式云XR：虛擬空間的廣闊天地

擴展現實（XR）是虛擬現實（VR）、增強現實（AR）、混合現實（MR）等的統稱。云化XR技術中的內容上云、渲染上云、空間計算上云等將顯著降低XR終端設備的計算負荷和能耗，擺脫了線纜的束縛，XR終端設備將變得更輕便、更沉浸、更智能、更利于商業化。

面向2030年及未來，網絡及XR終端能力的提升將推動XR技術進入全面沉浸化時代。云化XR系統將與新一代網絡、云計算、大數據、人工智能等技術相結合，賦能于商貿創意、工業生產、文化娛樂、教育培訓、醫療健康等領域，助力各行業的數字化轉型。

（二）全息通信：身臨其境的極致體驗

隨著無線網絡能力、高分辨率渲染及終端顯示設備的不斷發展，未來的全息信息傳遞將通過自然逼真的視覺還原，實現大滿足人類對于人與人、人與物、人與環境的溝通需求。

未來全息通信將廣泛應用于文化娛樂、醫療健康、教育、社會生產等眾多領域，使人們不受時間、空間的限制，打通虛擬場景與真實場景的界限，使用戶享受身臨其境般的極致沉浸感體驗。但同時，全息通信將對信息通信系統提出更高要求，在實現大尺寸、高分辨率的全息顯示方面，實時的交互式全息顯示需要足夠快的全息圖像傳輸能力和強大的空間三維顯示能力。

對于全息通信應用于“數字人”的靶向治療、遠程顯微手術等特殊場景，由于信息的丟失意味著系統可靠性的降低，且為滿足延時要求，傳輸的數據通常不可以選擇重傳，所以要求數據傳輸具有超高安全性和可靠性。

（三）感官互聯：多維感官的交融響應

面向2030年及未來，更多感官信息的有效傳輸將成為通信手段的一部分，廣泛應用于醫療健康、技能學習、娛樂生活、道路交通、辦公生產和情感交互等領域。

為了支撐感官互聯的實現，需要保證觸覺、聽覺、視覺等不同感官信息傳輸的一致性與協調性，毫秒級的時延將為用戶提供較好的連接體驗。觸覺的反饋信息與身體的姿態和相對位置息息相關，對于定位精度將提出較高要求。在多維感官信息協同傳輸的要求下，網絡傳送的最大吞吐量預計將成倍提升。

安全方面，由于感官互聯是多種感官相互合作的通信形式，為保護用戶的隱私，通信的安全性必須得到更有力的保障，以防止侵權事件的發生。感官數字化表征方面，各種感覺都具有獨一其單獨和聯合的編譯碼方式，使得各種感覺都能夠被有效地表示。

（四）智慧交互：情感思維的互通互動

依托未來6G移動通信網絡，有望在情感交互和腦機交互（腦機接口）等全新研究方向上取得突破性進展。具有感知能力、認知能力、甚至會思考的智能智能體之間的支配和被支配關系將開始向著有情感、有溫度、更加平等的類人交互轉化。

具有情感交互能力的智能系統可以通過語音對話或面部表情識別等監測到用戶的心里、情感狀態，及時調節用戶情緒以避免健康隱患；通過心念或大腦來操縱機器，讓機器替代人類身體的一些機能，可以彌補殘障人士的生理缺陷、保持高效的工作狀態、短時間內學習大量知識和技能、實現“無損”的大腦信息傳輸等。

（五）通信感知：融合通信的功能拓展

未來6G網絡將可以利用通信信號實現對目標的檢測、定位、識別、成像等感知功能，無線通信系統將可以利用感知功能獲取周邊環境信息，智能精確地分配通信資源，挖掘潛在通信能力，增強用戶體驗。

6G將利用無線通信信號提供實時感知功能，獲取環境的實際信息，并且利用先進的算法、邊緣計算和AI能力來生成超高分辨率的圖像，在完成環境重構的同時，實現厘米級的定位精度，從而實現構筑虛擬城市、智慧城市的愿景。

（六）普惠智能：無處不在的智慧內核

到2030年，越來越多的個人和家用設備、各種城市傳感器、無人駕駛車輛、智能機器人等都將成為新型智能終端。不同于傳統的智能手機，這些新型終端不僅可以支持高速數據傳輸，還可以實現不同類型智能設備間的協作與學習。

可以想象，未來整個社會通過6G網絡連接起來的設備數量將到達萬億級，這些智能體設備通過不斷的學習、交流、合作和競爭，可以實現對物理世界運行及發展的超高效率模擬和預測，并給出最優決策。

（七）數字孿生：物理世界的數字鏡像

隨著感知、通信和人工智能技術的不斷發展，物理世界中的實體或過程將在數字世界中得到數字化鏡像復制，人與人、人與物、物與物之間可以憑借數字世界中的映射實現智能交互。通過在數字世界挖掘豐富的歷史和實時數據，借助先進的算法模型產生感知和認知智能，數字世界能夠對物理實體或者過程實現模擬、驗證、預測、控制，從而獲得物理世界的最優狀態。

未來6G時代將進入虛擬化的孿生數字世界。在醫療領域，醫療系統可以利用數字孿生人體的信息，做出疾病診斷并預判最佳治療方案；在工業領域，通過數字域優化產品設計，可降低成本并提高效率；在農業領域，利用數字孿生進行農業生產過程的模擬和推演，可以提前預知不利因素，提高農業生產的能力與土地利用效率；在網絡運維領域，通過數字域和物理域的閉環交互、認知智能、以及自動化運維等操作，網絡可快速適應復雜多變的動態環境，實現規劃、建設、監控、優化和自愈等運維全生命周期的“自治”。

（八）全域覆蓋：無縫立體的超級連接

全域覆蓋將實現全時全地域的寬帶接入能力，為偏遠地區、飛機、無人機、汽車、輪船等提供寬帶接入服務；為全球沒有地面網絡覆蓋的地區提供廣域物聯網接入，保障應急通信、農作物監控、珍稀動物無人區監控、海上浮標信息收集、遠洋集裝箱信息收集等服務；提供精度為厘米級的高精度定位，實現高精度導航、精準農業等服務；此外，通過高精度地球表面成像，可實現應急救援、交通調度等服務。

具體內容如下

日前，賽迪智庫發布《6G全球進展與發展展望白皮書》（以下簡稱“白皮書”）。白皮書從全球各國 6G 戰略布局、行業龍頭企業研究、潛在關鍵技術、應用場景的最新進展以及面臨的形勢及挑戰等方面展開論述，并提出加快推進我國 6G 研發的相關建議。

白皮書提到，隨著全球 5G 網絡規模化商用步入快車道，針對 6G 研發的戰略性布局已全面拉開帷幕。目前，全球多個國家和地區、國際組織以及學術界、產業界均開展了6G 研究。業界雖然還尚未對 6G 的愿景、關鍵技術、標準等形成統一的共識，但對于 6G 商用演進時間節點看法較為一致，目前一般預期將在 2030 年左右開始商用。

白皮書指出，全球范圍內 6G 的研究總體來說仍處于起步階段，整體技術路線尚不明確，目前主要在 6G 愿景目標、應用場景、基本指標、潛在關鍵技術等方面的研究取得了一定進展。從目前的研究來看，6G 總體愿景是基于 5G 愿景的進一步擴展和升級。針對 5G 在信息交互方面存在的空間范圍受限和性能指標難以滿足某些垂直行業應用的不足，6G 將具有更加泛在的連接、更大的傳輸帶寬、更低的端到端時延、更高的可靠性和確定性以及更智能化的網絡特性。

2月23日，在上海舉行的第23屆GTI國際產業峰會上，中國移動聯合近20家國內外主流運營商和廠商，共同發布《5G無線技術演進白皮書》。

這是業界第一次聯合發布關于5G無線發展演進的白皮書，標志著產業各方對5G無線演進的技術方向和路徑達成共識，有利于聚集全產業的力量，共同定義面向2025年及以后的R18/19技術演進框架，共創5G可持續發展的未來。

白皮書首先總結了5G演進的四大演進驅動力。即：提升現網性能和效率并降低成本、滿足未來個人超高清和沉浸式等新業務發展需求、滿足千行百業應用的多樣化需求、與AI等新技術的深度融合。

在此基礎上，白皮書對5G無線演進的潛在無線技術方向進行了定義，提出了四大無線演進方向和二十項關鍵使能技術：

第一

無線演進方向是構建智能高效的無線網絡，主要包括引入原生AI增強5G智能化、提升端到端業務體驗質量協同性、綠色節能、低成本覆蓋和5G/4G多網協同等五項關鍵使能技術，著力提高5G網絡的效率，尤其是要支持4G/5G網絡低成本平滑升級。

第二

無線演進方向是現網性能增強技術，主要包括上行能力提升、大規模MIMO、URLLC增強、低成本物聯網和移動性增強等五項關鍵使能技術，目的是在eMBB（增強移動寬帶）、mMTC（大規模機器類通信）、URLLC（超高可靠、超低時延通信）等方面持續增強，尤其是面向機器視覺等大上行業務和AR/VR（增強現實/虛擬現實）等沉浸式業務，引入SUL（補充上行鏈路）增強和多載波傳輸等技術實現1Gbps傳輸速率、超低極致時延、大業務下99.9999%可靠性等目標，進而持續提升5G網絡的性能，助力網絡能力進階。

第三

無線演進方向是頻譜效率最大化技術，主要是支撐全頻段靈活使用的技術，包括引入6GHz和毫米波在內的更多IMT（國際移動通信）頻段應用、靈活雙工和全雙工、動態頻譜共享、靈活頻譜接入和彈性小區等四項關鍵使能技術，以便重構100GHz以下頻譜使用，實現多頻多制式組網下的頻譜效益最大化。

第四

無線演進方向是新行業新應用使能技術，主要是支撐新行業、新應用的一些使能技術，包括厘米級高精度定位和融合感知、天地一體化、高交互寬帶通信、廣播組播、多終端協作和網絡切片等六項關鍵使能技術，拓展5G新能力維度，滿足千行百業的多樣化需求，助力打開未來新商業空間。