6G概念及愿景白皮書

賽迪智庫 無線管理研究所

6G未來將以5G提出的三大應(yīng)用場(chǎng)景（大帶寬、海量連接、超低延遲）為基礎(chǔ)，不斷通過技術(shù)創(chuàng)新來提升性能和優(yōu)化體驗(yàn)，并且進(jìn)一步將服務(wù)的邊界從物理世界延拓至虛擬世界，在人—機(jī)—物—境完美協(xié)作的基礎(chǔ)上，探索新的應(yīng)用場(chǎng)景、新的業(yè)務(wù)形態(tài)和新的商業(yè)模式。

從5G走向6G

當(dāng)前，全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在加速演進(jìn)，人工智能（AI）、VR/AR、三維（3D）媒體和物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用產(chǎn)生了巨大的傳輸數(shù)據(jù)。資料顯示，2010年全球移動(dòng)數(shù)據(jù)流量為7.462EB/月，而到2030年，這一數(shù)字將達(dá)到5016EB/月，移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的快速增長(zhǎng)對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)的迭代提出了更高的要求。此外，在制造、交通、教育、醫(yī)療和商業(yè)等社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，智能化正成為不可逆的趨勢(shì)。為了實(shí)現(xiàn)智慧城市的愿景，數(shù)百萬個(gè)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(huán)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(yīng)用。隨著通信需求的提升，移動(dòng)通信從1G逐步發(fā)展至現(xiàn)在的5G，并且5G已經(jīng)在全球范圍內(nèi)開始大規(guī)模部署。

5G與4G相比，能夠提供新功能并實(shí)現(xiàn)更好的服務(wù)質(zhì)量（QoS）。盡管如此，以數(shù)據(jù)為中心的智能化系統(tǒng)的快速增長(zhǎng)對(duì)5G無線系統(tǒng)的能力帶來了巨大挑戰(zhàn)。例如要保證虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）設(shè)備良好的用戶體驗(yàn)，至少需要10Gbps的數(shù)據(jù)速率，這已經(jīng)是超越5G（B5G）后才能實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。為了克服5G應(yīng)對(duì)新挑戰(zhàn)的性能限制，需要開發(fā)具有新功能特性的6G無線系統(tǒng)。一方面，6G要實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)所有功能的融合，例如支持網(wǎng)絡(luò)致密化、高吞吐量、高可靠性、低能耗以及大規(guī)模連接。另一方面，6G將運(yùn)用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)服務(wù)和業(yè)務(wù)的拓展，包括AI、智能可穿戴設(shè)備、自動(dòng)駕駛汽車、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（XR）和3D投影等。

自上世紀(jì)80年代以來，移動(dòng)通信基本上以十年為周期出現(xiàn)新一代革命性技術(shù)，持續(xù)加快信息產(chǎn)業(yè)的迭代升級(jí)，不斷推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的繁榮發(fā)展，如今已成為連接人類社會(huì)不可或缺的基礎(chǔ)信息網(wǎng)絡(luò)。從應(yīng)用和業(yè)務(wù)層面來看，4G之前的移動(dòng)通信主要聚焦于以人為中心的個(gè)人消費(fèi)市場(chǎng)，5G則以更快的傳輸速度、超低的時(shí)延、更低功耗及海量連接實(shí)現(xiàn)了革命性的技術(shù)突破，消費(fèi)主體將從個(gè)體消費(fèi)者向垂直行業(yè)和細(xì)分領(lǐng)域全面輻射。特別是在5G與人工智能、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算等新一代信息技術(shù)融合創(chuàng)新后，能夠進(jìn)一步賦能工業(yè)、醫(yī)療、交通、傳媒等垂直行業(yè)，更好地滿足物聯(lián)網(wǎng)的海量需求以及各行業(yè)間深度融合的要求，從而實(shí)現(xiàn)從萬物互聯(lián)到萬物智聯(lián)的飛躍。

5G的目標(biāo)是在滿足個(gè)人用戶信息消費(fèi)需求的同時(shí)，向社會(huì)各行業(yè)和領(lǐng)域廣泛滲透，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)從消費(fèi)型應(yīng)用向產(chǎn)業(yè)型應(yīng)用的升級(jí)。盡管當(dāng)前5G尚未大規(guī)模應(yīng)用和深入滲透，但從5G標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范來看，仍然在信息交互方面存在空間范圍受限和性能指標(biāo)難以滿足某些垂直行業(yè)應(yīng)用的不足。例如，從通信網(wǎng)絡(luò)空間覆蓋范圍看，5G仍然是以基站為中心的發(fā)散覆蓋，在基站所未覆蓋的沙漠、無人區(qū)、海洋等區(qū)域內(nèi)將形成通信盲區(qū)，預(yù)計(jì)5G時(shí)代仍將有80%以上的陸地區(qū)域和95%以上的海洋區(qū)域無移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。此外，5G的通信對(duì)象集中在陸地地表10km以內(nèi)高度的有限空間范圍，無法實(shí)現(xiàn)“空天海地”無縫覆蓋的通信愿景。從行業(yè)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)性能需求看，更大的連接數(shù)密度、更大的傳輸帶寬、更低的端到端時(shí)延、更高的可靠性和確定性以及更智能化的網(wǎng)絡(luò)特性，是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與垂直行業(yè)融合應(yīng)用得以快速推廣和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的必然需要。例如，對(duì)于智能工廠，6G能夠?qū)r(shí)延縮減至亞秒（<1ms）級(jí)甚至是微秒（μs）級(jí)，從而能夠逐步取代工廠內(nèi)機(jī)器間的有線傳輸，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)更高層級(jí)的無線化和彈性化。另外，目前5G的連接數(shù)密度約為每平方米一個(gè)連接設(shè)備，隨著傳感器技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展，在很多應(yīng)用場(chǎng)景下每平方米連接的設(shè)備數(shù)量將超過1個(gè)，5G網(wǎng)絡(luò)將無法承擔(dān)更大連接設(shè)備的接入，必須依賴下一代6G網(wǎng)絡(luò)超大連接數(shù)性能的支撐。

基于上，我們認(rèn)為6G總體愿景是基于5G愿景的進(jìn)一步擴(kuò)展和升級(jí)。從網(wǎng)絡(luò)接入方式看，6G將包含多樣化的接入網(wǎng)，如移動(dòng)蜂窩、衛(wèi)星通信、無人機(jī)通信、水聲通信、可見光通信等多種接入方式。從網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍看，6G愿景下將構(gòu)建跨地域、跨空域、跨海域的空—天—?！匾惑w化網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的全球無縫覆蓋。從網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)看，6G無論是傳輸速率、端到端時(shí)延、可靠性、連接數(shù)密度、頻譜效率、網(wǎng)絡(luò)能效等方面都會(huì)有大的提升，從而滿足各種垂直行業(yè)多樣化的網(wǎng)絡(luò)需求。從網(wǎng)絡(luò)智能化程度看，6G愿景下網(wǎng)絡(luò)和用戶將作為統(tǒng)一整體，AI在賦能6G網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，更重要的是深入挖掘用戶的智能需求，每個(gè)用戶都將通過AI助理（AIA，AIassistant）提升用戶體驗(yàn)。從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的邊界看，6G的服務(wù)對(duì)象將從物理世界的人、機(jī)、物拓展至虛擬世界的“境”，通過物理世界和虛擬世界的連接，實(shí)現(xiàn)人—機(jī)—物—境的協(xié)作，滿足人類精神和物質(zhì)的全方位需求。

6G應(yīng)用場(chǎng)景展望

6G未來將以5G提出的三大應(yīng)用場(chǎng)景（大帶寬、海量連接、超低延遲）為基礎(chǔ)，不斷通過技術(shù)創(chuàng)新來提升性能和優(yōu)化體驗(yàn)，并且進(jìn)一步將服務(wù)的邊界從物理世界延拓至虛擬世界，在人—機(jī)—物—境完美協(xié)作的基礎(chǔ)上，探索新的應(yīng)用場(chǎng)景、新的業(yè)務(wù)形態(tài)和新的商業(yè)模式。

（一）人體數(shù)字孿生。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)條件下，數(shù)字技術(shù)對(duì)人體健康的監(jiān)測(cè)主要應(yīng)用于宏觀身體指標(biāo)監(jiān)測(cè)和顯性疾病預(yù)防等方面，實(shí)時(shí)性和精準(zhǔn)性有待進(jìn)一步提高。隨著6G技術(shù)的到來，以及生物科學(xué)、材料科學(xué)、生物電子醫(yī)學(xué)等交叉學(xué)科的進(jìn)一步成熟，未來有望實(shí)現(xiàn)完整的“人體數(shù)字孿生”，即通過大量智能傳感器（>100個(gè)/人）在人體的廣泛應(yīng)用，對(duì)重要器官、神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、肌肉骨骼、情緒狀態(tài)等進(jìn)行精確實(shí)時(shí)的“鏡像映射”，形成一個(gè)完整人體的虛擬世界的精確復(fù)制品，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人體個(gè)性化健康數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。此外，結(jié)合核磁、CT、彩超、血常規(guī)、尿生化等專業(yè)的影像和生化檢查結(jié)果，利用AI技術(shù)可對(duì)個(gè)體提供健康狀況精準(zhǔn)評(píng)估和及時(shí)干預(yù)，并且能夠?yàn)閷I(yè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)下一步精準(zhǔn)診斷和制定個(gè)性化的手術(shù)方案提供重要參考。

（二）空中高速上網(wǎng)。為了給乘客提供飛機(jī)上的空中上網(wǎng)服務(wù)，4G/5G時(shí)代通信界為此做過大量的努力，但總體而言，目前飛機(jī)上的空中上網(wǎng)服務(wù)仍然有很大的提升空間。當(dāng)前空中上網(wǎng)服務(wù)主要有兩種模式——地面基站模式和衛(wèi)星模式。如采用地面基站模式，由于飛機(jī)具備移動(dòng)速度快、跨界幅度大等特點(diǎn)，空中上網(wǎng)服務(wù)將面臨高機(jī)動(dòng)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(zhàn)。如采用衛(wèi)星通信模式，空中上網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量可以相對(duì)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(shù)以及超越“蜂窩”的新穎網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在降低網(wǎng)絡(luò)使用成本的同時(shí)保證在飛機(jī)上為用戶提供高質(zhì)量的空中高速上網(wǎng)服務(wù)。

（三）基于全息通信的XR。虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR/VR）被業(yè)界認(rèn)為是5G最重要的需求之一。影響AR/VR技術(shù)、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的一大因素是用戶使用的移動(dòng)性和自由度，即不受所處位置的限制，而5G網(wǎng)絡(luò)能夠提升這一性能。隨著技術(shù)的快速發(fā)展，可以預(yù)期10年以后（2030～），信息交互形式將進(jìn)一步又AR/VR逐步演進(jìn)至高保真擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（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(shí)現(xiàn)無線全息通信。用戶可隨時(shí)隨地享受全息通信和全息顯示帶來的體驗(yàn)升級(jí)——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(diào)動(dòng)，用戶將不再受到時(shí)間和地點(diǎn)的限制，以“我”為中心享受虛擬教育、虛擬旅游、虛擬運(yùn)動(dòng)、虛擬繪畫、虛擬演唱會(huì)等完全沉浸式的全息體驗(yàn)。

（四）新型智慧城市群。隨著數(shù)字時(shí)代的不斷演進(jìn)，通信網(wǎng)絡(luò)成為智慧城市群不可或缺的公共基礎(chǔ)設(shè)施。對(duì)城市管理部門而言，城市公共基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和維護(hù)是重要職責(zé)。目前，由于不同的基礎(chǔ)設(shè)施由不同的部門分別建設(shè)和管理，絕大部分城市公共基礎(chǔ)設(shè)施的信息感知、傳輸、分析、控制仍處于各自為政現(xiàn)狀，缺乏統(tǒng)一的平臺(tái)。作為城市群的基礎(chǔ)設(shè)施之一，6G將采用統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，引入新業(yè)務(wù)場(chǎng)景，構(gòu)建更高效更完備的網(wǎng)絡(luò)。未來6G網(wǎng)絡(luò)可由多家運(yùn)營商投資共建，采用網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)、軟件定義網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)切片等技術(shù)將物理網(wǎng)絡(luò)和邏輯網(wǎng)絡(luò)分離。人工智能（AI）深度融入6G系統(tǒng)，將在高效傳輸、無縫組網(wǎng)、內(nèi)生安全、大規(guī)模部署、自動(dòng)維護(hù)等多個(gè)層面得到實(shí)際應(yīng)用。

（五）全域應(yīng)急通信搶險(xiǎn)。6G將由地基、海基、空基和天基網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建成分布式跨地域、跨空域、跨海域的空—天—?！匾惑w化網(wǎng)絡(luò)。2030年以后，“泛在連接”將成為6G網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn)之一，完成在沙漠、深海、高山等現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)的部署，實(shí)現(xiàn)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(zāi)害影響等特點(diǎn)，6G通信網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)急通信搶險(xiǎn)、“無人區(qū)”實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。例如，在發(fā)生地震等自然災(zāi)害造成地面通信網(wǎng)絡(luò)毀壞時(shí)，可以整合天基網(wǎng)絡(luò)（衛(wèi)星）和空基網(wǎng)絡(luò)（無人機(jī)）等通信資源，實(shí)現(xiàn)廣域無縫覆蓋、隨時(shí)接入、資源集成支撐應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)距離保障和扁平化的應(yīng)急指揮。

此外，利用6G網(wǎng)絡(luò)還可以對(duì)沙漠、海洋、河流等容易發(fā)生自然災(zāi)害的區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，提供沙塵暴、臺(tái)風(fēng)、洪水等預(yù)警服務(wù)，將災(zāi)害損失降到最低。

（六）智能工廠PLUS。利用6G網(wǎng)絡(luò)的超高帶寬、超低時(shí)延和超可靠等特性，可以對(duì)工廠內(nèi)車間、機(jī)床、零部件等運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，利用邊緣計(jì)算和AI等技術(shù)，在終端側(cè)直接進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，并且能夠?qū)崟r(shí)下達(dá)執(zhí)行命令。6G中引入了區(qū)塊鏈技術(shù)，智能工廠所有終端之間可以直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，而不需要經(jīng)過云中心，實(shí)現(xiàn)去中心化操作，提升生產(chǎn)效率。不僅限于工廠內(nèi)，6G可保障對(duì)整個(gè)產(chǎn)品生命周期的全連接?；谙冗M(jìn)的6G網(wǎng)絡(luò)，工廠內(nèi)任何需要聯(lián)網(wǎng)的智能設(shè)備/終端均可靈活組網(wǎng)，智能裝備的組合同樣可根據(jù)生產(chǎn)線的需求進(jìn)行靈活調(diào)整和快速部署，從而能夠主動(dòng)適應(yīng)制造業(yè)個(gè)人化、定制化C2B的大趨勢(shì)。智能工廠PLUS將從需求端的客戶個(gè)性化需求、行業(yè)的市場(chǎng)空間，到工廠交付能力、不同工廠間的協(xié)作，再到物流、供應(yīng)鏈、產(chǎn)品及服務(wù)交付，形成端到端的閉環(huán)，而6G貫穿于閉關(guān)的全過程，扮演著重要角色。

（七）網(wǎng)聯(lián)機(jī)器人和自治系統(tǒng)。目前，一些汽車技術(shù)研究人員正在研究智能網(wǎng)聯(lián)汽車。6G有助于網(wǎng)聯(lián)機(jī)器人和自主系統(tǒng)的部署，無人機(jī)快遞系統(tǒng)就是這樣的一個(gè)案例。基于6G無線通信的自動(dòng)車輛可以極大地改變我們的日常生活方式。6G系統(tǒng)將促進(jìn)自動(dòng)駕駛汽車或無人駕駛汽車的規(guī)模部署和應(yīng)用。自動(dòng)駕駛汽車通過各種傳感器來感知周圍環(huán)境，如光探測(cè)和測(cè)距（LiDAR）、雷達(dá)、GPS、聲納、里程計(jì)和慣性測(cè)量裝置。6G系統(tǒng)將支持可靠的車與萬物相連（V2X）以及車與服務(wù)器之間的連接（vehicletoserver）。對(duì)于無人機(jī)（UAV），6G將支持無人機(jī)與地面控制器之間的通信。無人機(jī)在軍事、商業(yè)、科學(xué)、農(nóng)業(yè)、娛樂、城市治理、物流、監(jiān)視、航拍、搶險(xiǎn)救災(zāi)等許多領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用空間。

此外，當(dāng)蜂窩基站不存在或者不工作時(shí)，無人機(jī)可以作為高空平臺(tái)站（HAPS）為該區(qū)域的用戶提供廣播和高速上網(wǎng)服務(wù)。

6G網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)及潛在關(guān)鍵技術(shù)

性能指標(biāo)

6G網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)甚大容量與極小距離通信（VLC&TIC）、超越盡力而為與高精度通信（BBE&HPC）和融合多類通信（ManyNet），相較于5G，6G的峰值速率、用戶體驗(yàn)速率、時(shí)延、流量密度、連接數(shù)密度、移動(dòng)性、頻譜效率、定位能力、頻譜支持能力和網(wǎng)絡(luò)能效等關(guān)鍵指標(biāo)都有了明顯的提升。

潛在關(guān)鍵技術(shù)

1.下一代信道編碼及調(diào)制技術(shù)。針對(duì)各國及相關(guān)產(chǎn)業(yè)界愿景設(shè)想，6G網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)100Gbps的數(shù)據(jù)速率，使用高于275GHz頻段的太赫茲（THz）頻段，信道帶寬也是以GHz為單位。同時(shí)面臨毫米波、空間、海洋等更為復(fù)雜的業(yè)務(wù)傳輸場(chǎng)景，對(duì)底層的信道編碼及調(diào)制相關(guān)技術(shù)提出新的挑戰(zhàn)。

（1）新一代信道編碼技術(shù)。作為無線網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)技術(shù)，新一代信道編碼技術(shù)應(yīng)提前對(duì)6G網(wǎng)絡(luò)的Tb/s的吞吐量、GHz為單位的大信道帶寬、太赫茲（THz）信道特性、空天海地網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下基于復(fù)雜場(chǎng)景干擾的傳輸模型特征進(jìn)行研究和優(yōu)化，對(duì)信道編碼算法和硬件芯片實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證和評(píng)估。目前業(yè)界已經(jīng)開始了一些預(yù)先研究，包括結(jié)合現(xiàn)有Turbo、LDPC、Polar等編碼機(jī)制，開展未來通信場(chǎng)景應(yīng)用的編碼機(jī)制和芯片方案;針對(duì)AI技術(shù)與編碼理論的互補(bǔ)研究，開展突破糾錯(cuò)碼技術(shù)的全新信道編碼機(jī)制研究等。與此同時(shí)，針對(duì)6G網(wǎng)絡(luò)多用戶/多復(fù)雜場(chǎng)景信息傳輸特性，綜合考慮干擾的復(fù)雜性，對(duì)現(xiàn)有的多用戶信道編碼機(jī)制進(jìn)行優(yōu)化。

（2）極化多址接入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。當(dāng)前業(yè)界普遍觀點(diǎn)是非正交多址接入將成為當(dāng)前5G和下一代6G移動(dòng)通信的代表性多址接入技術(shù)，將當(dāng)前極化編碼技術(shù)引入上述系統(tǒng)，依據(jù)廣義極化的總體原則，優(yōu)化信道極化分解方案是5G/6G發(fā)展中不可或缺的一環(huán)。由此可見，6G網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)一步賦能極化多址接入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，可以結(jié)合6G網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)場(chǎng)景的需求，對(duì)NOMA總體架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究和升級(jí)，構(gòu)建基于多用戶（智能化、泛在化“物物”連接）原則的極化編碼通信機(jī)制，對(duì)相應(yīng)的算法進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化處理。

（3）基于深度學(xué)習(xí)的信號(hào)處理技術(shù)。結(jié)合6G無線通信關(guān)鍵參數(shù)，需要對(duì)基于深度學(xué)習(xí)的信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行深入研究和優(yōu)化，業(yè)界目前從基于深度學(xué)習(xí)的信道估計(jì)技術(shù)和基于深度學(xué)習(xí)的干擾檢測(cè)與抵消技術(shù)開展相關(guān)工作?；谏疃葘W(xué)習(xí)的信道估計(jì)技術(shù)可以通過空·時(shí)·頻三維信道估計(jì)算法建模，對(duì)用戶信道、傳輸環(huán)境等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，對(duì)6G通信系統(tǒng)信道進(jìn)行預(yù)測(cè)，主要涉及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵技術(shù)?；谏疃葘W(xué)習(xí)的干擾檢測(cè)與抵消技術(shù)主要針對(duì)6G網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜多小區(qū)場(chǎng)景的干擾進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和預(yù)測(cè)，優(yōu)化干擾檢測(cè)與抵消機(jī)制，主要基于CNN、LSTM等經(jīng)典神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

2.新一代天線與射頻技術(shù)。6G系統(tǒng)頻段可達(dá)太赫茲（THz），天線體積小型化，業(yè)界稱6G系統(tǒng)天線將是“納米天線”，給傳統(tǒng)天線及射頻、集成電子和新材料等領(lǐng)域帶來顛覆性變革，賦能超大規(guī)模天線技術(shù)、一體化射頻前端系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)等。

（1）超大規(guī)模天線技術(shù)（VeryLargeScaleAntenna）。超大規(guī)模天線技術(shù)（VeryLargeScaleAntenna）是更好發(fā)揮天線增益，提升通信系統(tǒng)頻譜效率的重要手段。當(dāng)前6G太赫茲頻譜特性研究還處于初級(jí)階段，超大規(guī)模天線在理論和工程設(shè)計(jì)上面臨大范圍跨頻段、空天海地全域覆蓋理論與技術(shù)設(shè)計(jì)、射頻電路的高功耗和多干擾等問題，需要從以上問題出發(fā)，建立新型大規(guī)模陣列天線設(shè)計(jì)理論與技術(shù)、高集成度射頻電路優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與實(shí)現(xiàn)方法，以及高性能大規(guī)模模擬波束成型網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)技術(shù)、新型電子材料及器件研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)等機(jī)制，研制實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，支撐系統(tǒng)性能驗(yàn)證。

（2）一體化射頻前端系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。針對(duì)6G移動(dòng)通信高集成、大容量等技術(shù)特性，應(yīng)對(duì)6G網(wǎng)絡(luò)可用頻段范圍內(nèi)大規(guī)模天線和射頻前端技術(shù)進(jìn)行研究。針對(duì)核心頻段技術(shù)要求和電路建模理論，優(yōu)化天線架構(gòu)和系統(tǒng)集成技術(shù)。探索高效率易集成收發(fā)前端關(guān)鍵元部件以及輻射、散熱等關(guān)鍵技術(shù)問題，突破超大規(guī)模MIMO前端系統(tǒng)技術(shù)等。同時(shí)研究新型器件設(shè)計(jì)方法，探索基于第三代化合物半導(dǎo)體芯片的集成與封裝技術(shù)。研究從封裝方面提升電路性能的方法，實(shí)現(xiàn)毫米波芯片、封裝與天線一體化，優(yōu)化前端系統(tǒng)的整體射頻性能。

3.太赫茲無線通信技術(shù)與系統(tǒng)。太赫茲技術(shù)被業(yè)界評(píng)為“改變未來世界的十大技術(shù)”之一，6G的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是邁向太赫茲時(shí)代。當(dāng)前，太赫茲通信關(guān)鍵技術(shù)研究還不夠成熟，很多關(guān)鍵器件還沒有研制成功，需要持續(xù)突破。結(jié)合6G網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)需求，太赫茲領(lǐng)域主要研究?jī)?nèi)容包括：太赫茲空間和地面通信和信道傳輸理論，包括信道測(cè)量、建模和算法等;太赫茲信號(hào)編碼調(diào)制技術(shù)，包括高速高精度的捕獲和跟蹤機(jī)制、波形&信道編碼、太赫茲直接調(diào)制、太赫茲混頻調(diào)制和太赫茲光電調(diào)制等;太赫茲天線和射頻系統(tǒng)技術(shù)，包括新材料研發(fā)、新器件研制、太赫茲通信基帶、天線關(guān)鍵技術(shù)、高速基帶信號(hào)處理技術(shù)和集成電路設(shè)計(jì)方法等;太赫茲通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、太赫茲硬件及設(shè)備研制等。

4.空天海地一體化通信技術(shù)。業(yè)界有觀點(diǎn)認(rèn)為，6G網(wǎng)絡(luò)是5G網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)及深海遠(yuǎn)洋網(wǎng)絡(luò)的有效集成，衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)涵蓋通信、導(dǎo)航、遙感遙測(cè)等各個(gè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)空天海地一體化的全球連接?？仗斓睾Ｒ惑w化網(wǎng)絡(luò)將優(yōu)化陸（現(xiàn)有陸地蜂窩、非蜂窩網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等）、海（海上及海下通信設(shè)備、海洋島嶼網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等）、空（各類飛行器及設(shè)備等）、天（各類衛(wèi)星、地球站、空間飛行器等）基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)太空、空中、陸地、海洋等全要素覆蓋。當(dāng)前，衛(wèi)星通信納入6G網(wǎng)絡(luò)作為其中一個(gè)重要子系統(tǒng)得到普遍認(rèn)可，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、星間鏈路方案選擇、天基信息處理、衛(wèi)星系統(tǒng)之間互聯(lián)互通等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究。針對(duì)深海遠(yuǎn)洋通信網(wǎng)絡(luò)納入6G網(wǎng)絡(luò)還處于初步論證、爭(zhēng)議較大的環(huán)節(jié)。

5.軟件與開源網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)。6G網(wǎng)絡(luò)軟件和開源的特性將更為明顯，以便于軟硬件換代升級(jí)更加便利和高效。6G網(wǎng)絡(luò)的硬件將更為集成化、模塊化和白盒化，軟件將更為本地化、個(gè)性柔性化和開源化，未來網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和優(yōu)化升級(jí)將主要依托云存儲(chǔ)資源和軟件升級(jí)，充分挖掘各類軟件與系統(tǒng)對(duì)6G網(wǎng)絡(luò)控制作用?；谏鲜霭l(fā)展趨勢(shì)，現(xiàn)有軟件與開源網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)將得到持續(xù)發(fā)展，包括大數(shù)據(jù)挖掘及處理、人工智能AI、軟件無線電（SDR）、軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）、數(shù)據(jù)云化、開源分布式網(wǎng)絡(luò)軟件及系統(tǒng)、開源網(wǎng)絡(luò)安全、軟硬件系統(tǒng)集成等關(guān)鍵技術(shù)。

6.基于AI的無線通信技術(shù)。6G網(wǎng)絡(luò)不可避免涉及高密度網(wǎng)絡(luò)、天線陣列和數(shù)據(jù)量等通用問題，但高度自主智能化的超靈活網(wǎng)絡(luò)是其最為明顯的特征之一。6G智能化應(yīng)該是貫穿于網(wǎng)絡(luò)端到端每一個(gè)環(huán)節(jié)的，人工智能AI將通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)等多維數(shù)據(jù)感知學(xué)習(xí)，高效實(shí)現(xiàn)地面、衛(wèi)星、機(jī)載等設(shè)備之間的無縫連接，并可進(jìn)行實(shí)時(shí)高速切換，網(wǎng)絡(luò)的自主管理和控制學(xué)習(xí)系統(tǒng)將持續(xù)得到優(yōu)化升級(jí)，最終實(shí)現(xiàn)“無人駕駛”一樣的自主自治網(wǎng)絡(luò)。關(guān)鍵技術(shù)包括智能核心網(wǎng)和智能邊緣網(wǎng)絡(luò)、自組織和深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、基于深度學(xué)習(xí)的信道編譯碼技術(shù)、基于深度學(xué)習(xí)的信號(hào)估計(jì)與檢測(cè)技術(shù)、基于深度學(xué)習(xí)的無線資源分配技術(shù)等。

7.區(qū)塊鏈技術(shù)。5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商為了優(yōu)化服務(wù)，采用網(wǎng)絡(luò)切片等技術(shù)控制和處理流量，開展用戶差異化質(zhì)量服務(wù)。6G網(wǎng)絡(luò)將持續(xù)完善用戶個(gè)性化制定服務(wù)，采取更為豐富的手段，針對(duì)流量管理、邊緣計(jì)算等進(jìn)行每個(gè)用戶的智能化柔性定制服務(wù)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系采用自動(dòng)化分布架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)更加趨于扁平化，這就使得新興的區(qū)塊鏈技術(shù)備受期待。區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)庫，可以利用其分布式信息處理技術(shù)，通過數(shù)據(jù)的去中心化傳輸和存儲(chǔ)保證用戶信息不被第三方竊取，穩(wěn)步提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)作效率，提高不同運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)協(xié)同服務(wù)能力，甚至改變未來使用無線頻譜資源的方式。

8.動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù)。6G的太赫茲頻率特性使其網(wǎng)絡(luò)密度驟增，動(dòng)態(tài)頻譜共享成為提高頻譜效率、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)部署的重要手段。動(dòng)態(tài)頻譜共享采用智能化、分布式的頻譜共享接入機(jī)制，通過靈活擴(kuò)展頻譜可用范圍、優(yōu)化頻譜使用規(guī)則的方式，進(jìn)一步滿足未來6G系統(tǒng)頻譜資源使用需求。未來結(jié)合6G大帶寬、超高傳輸速率、空天海地多場(chǎng)景等需求，基于授權(quán)和非授權(quán)頻段持續(xù)優(yōu)化頻譜感知、認(rèn)知無線電、頻譜共享數(shù)據(jù)庫、高效頻譜監(jiān)管技術(shù)是必然趨勢(shì)。同時(shí)也可以推進(jìn)區(qū)塊鏈+動(dòng)態(tài)頻譜共享、AI+動(dòng)態(tài)頻譜共享等技術(shù)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)6G時(shí)代網(wǎng)絡(luò)智能化頻譜共享和監(jiān)管。