作者：6G研究中心 李南希 刘博
目录：
1、6G构建全维覆盖的泛在智联数字世界
2、6G频谱与空口使能技术
3、6G里程节点与进展
5G作为开启万物互联时代的钥匙，打开了人、物、网三者互联的大门，突破了移动通信的传统布局，在为人们的生活带来更多的便利性的同时，也为垂直行业的发展提供新的机遇。
伴随5G的大规模商用部署，业界已将目光投向更远的6G。基于5G三大应用场景的融合与扩展，将有更多具备革新性的应用在6G时代开花结果。相比于5G系统，6G系统除向更高的数据速率、更高的频谱效率、更低的时延（关键KPI见上图）方向发展之外，还将由统一的服务向个性化服务转变，为人们提供无处不在、无时不在的空、天、地全维覆盖，全面支撑起智慧生活和智慧产业的发展，致力于构建泛在智联数字世界。
6G频谱发掘策略包含2个方向：对于Above 6GHz，重点考虑毫米波、太赫兹和可见光频谱；对于Sub 6GHz，重点考虑频谱共享、频率智能管理等关键赋能技术。其中，对于太赫兹频谱定位，主流的观点认为融合Sub-6GHz和太赫兹的无线网络将是太赫兹频谱的定位和发展方向。
超大规模天线技术作为大规模天线技术面向6G的进一步演进，致力于实现6G愿景下的无线覆盖、数据速率以及能量效率等关键需求。随着天线、芯片工艺的持续升级与高度集成，超大规模天线的天线规模可以得到进一步的扩展，从而获得更高的阵列增益，以面向更高频段的部署。通过与新兴技术（如智能表面、人工智能等）的结合，超大规模天线可以实现更广域的覆盖、更灵活的组网以及更高的频谱效率与能量效率。
可重构智能表面（RIS）一般由大量的近无源电磁器件构成，如PIN二极管、变容二极管等，每个电磁器件都可以对入射电磁波的相位和/或幅度进行控制。利用RIS的这种特性，可以根据电磁波的入射方向，有针对性的对电磁器件参数进行调整，从而形成期望的电磁波反射/透射图样，实现控制电磁波传输方向的目的。RIS为提高无线链路性能提供了新的自由度，为进一步实现智能可编程无线环境提供了一定技术依托。
在无线空口方面，6G从设计之初就需要充分考虑与AI技术的融合，通过将AI技术融合进空口设计与增强方案，借助AI技术在深度感知、推理预测、优化推荐等领域的强大优势，与物理层通信技术相结合，充分利用无线网络大数据的特征并进一步挖掘无线空口的潜力，提高无线系统通信性能。例如，通过机器学习的方法提升各类检测方法的性能和/或降低各类导频和反馈的开销，通过预测算法实现波束管理的优化等。
随着无线通信业务量迅速增长及通信业务的突发性、不对称性愈加凸显，传统TDD和FDD逐渐不能满足用户更加多样化的需求。移动通信技术开始追求打破时频域的限制，实现灵活的双工模式，甚至是完全摆脱时频域的限制，达到全双工的工作模式。灵活双工提供了分配下行和上行资源的灵活性，以适应非对称且时变的上下行业务负载。全双工技术则提供了在相同的频带上，同时进行上下行传输的可行性，理论上可提升一倍的频谱效率。
通感算一体化是指同时具备物理-数字空间感知、泛在智能通信与计算能力。该网络内的各网元设备通过通感算软硬件资源的协同与共享，实现多维感知、协作通信、智能计算功能的深度融合、互惠增强，进而使网络具备新型信息流智能交互与处理及广域智能协作的能力。
相较于毫米波频段，太赫兹频段的频谱资源更加丰富，可以为无线通信系统提供更高量级的传输带宽。太赫兹通信潜在应用场景主要包括：高低频协同组网场景下的热点覆盖，星间通信，近域度通信等。
6G网络更加多样的场景和性能指标对信号波形、信道编码和调制技术都有更高的需求。一方面，正如之前每一代通信系统，6G网络需要更高频谱效率的信号波形以提升信道容量。另一方面，在6G更高的频率下，多载波系统高峰均比的问题将更加突出，在6G的上行系统中或仍需单载波的信号波形以保证系统性能。
传统通信系统以香农信息论为理论基础，排除了语义带来的信息量，信道容量已经逼近“天花板”。通过在收发两端建立共享的语义知识库，以此为基础对信源进行语义编译码，物理信道只传输关键语义信息，进而从新的维度上使通信系统容量得到提升。
全球正在积极启动6G研究，包括芬兰、美国、日本、韩国等国家纷纷在2019年和2020年展开6G研究工作。我国具有全球最大规模的5G商用网络，在5G研究和部署中具备领先优势，这将为我国开展6G研究工作提供坚实可靠的保障。
2018年，工信部原部长苗圩在接受央视采访时表示，中国已经着手在研究6G技术。随后，2019年，国家6G技术研发推进工作组和总体专家组成立；同年IMT-2030推进组成立，目标为明确6G推进思路和重点方向；2020年，首届全球6G技术大会在北京召开，2021年，网信办制定的“十四五”国家信息化规划指出“明确第六代移动通信（6G）技术愿景需求”以及“加强新型网络基础架构和 6G 研究”。这一系列举措标志着中国正在积极开展和布局6G研究工作。
当前，国际标准组织ITU正在积极讨论包扩未来技术趋势研究报告、未来技术愿景建议书等重要计划节点。3GPP目前在研版本R18聚焦的主要是5G特性的演进及增强。目前需求组SA1已启动未来业务的相关立项，有较大可能平滑过渡到下一代移动通信系统。
中国电信2020年正式启动6G研究工作，在无线方面的主要成果包括：
1、布局6G关键技术研究，在可重构智能表面、新型双工、通感算一体化等领域正在积极开展包括技术方案、标准规划、专利预埋等创新工作。
2、自主研发6G无线仿真系统，具备评估6G无线关键技术及性能的平台能力。
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