誰在“吃螃蟹”：業(yè)界主要6G研究成果

2030+技術(shù)趨勢白皮書

中國移動發(fā)布的《2030+技術(shù)趨勢白皮書》對無線網(wǎng)絡(luò)的未來技術(shù)發(fā)展趨勢進行了預測和探討，介紹了無線接入網(wǎng)潛在的關(guān)鍵技術(shù)。

白皮書指出，目前隨著信息通信技術(shù)與大數(shù)據(jù)、人工智能的深度融合，網(wǎng)絡(luò)泛在性的進一步擴展，用戶體驗和個性化服務(wù)需求的持續(xù)提升，許多新的使能技術(shù)不斷涌現(xiàn)的同時，未來網(wǎng)絡(luò)也呈現(xiàn)出一些大的特征與發(fā)展趨勢，主要有全頻譜通信、空天地一體、DOICT融合、網(wǎng)絡(luò)可重構(gòu)等。

面對新應(yīng)用場景帶來的新指標需求，比如Tbps量級的峰值速率、Gbps級別的用戶體驗速率、近有線連接的時延等需求，僅依靠現(xiàn)有的5G技術(shù)是難以滿足的，為此業(yè)界也在積極研究一些新技術(shù)、新架構(gòu)、新設(shè)計，期望形成一些新的突破。

在無線使能技術(shù)部分，白皮書認為更大帶寬可以提升系統(tǒng)峰值速率，但是頻譜效率的提升還需要依賴于物理層傳輸技術(shù)的發(fā)展。因此，本白皮書首先從物理層基礎(chǔ)理論出發(fā)， 闡述未來網(wǎng)絡(luò)提升無線傳輸信號質(zhì)量的潛在關(guān)鍵技術(shù)方向。

白皮書指出，6G無線網(wǎng)端將引入多項新技術(shù)，其中包括分布式超大規(guī)模MIMO、智能超表面、超奈奎斯特傳輸技術(shù)、變換域波形、AI驅(qū)動的物理鏈路、即插即用鏈路控制、自適應(yīng)空口的QoS控制等。

眾所周知，更大帶寬可以提升系統(tǒng)峰值速率，但是頻譜效率的提升還需要依賴于物理層傳輸技術(shù)的發(fā)展。為此，白皮書在網(wǎng)絡(luò)使能技術(shù)部分提出了新的協(xié)議與架構(gòu)設(shè)計，以及自治網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

白皮書認為，6G網(wǎng)絡(luò)將采用輕量化信令方案、端到端的服務(wù)化設(shè)計，具備智慧感知功能，擁有基于數(shù)字孿生的網(wǎng)絡(luò)自治體系，引入確定性數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，并支持網(wǎng)絡(luò)可編程能力。

隨著5G的快速規(guī)模化商用，尤其是5G在物聯(lián)網(wǎng)和垂直行業(yè)中的快速滲透，面向未來的需求將更加明確。通信相關(guān)的新業(yè)務(wù)、新應(yīng)用、新服務(wù)、新材料的領(lǐng)域都在飛速發(fā)展，云計算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能等新技術(shù)與通信技術(shù)也在不斷融合，迫切需要結(jié)合這些最新變化和發(fā)展趨勢去系統(tǒng)地進行6G的設(shè)計和研究。

本白皮書介紹了中國移動對6G技術(shù)發(fā)展趨勢方面的初步思考，后續(xù)將根據(jù)研究進展及時更新。中國移動將持續(xù)加大基礎(chǔ)研究投入，構(gòu)建產(chǎn)、學、研協(xié)同創(chuàng)新平臺，共同推動6G的發(fā)展。

2030+網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)展望（2020年）

《2030+網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)展望（2020年）》描繪中國移動對于2030+網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的展望。

白皮書提出了未來網(wǎng)絡(luò)將具備五大特征：按需服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、至簡網(wǎng)絡(luò)、柔性網(wǎng)絡(luò)、智慧內(nèi)生和安全內(nèi)生。為了支持上述網(wǎng)絡(luò)特征的實現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可能在面向全場景的泛在連接，向分布式范式演進，面向統(tǒng)一接入架構(gòu)的至簡網(wǎng)絡(luò)，與實體網(wǎng)絡(luò)同步構(gòu)建數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)等八方面進行變革。

本白皮書闡釋了“三層四面”的6G網(wǎng)絡(luò)邏輯架構(gòu)的思想，三層分別是分布式資源層、網(wǎng)絡(luò)功能層和應(yīng)用與服務(wù)層，四面分別是數(shù)據(jù)感知面、智能面、安全面和共享與協(xié)作面。

白皮書還面向2030+網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提出了五個需要思考的命題。

第一，什么是6G網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。體系結(jié)構(gòu)關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)總體的發(fā)展，是6G網(wǎng)絡(luò)最核心的技術(shù)。對6G網(wǎng)絡(luò)來說，抓住了體系結(jié)構(gòu)就抓住了其技術(shù)變革的本質(zhì)。如何從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的體系出發(fā)，深刻總結(jié)移動網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展是需要考慮的問題。

第二，如何支持無源通信的全新萬物互聯(lián)。與5G時代支持萬物互聯(lián)的通信不同，6G網(wǎng)絡(luò)在此基礎(chǔ)上將進一步支持無源通信。為更廣泛的物體提供感知、連接、定位等服務(wù)，在6G時代無源通信將進一步突破接入的限制，解決了供電、設(shè)備體積、散熱等多方面的部署問題。

第三，認知智能時代，網(wǎng)絡(luò)如何實現(xiàn)“智能內(nèi)生”。從“連接萬物”到“連接智能”已經(jīng)成為6G網(wǎng)絡(luò)的重要特征之一。內(nèi)生智能化可以使網(wǎng)絡(luò)各單元具備自我感知、自我優(yōu)化的能力。依靠意圖驅(qū)動，基于數(shù)字攣生構(gòu)建的虛擬網(wǎng)絡(luò)進行運維模擬和網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全生命周期的自主管理。當智能從感知智能向認知智能發(fā)展時，如何實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的“智能內(nèi)生”是產(chǎn)業(yè)界需要考慮的問題。

第四，開源技術(shù)會對6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)產(chǎn)生何種影響。開源生態(tài)將在平臺層面、網(wǎng)絡(luò)功能、協(xié)議及接口方面產(chǎn)生越來越大的影響。這將很大程度上影響6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的技術(shù)走向，甚至6G國際標準化的方式。開源、開放為可以降低技術(shù)門檻、促進創(chuàng)新、繁榮生態(tài)，也對現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)格局帶來影響。可以預間開源的重要性及對通信產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生巨大影響，對趨勢最好的迎接方式是參與其中。

第五，分布式與中心化如何協(xié)同統(tǒng)一。云計算、智能的發(fā)展正從中心走向邊緣，從集中走向分布。6G網(wǎng)絡(luò)將呈現(xiàn)相同的軌跡。傳統(tǒng)移動網(wǎng)的用戶數(shù)據(jù)、服務(wù)管理、資源調(diào)度等皆以集中的方式來實現(xiàn)。這一方面帶來了網(wǎng)絡(luò)管理的統(tǒng)一性，另一方面也帶來了網(wǎng)絡(luò)“尾大不掉”的復雜性。如何在分布式的體系中進行網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，或許從一些仿生學的角度能為我們網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計帶來啟發(fā)。

2030+愿景與需求白皮書（第二版）

中國移動研究院日前發(fā)布的《2030+愿景與需求白皮書（第二版）》分析了下一代移動通信系統(tǒng)的三大驅(qū)動力，認為6G將在全新架構(gòu)和能力的驅(qū)動下，基于社會發(fā)展的新需求和新場景，打造6G技術(shù)生態(tài)。

白皮書指出，未來，隨著社會需求的進一步提升、面向2030+的全新應(yīng)用場景的出現(xiàn)，以及通信技術(shù)與新技術(shù)的不斷融合等，必將衍生出對移動通信能力更高層次的新需求，驅(qū)動下一代移動通信系統(tǒng)的發(fā)展。

在這個基礎(chǔ)上，白皮書提出了6G的三大驅(qū)動力。一是社會需求驅(qū)動，二是業(yè)務(wù)和場景驅(qū)動，三是技術(shù)發(fā)展驅(qū)動。

與此同時，白皮書提出了6G的“五大發(fā)展理念”，即創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享。認為這些理念為移動通信網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)發(fā)展指明了方向，成為5G向未來網(wǎng)絡(luò)演進與發(fā)展的思路和著力點。

值得注意的是，白皮書提出了2030愿景，即數(shù)字孿生，智慧泛在。在未來2030年及以后的時代，整個世界將基于物理世界生成一個數(shù)字化的孿生虛擬世界，物理世界的人和人、人和物、物和物之間可通過數(shù)字化世界來傳遞信息與智能。孿生虛擬世界則是物理世界的模擬和預測，它將精確地反映和預測物理世界的真實狀態(tài)，并對物理世界進行預測性維護，避免其偏離正常的軌道，進而幫助人類更進一步地解放自我，提升生命和生活的質(zhì)量，提升整個社會生產(chǎn)和治理的效率。6G將促使世界走向“數(shù)字孿生、智慧泛在”，實現(xiàn)“6G重塑世界”的宏偉目標。

白皮書指出，圍繞總體愿景，未來移動通信網(wǎng)絡(luò)將在智享生活、智賦生產(chǎn)、智煥社會三個方面催生全新的應(yīng)用場景。

上述應(yīng)用場景對網(wǎng)絡(luò)都提出了較高的技術(shù)指標需求。白皮書指出，峰值速率需達到太比特級，用戶體驗速率達10～100吉比特，控制面和用戶面時延要分別低于1ms和0.1ms，可靠性要高于99.99999%，流量密度達0.1～10Gbps/m3，連接數(shù)密度達10～100個/m3，移動速度超過1000km/h，新能力指標方面則要支持亞米級超高精度定位、超低時延抖動、超高安全性。

6G：無界，有AI

當前，5G網(wǎng)絡(luò)正在全球大規(guī)模商用部署，按照通信產(chǎn)業(yè)“商用一代、預研一代”的發(fā)展節(jié)奏，6G預研也如火如荼的在全世界開展起來。

6G藍圖該如何勾畫？將帶來哪些全新體驗，如何影響人類社會發(fā)展？

紫光展銳日前發(fā)布的《6G：無界，有AI》白皮書指出，6G將極大地打破傳統(tǒng)信息交互的界限，突破信息觸達的邊界，智能無處不在，構(gòu)造了一個“無界，有AI”的未來世界。

6G建立的網(wǎng)絡(luò)連接將大到宇宙太空，小到人體細胞，實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實的深度融合;6G構(gòu)建的數(shù)字“雙胞胎”、讓你的空間你做主，在“數(shù)字”房屋裝修想要的設(shè)計;6G甚至可以還原你的過去、預測未來，在虛擬世界里玩一把穿越！

用什么樣的技術(shù)去打造6G網(wǎng)絡(luò)？白皮書認為，為了適應(yīng)場景和需求的多樣性，6G核心技術(shù)也將呈現(xiàn)多元化，一方面可以是來自現(xiàn)有通信技術(shù)的進一步演進，如超大規(guī)模MIMO技術(shù)、非正交接入技術(shù)、新的調(diào)制編碼技術(shù)等;另一方面，6G也會去探索全新的技術(shù)領(lǐng)域，例如拓展頻譜的太赫茲以及可見光通信技術(shù)和提升頻譜效率的全雙工技術(shù)。此外，6G還會研究星地協(xié)同傳輸技術(shù)，實現(xiàn)從天空到陸地的無死角覆蓋。同時，AI技術(shù)在6G中也會起重要作用，它可以同其它絕大部分6G核心技術(shù)相結(jié)合，進一步優(yōu)化6G。

作為業(yè)界領(lǐng)先的芯片設(shè)計企業(yè)，紫光展銳在白皮書中對6G終端芯片和器件在帶寬、頻率、功耗、集成度、多模化、智能化等方面提出了技術(shù)創(chuàng)新和預研方向的洞察。

白皮書認為，6G時代的芯片制程工藝將向著1nm甚至更低的節(jié)點邁進。同時，未來集成電路發(fā)展也將主要沿著擴展摩爾、超越摩爾和超越互補金屬氧化物半導體三個技術(shù)路線向前推進。

6G場景中更高清視頻、XR、全息等應(yīng)用推動存儲器朝著高密度多層結(jié)構(gòu)、新興存儲器類型發(fā)展，在讀寫速度、容量、功耗上不斷提升和優(yōu)化。

6G時代終端信號帶寬有望展寬至數(shù)千兆赫茲，載波頻率覆蓋到太赫茲甚至可見光頻段，天線向多頻段、傳輸射頻一體化、小型化發(fā)展。

傳感器作為未來6G終端的基本組件，將從簡單感知轉(zhuǎn)變到智能感知。屆時諸多新型傳感器從多種感知層面賦能終端，豐富人體感知，實現(xiàn)感知智能化。

未來6G和半導體技術(shù)需要與顯示技術(shù)結(jié)合，圍繞關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，如分辨率、幀率、對比度定義芯片規(guī)格，驅(qū)動和支撐未來新型顯示技術(shù)，在提供高畫質(zhì)和傳輸質(zhì)量的同時，提升用戶體驗。

與5G相比，6G可以在性能、智能化、泛在化、使用感受和人文建設(shè)等很多方面實現(xiàn)大幅拓展和突破。屆時，6G將塑造一個無處不通信、無處不便捷、無處不AI的全新世界。

6G愿景、需求與挑戰(zhàn)

近日，vivo通信研究院發(fā)布了《6G愿景、需求與挑戰(zhàn)》白皮書。在白皮書中，vivo通信研究院基于2030年及以后人們數(shù)字生活場景的暢想，結(jié)合未來技術(shù)發(fā)展趨勢，給出了6G愿景需求的初步觀點，并分析了6G對網(wǎng)絡(luò)和終端的挑戰(zhàn)。

面向2030年及以后，6G將構(gòu)建泛在數(shù)字世界，并自由連接物理世界和數(shù)字世界，實現(xiàn)二者相互作用和高度融合，從而提供豐富的業(yè)務(wù)應(yīng)用，促進社會高效可持續(xù)發(fā)展，提升人類幸福度。因此，白皮書認為，6G愿景是自由連接的物理數(shù)字融合世界。

6G愿景建立在通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、終端、計算、存儲等軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施能力高度發(fā)達的基礎(chǔ)上，所以廣義6G將基于ICDT融合構(gòu)建軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施，支撐物理數(shù)字融合世界。

相比5G，6G將融合更多接入技術(shù)，覆蓋更廣的物理空間，提供更強的通信、計算、存儲、數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)能力，支持更多的業(yè)務(wù)和服務(wù)。

6G終端功能和型態(tài)將更加豐富，在構(gòu)建、連接與融合服務(wù)上發(fā)揮更加重要的作用，終端將成為連接物理世界與數(shù)字世界的橋梁。

白皮書指出，未來終端將成為物理世界的神經(jīng)末梢，遍布于各個角落，實現(xiàn)對物理世界的敏捷感知和精準控制。

終端還是物理世界和數(shù)字世界之間相互作用的媒介，人們將以終端為入口透過數(shù)字世界去操控物理世界。

此外，未來終端將提供物理與數(shù)字世界融合服務(wù)。通過終端為入口，6G將提供更加豐富的創(chuàng)新應(yīng)用，服務(wù)千行百業(yè)，極大提升社會運作效率，提高人類幸福度。

但是，白皮書同時指出，未來終端發(fā)展也將面臨諸多問題和挑戰(zhàn)。包括：泛在覆蓋需求與上行覆蓋受限的矛盾，泛在連接場景帶來的部分場景下對終端成本體積功耗的苛刻需求，全頻段多制式高吞吐量對終端成本體積功耗的挑戰(zhàn)，用戶多終端協(xié)同體驗提升問題，小型化終端的AI 能力受限問題，個人隱私安全與數(shù)據(jù)共享紅利的矛盾，電池和供電技術(shù)有待突破，傳感、存儲，以及顯示能力的技術(shù)瓶頸，人機接口和腦機接口有待突破，健康和安全使用問題。

面向6G，終端還需要解決4個關(guān)鍵難題：上行覆蓋問題，成本體積功耗問題，泛在智能問題，幾乎“零”功耗通信問題。

數(shù)字生活2030+

早在2020年上半年，vivo通信研究院以“暢想2030年的數(shù)字生活”為題開展了6G應(yīng)用場景用例征集活動，收到了800多份來自不同專業(yè)的應(yīng)屆大學畢業(yè)生作品，以及20多位科技數(shù)碼屆資深專家和媒體人的創(chuàng)作。為了使場景預測更具科學性和可實現(xiàn)性，vivo通信研究院還進一步研讀了相關(guān)行業(yè)面向2030的發(fā)展預測報告和多個機構(gòu)未來10年的發(fā)展規(guī)劃，最后歸納撰寫成《數(shù)字生活2030+》。

在這本白皮書中，vivo通信研究院對2030年及以后與人們生活息息相關(guān)的衣、食、住、行、學習、工作、娛樂、醫(yī)療、健康、環(huán)境、安全這11個方面的發(fā)展趨勢進行了提煉分析，并呈現(xiàn)了20多個鮮活的場景案例。這些案例中包含60個創(chuàng)意產(chǎn)品和服務(wù)構(gòu)想，以期讓廣大消費者和行業(yè)技術(shù)人員對2030年及以后數(shù)字生活建立形象認知，以支撐6G愿景和需求分析。

白皮書認為，2030年后，針對衣食住行，人們更加關(guān)注功能化和個性化的服飾裝扮、營養(yǎng)美味的健康飲食、便利和諧的居住環(huán)境，以及方便快捷的出行方式。

醫(yī)療健康方面，智能監(jiān)測設(shè)備配合遠程診療等先進醫(yī)療技術(shù)，保障人們的身心健康，進一步延長壽命。

游戲娛樂上，全感官富媒體等技術(shù)帶來的沉浸式娛樂體驗，滿足人們的精神需求，進一步豐富精神生活。

工作學習方面，人工智能、AR等技術(shù)手段將重塑全新的教育體系，讓孩子們能夠快樂學習，健康成長。科技的發(fā)展將人們從繁雜的工作中釋放出來，提升工作效率，從事更具創(chuàng)造性的勞動，以更好地實現(xiàn)自我價值。

環(huán)境安全上，尊重生命安全，保護賴以生存的環(huán)境，身體力行推動社會的可持續(xù)發(fā)展，科技讓綠色低碳滲透到人們生活的方方面面。

增強的連接能力，泛在的數(shù)字化和強大的智能化將構(gòu)建自由連接的物理與數(shù)字融合世界，為人們帶來更加美好的2030+數(shù)字生活。

“我們描繪的6G愿景為自由連接的物理數(shù)字融合世界，作為終端公司，我們想要成為連接物理世界和數(shù)字世界的橋梁。”vivo通信研究院院長秦飛表示。面向未來，vivo將持續(xù)聚焦在信息消費終端領(lǐng)域，圍繞消費者數(shù)字化生活的需求，提供智慧化的產(chǎn)品和服務(wù)。