《6G总体白皮书》未来移动通信论坛

摘要

多重因素驱动6G发展。一是解决5G网络投资高、功耗高、运维难等挑战的需求。二是“元宇宙”等未来新应用和新场景带来信息处理新需求。三是移动通信技术、计算机技术、人工智能与大数据技术融合（ICDT）发展带来的创新机遇。

ICDT融合的6G将是一个端到端的信息处理与服务系统，是通信网络、感知网络和算力网络融合的智能网络。本文尝试提出信息处理效率概念作为6G直观的能力度量，围绕通信能力、计算能力、感知能力、AI能力和安全能力定义了6G能力矩阵及性能指标等级，并探讨信息处理效率理论框架和最大化信息处理效率的技术途径。

ICDT融合的6G网络是感知、通信、计算、智能一体化架构，资源共享、能力开放，应用协同。本文通过定义网络大脑、感知控制、计算控制、通信控制、用户控制与业务控制等关键功能实体，构建了一体化网络控制框架，并分析了分布式计算、分布式感知、分布式智能、内生安全和意图管理等关键技术。

ICDT融合的6G空口是通信感知一体化空口、基于AI的空口，具备学习能力、通信能力、感知能力和多频段融合组网能力。其中，基于无线感知的无线通信，以及基于无线通信的无线感知是两个重点技术方向，具有高频谱效率、高硬件效率和高信息处理效率三大优势。

ICDT融合的6G终端是功能升级的智能体，一是从智能个人终端向更友好的终端体验发展，二是从刚性形态向柔性形态发展，三是从个人终端向无人机、无人车、机器人及其他智能化设备的垂直应用终端发展，四是从封闭架构向开放模块化终端发展，为6G的丰富应用提供了重要支撑。

ICDT融合的6G技术必然来带ICDT融合产业形态，形成以集成电路、基础软硬件为上游，以信息处理基础设施、能力平台和终端为中游，升级的2C、2B和2G应用为下游的产业新格局。为了6G更好的发展，本文建议加快6G创新链与产业链融合发展，培养6G高端人才体系，形成创新与产业集群效应，解决6G发展面临的理论、器件和芯片等瓶颈问题。

引言

信息技术发展日新月异。融合信息技术、通信技术、人工智能与大数据技术、数字孪生技术的6G技术持续发展。2020年11月全球6G大会上，《ICDT融合的6G网络》白皮书1.0正式发布，指出6G将是一个端到端的信息处理与服务系统，其核心功能将从信息传递扩展到信息采集、信息计算与信息应用，提供更强的通信、计算、感知、智能和安全等多维内生能力。白皮书详细阐述了ICDT融合的网络架构与协议栈、感知通信计算一体化、空天地一体化、内生智能架构、意图网络、确定性网络、孪生体域网、内生安全架构、开放网络架构、AI使能空口、多功能空口等技术，以及太赫兹、可见光、超大规模天线、智能超表面、全息无线电、新波形新编码等新空口使能技术。白皮书同时还介绍了智能泛终端、量子信息、生物信息和材料能源应用等跨界融合技术。

一年来，全球6G技术呈加速发展趋势。2021年1月，欧盟正式启动6G旗舰研究项目“Hexa-X”，2月份，美国贝尔实验室发布了《6G通信白皮书》，3月，日本宣布投入500亿日元进行6G技术研发，4月发布Beyond5G促进战略-6G路线图。4月，德国启动首个有关6G技术的研究项目，并在7月公布6G资金。NGMN发布第一版《NGMN6G驱动力与愿景》白皮书。随后启动了6G用例研究与规范工作。5月，欧盟Horizon2020项目“REINDEER”启动6G新天线技术研究，美国科学基金会面向NextG网络发起RINGS计划，6月，韩国宣布，在2025年之前投资2200亿韩元开发和标准化6G核心技术，俄国无线电科学研究所向俄联邦通信部提交了一份6G研发路线草案，中国IMT-2030(6G)推进组发布《6G总体愿景与潜在关键技术》白皮书，9月发布了《6G网络架构愿景与关键技术展望》白皮书和《通信感知一体化技术报告》、《超大规模天线技术研究报告》等报告；6月，中国移动成立未来研究院，将致力于6G基础研究。8月，英国布里斯托大学和伦敦国王学院成立了6GFutures中心。9月，华为发布《智能世界2030》报告。全球6G的发展呈现出跨界融合、多面突破的局面。

本白皮书是《ICDT融合的6G网络》的第二版本，在1.0版本基础上，将聚焦感知、通信、计算融合的网络能力、架构、空口、终端和产业，介绍6G新进展，分析6G新问题，提出6G新方案。