6G白皮书-紫光展锐-最终电子版.docx

《6G白皮书-紫光展锐-最终电子版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《6G白皮书-紫光展锐-最终电子版.docx（47页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、Wh紫光展锐1.kJuitIsoc6G无界,有A1.紫光展锐版权所有6G白皮书紫光展锐中央研究院2020年11月IO日UU0SOC目录1 .前言I2 .6G趋势、应用场景与需求32.1. 6G趋势32.1.1. 无界32.1.2. 有A1.52.2. 6G应用场景92.2.1. 全息通信92.2.2. 沉浸式XRIO2.2.3. 数字挛生I1.2.2.4. 全域无缝覆盖132.2.5. 全自动驾驶142.3. 6G需求152.3.1. 系统性能指标152.3.2. 6G终端芯片技术需求173 .网络架构的演进213.1. 以用户为中心的全空间网络架构223.1.1. 以用户为中心223.1.2

2、. 空天地一体化233.2. 泛在算力网络243.3. 安全可信的网络架构254 .6G核心技术274.1. 太赫兹通信技术274.2. 可见光通信技术294.3. 全双工技术314.4. 增强MIMO技术324.5. 先进调制编码技术344.6. 非正交接入技术354.7. 星地协同传输技术374.8. AI辅助通信375 .总结416 .参考文献43wbr他煮再於FOMA数字iiV文字FDMArIDMA出即X字名说体业并CDMA1.IC赛体格功夫何M1.MCOH)MA方构瓦麻行业#造MBBCR1.1.CAtICOFDMA邮？技术？场景？社会影响？1.前言烽火、，拉松、驿站等信息传递方式伴随

3、人类走过了几千年的历史.19世纪,麦克斯韦、赫兹、r克尼、波波夫等先辈完成了无线电从理论、实验证明到工程化应用等一系列突破,人类首次打贼空间束缚并实现了准实时的信别交流。20世纪四五十年代.贝尔实验室的科学家们选定了现代估息系统发展的两大基石：香衣、Ring&Young的信道容收公式及蜂富概会至今仍在指引移动通信系统的发展：JohnBardeen.Wi1.1.iamShockIeyxWa1.terBrattain发明的晶体管更是现代所有信息系统的工程实现基础。现代移动通伯系统现正融入普通大众的日常生活始于1980左右，发屣过程中也被赋予了“代际Generaion)”的概念，从第一代系统(1“G

4、enenKion,1G)的语音，2G的语音马数据.3G的多媒体到4G的富媒体,移动通信系统以每代10年的更迭节奏伴随我们度过广四十多年.不断拓宽的信息高速公路带来人类社.会前所未有的加速发展.站在2020年，回里过去十年，4G的件及彻底改变了我的的社交、娱乐、购物、饮食等生活方式；遥望下一个十年，5G.按其被赋予的使命，也将渗透到生产、交通、医疗、能源、金融、教育等社会生产的各个地落，茎命性地改变人类社会基本运行方式。发展水无止境，5G之后，6G该如何被肉画？用什么样的技术去打造？将如何诳一步影响人类社会发展？本白皮H将分享紫光展锐的部分观点。4G改变生活，5G改变社会，6G将篁策世界-X1.

5、GhH图1.通信系统演进2. 6G趋势、应用场景与需求在需求和技术的双至驱动下，6G不再只是通信技术的增演演诳，而是通过通信技术与信息技术、数据技术及人工智能(AHifkia1.1.meIIigenceAI)等技术的深度融合，由移动通信网络发展为移动信息网络。2.1. 6G趋势6G移动信息网络将极大的打破传统信息交互的界限，突般信息触达的边界，智能无处不在，构造一个“无界，A,的未来世界.2.1.1. 无界技术的不断发展和信息化的不断普及将把6G技术应用到更多领域,一方面，通信产业与其他行业领域的壁柒界限将逐步被打破口至消失；另一方面，通信能力本身也将突破原有能力限制,随着应用范围的犷大而不断

6、提升,6G势必把各个产业带入继引入计算机信息化之后的第二个春天。 宏观与微观的联接自人类诞生以来，人们对天空和远方的想象，用卜了无数的神话，显微镜的发明又打开了微观世界的大门”人们既可以借助科技的翅膀，实现“可上九天榄月”的梦思，又可以透过科技的眼助，脸证”-花一世界”的哲思.6G技术也在沿着这一思路在宏观和微观世界分别展开探索.一方面,以地面移动通信和卫星通信为基础.构建空天地一体化通信系统.实现从地面到天空的扩展。另一方面，以纳米级传感器、物联网等技术为基础，构建实时感知和监控系统,实现高效精确的健康监测和病理研咒. 虚拟与现实的融合“庄周梦蝶”是虚拟与现实的交织，是财主观与客观认识的一种

7、哲学思考。我们所认为的现实，鄱是通过各种喜觉器官获得的,模拟人类五种感官的不同感受是实现比拟和现交融合的关键-借助于虚拟现实(Virtua1.Rea1.ity,VR).增强现实(AugmcntcdReaIity1AR)及6G网络技术，不仅视觉和听觉信息可以被数字化，触觉、味觉和暝觉信息将来也可以在端被采集和数字化,通过网络传静,并在另一端完整红现,提供给用户完全沉没式的体验,实现虚拟与现实的完全融合. 数字与物理的映射得益于通信、感知、计算、存储等技术的进步,当前人们已经有能力针对物理世界中的部分勒晶或较小的系统重构出一个数字学生体.陶荷6G时代的到来，发杂的大型物理实体可以被精细数字化建模，

8、并且物理实体和数字模型进行信息交换实时互动,借助大数据处理和A1.在数字世界进行推断和预测,让人们打开“上帝视角”，实现对物理世界的先知先觉.数字世界与物理世界将不再是泾消分明的两个世界,而跄可以相互映射、相互影响的空生世界。 过去与未来的穿越随着小拟现实及通信网络等技术的进步，尤其是计算机动亘、全息和沉浸式XRExtendedRea1.ity）等技术的快速发展，使得我们可以对某些已经消失或尚未出现的事物进行还原和构建，也可以对当前的W物进行全息式的保存.无论是逝去的人还是消失的物，无论是波涮壮州的战争还是灿烂辉煌的文明.无论是浪漫荚妙的太空遨游还是惊险刺激的星际穿越，都可以得到最真实的还原和

9、最完整的呈现.在某种意义上，过去、现在和未来不再是一条不可逆的单向线，人们可以随意地进行“时间旅行”，体验百味人生. 技术与需求的匹配6G信息网络将是一个通过各种技术手段按需提供资源和眼务的网络， 多层次副哈通信6G忖络实现的从微观到宏观的空间全覆盖，不是不同网络体系的孤立运行，也不是不同网络体系的单的互联互通.而是一种深度融合的多层次一体化通信体系.多层次融合通信的发展,需要从业务、频潜、网络架构、核心技术等方面进行深度融合,结合灵活的组网模式，构建多层次,体化通信系统，实现统海效的资源调度与网络管控.人机智能交互致力于实现人与机器间进行传统五大知觉视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉以及人类思维鳍

10、情的全方位立体智能交互.机器要有全感官信息接收识别能力和人类可辨识的知觉制造能力，并且要求该能力能做做到精细化和抗干扰化，例如，机器视觉除对人和物进行分类识别和判断外，还可以对手势、体态、友情和聚神等进行智能判断：机怒听觉除了对标准语言的相确识别，还要解决噪声、口吾、多语言混杂等北杂场景的精确识别.除了传统的五记交互之外，人类思维感情的交互是更加而级的应用，让人和机器之间做到“心有灵廨”,提升人们的智能化生活体的。 全资（艮活调用由于用户需求多样且差异化显著,*；对频谱、计霓、存储等资源的需求不仅是总地的提升，还要具有灵活调度分配能力。在6G网络中，频谱接入的趋势是低频段为明础，高频段以按需方

11、式开启,实现低频段、毫米波、太赫兹与可见光多频段共存与融合机网.在榄盅、速率、安全等方面满足不同的用户需求：计算资就将遍布整个系统.计驾任务可以在终然、边缘节点、公脂等实现灵活、实时的分割、下放和卸我，匹配不同节点的计算能力和能效普求：存体资源将更加丰富.除了用户终端和服务器.各类个人云、企业私有云和公彳r云等也相全面发展,依托速率低时延的6G网络显著降低唯个节点尤其是终端节点的存储压力。在不断丰富的频谱、计算和存储等资源前提卜.，基于灵活的资源调度分配,未来的6G可以随时随地满足用户的极致需求.IW1.令嫉谓接入2.1.2. 有A1.aA1.作为热点词汇，承我了6G所具备的两大特征.首先.从

12、伯息技术角度,A1.是人工智能的英文缩写。A1.技术相关业务，如语音图像识别，智能情感交流等，是6G网络的乘要应用.与此同时，A1.技术也可对6G网络进行设计优化,进而提升网络性能和用户体,其次，从社会人文角度，AI也是汉字“爱”的发音，6G技术将为发屣全球经济，消灭贫穷、饥慢和不公平等提供新的解决方案.创造一个更加有爱的世界.2.1.2.1.智慧的6G技术深度学习算法的快速发展、海量数据获取染道的增多以及硬件计尊和存储能力的显著提升使得AI技术在近些年来呈现爆炸式的发展，并在i普音识别、图像识别、情丛交流等多个领地取得突破.AI的发展不仅在消费电子领域给人类带来丰富多彩的各他应用，也在教方、

13、交通、家店、医疗、寄官和安防等多个行业有广泛应用,促进各个行业产业升级.与此同时,6G的裔速率、低时廷等特性可以很好地为塔于A1.的应用提供通信能力保障，尤其为分布式AJ技术应用提供更多可能，让更多分取的低计算能力单元能膨高效实时协作，实现万初智联。除了6G网络支持AI应用，AI技术同样也在给信息网络带来新的变化.5G网络己初步采用A1.技术来进行网络优化、资源分配和干扰协谓等.在未来的6G网络中，通信与A1.将会更加深度融合，困绕网络部署、运维管理、资源鼠置、移动性预测和空口设计等各层级进行系统设计和性能优化。 6G联合AI实现行业再造目前人们一经在医疔、交通、工业等领域对AI进行了枳极的探

14、索.可以预见,随着A1.与行业的深度融合，越来越多的A1.行业应用正在核发掘或拓展，同时A1.行业应用对M络性能的需求也不断提升.6G技术可以提供极致的通估服务体验.在医疗行业，AI帕助珍疗/癌症诊断、医疗影像智能识别等需要高质量的影像数据传输；医疔机器人需要低时延高可导的数据也输；个人健康的大数据智能分析需要大业的体城网传蹲器终然的数据传输和海信的终端连接.在交通行业,AI技术的用在智慧桥梁健康监测与运维管理.智能航道技术、智越码头、无人驾驶以及无人机配送等方面。施于大吊传盛器和机器人的检测数据收集，小故问遨定位以及移动凯逊预测是这些领域的突出需求.在工业制造行业.A1.在设计仿真、个性化生

15、产以及质品监控等多个环节均有所应用。刻于仿H设计，用于VR、AR技术进行数据传输时,尚要高顺量的影像数据传输通道：对于个性化生产和质麻监控，工业互联网枳累的大量:且有价值的生产数据,需要低时皿高可他的传输通道。图3给出了A1.应用在医疗、交通和工厂领域对不同通俗指标的琳求.曾1.然Z交通AiirZ图3.AI应用的性能需求 AI助力6（；网络智慧成长未束的6G系统是智息化的通信系统.基干深度学习川和联邦学习等算法的A1.技术.可以用于解决6G通侑中届些灾条度较高的难以建模与求解、最优检测和估计以及功能模块的联合优化等问题,具有自学习功能、联想存储功能和高速寻找优化解能力的AI算法，可以为大规模天线、无线资源分配、信号检测技术,信道编解码等技术提供更优的设许和配置”此外.传统通信网络规划部署及运苜维护产理依赖人工经5面对6G时代成百上千关犍指标的联合优化，衢耍AI技术为此提供加持.你助A1.技术,可以全方位打造智抵内生的6G网络.终端借助A1.