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1、 1 6G6G 无线热点技术研究无线热点技术研究 白皮书白皮书 (20202020 年)年) 广东省新一代通信与网络创新研究院 清华大学,北京邮电大学,北京交通大学 中国联合网络通信有限公司,中兴通讯股份有限公司 中国科学院空天信息创新研究院 2020 年 9 月 2 目目 录录 1. 引言引言 .3 2. 6G 信道仿真技术的发展信道仿真技术的发展 .4 2.1 面向 6G 的高性能射线跟踪仿真技术 .4 2.2 面向 6G 应用场景与关键技术的射线跟踪信道仿真 .6 2.3 高性能射线跟踪信道仿真技术的未来发展趋势 .8 3. 6G 宽带系统综述宽带系统综述 .8 3.1 基于用户需求的内
2、生智能虚拟随愿网络.8 3.2 “空-天-陆-海”全维度网络架构与实现 .9 3.3 人工智能算力与移动通信的结合 . 11 3.4 大带宽与全频谱协作 . 11 3.5 6G 空口技术 . 12 4. 轨道角动量技术轨道角动量技术 . 13 5. 宽带太赫兹器件的发展宽带太赫兹器件的发展 . 16 6. 6G 太赫兹无线通信平台的构想太赫兹无线通信平台的构想 . 19 6.1 大容量基带处理技术的分析 . 19 6.2 太赫兹射频技术 . 20 6.3 太赫兹天线技术 . 21 7. 6G 太赫兹无线平台新波形的研究太赫兹无线平台新波形的研究 . 21 7.1 候选太赫兹新波形研究 . 22
3、 7.2 新型调制方式研究 . 23 7.3 波束管理研究 . 23 8. 86G 核心技术研究的未来展望核心技术研究的未来展望 . 24 8.1 空天地一体化 . 24 8.2 太赫兹通信技术 . 25 8.3 电磁波轨道角动量技术 . 26 8.4 智能反射表面技术 . 27 8.5 可见光通信照明定位融合方向 . 28 8.6 区块链与无线网络融合方向 . 29 鸣谢鸣谢 . 30 3 1. 1. 引言引言 信息通信业是构建国家信息基础设施,提供网络和信息服务,全面支撑经济 社会发展的战略性、基础性和先导性行业。随着互联网、物联网、云计算、大数 据等技术加快发展,信息通信业内涵不断丰富,
4、从传统电信服务、互联网服务延 伸到物联网服务等新业态。当前,万物互联、信息互通,互联网日益成为人们生 产和生活的基础和平台,极大提高了人们对世界的认知能力。目前,5G 在世界 范围内开始进行商用,业务范围和生态圈基本成熟,需要我们同步前瞻未来信息 社会的通信需求,启动 6G 移动通信系统概念与技术研究。 6G 技术对数据传输速率、连接数量、时延等一系列指标有着较高要求,6G 时代将会在现有的场景上扩展到更广泛的层面和空间, 真正实现空天地海全覆盖 的网络,实现任意设备之间的信息传输,即真正进入万物互联时代。 在 6G 研究领域,国际通信技术研发机构相继提出了多种实现 6G 的技术路 线, 但这
5、些方案都处于概念阶段, 能否落实还需验证。 较具代表型的技术路线有: 韩国 SK 集团信息通信技术中心曾在 2018 年提出了“太赫兹去蜂窝化结构 高空无线平台(如卫星等) ”的 6G 技术方案,不仅应用太赫兹通信技术,还要彻 底变革现有的移动通信蜂窝架构,并建立空天地一体的通信网络。三星研究院新 设了一个下一代通信研究中心,配合 5G 商用化服务的扩张,加强移动通信先 导技术和标准方面研究组织的功能和作用。美国贝尔实验室也提出了“太赫兹 网络切片”的技术路线。这些方案在技术细节上都需要长时间试验验证。 目前随着各国及产业界 6G 研究的推进,6G 通信的愿景,场景和基本指标 已经有了新的进展
6、。相比于现行的 5G 通信,6G 通信网络将与云计算、大数据和 人工智能进一步集成。为解决未来高度智能、高度数字化和高度信息化社会对无 线传输的需求,6G 无线网络在无线连接的维度,广度都将有巨大的提升,支持 诸如超大带宽视频传输,超低延时工业物联网,空天地一体互联等诸多场景。为 支持上述愿景和应用,6G 通信系统的性能要求必须实现如 1Tbps 超大峰值速率 和 1Gbps 超大用户体验速率,超低延时 0.1ms 和高移速通信,超高频谱利用率 等。 本白皮书将 6G 无线通信中各热点技术的应用和发展进行梳理。 广东省新一代通信与网络创新研究院于 2019 年开始联合清华大学、北京邮 电大学、