1、1 IMT-2030（6G）推进组 中国通信学会 2022 年 11 月6G前沿关键技术研究报告2 目录目录 一、一、6G6G 概念概念 .3 3 二、二、6G6G 愿景需求愿景需求 .5 5 三、三、6G6G 无线前沿关键技术无线前沿关键技术 .1212 1、空口演进技术、空口演进技术.12 1.1 超大规模超大规模 MIMO.12 1.2 先进调制编码先进调制编码.15 1.3 新波形技术新波形技术.17 1.4 全双工全双工.18 1.5 新型多址接入新型多址接入.21 2、新型技术、新型技术.23 2.1 智能超表面智能超表面.23 2.2 全息无线电全息无线电.26 2.3 轨道角动

2、量轨道角动量.28 3、跨域融合技术、跨域融合技术.32 3.1 无线人工智能无线人工智能.32 3.2 通信感知一体化通信感知一体化.35 4、新型频谱技术、新型频谱技术.39 4.1 太赫兹通信太赫兹通信.39 4.2 无线光（可见光及红外波段）通信无线光（可见光及红外波段）通信.43 5、信道测量与建模、信道测量与建模.46 四、总结四、总结 .4949 3 一、一、6 6G G 概念概念 6G 是新一代智能化综合性数字信息基础设施，将实现通信感知计算一体化、空天地海立体覆盖、普惠智能内生安全等能力跃升，具备泛在互联、普惠智能、多维感知、全域覆盖、绿色低碳、安全可信等典型特征，将实现从服

3、务于人、人与物到支撑智能体的高效联接的跃迁，全面引领经济社会数字化智能化绿色化转型。在技术发展上在技术发展上，6G 将与先进计算、大数据、人工智能、区块链等信息技术交叉融合，实现通信与感知、计算、控制的深度耦合，并充分利用低中高全频谱资源，实现空天地一体化的全球无缝覆盖，随时随地满足安全可靠的“人机物”无限连接需求。在网络能力上在网络能力上，6G 不仅可以大幅提升传输速率、时延、连接数密度、频谱效率等网络基础能力，还将具备智慧内生、多维感知、数字孪生、安全内生等新功能。在业务应用上在业务应用上，6G 将提供完全沉浸式交互场景，支持精确的空间互动，满足人类在多重感官、甚至情感和意识层面的联通交互

4、，通信感知和普惠智能不仅提升传统通信能力，也将助力实现真实环境中物理实体的数字化和智能化，构建虚实融合的数字孪生全新时代。与 5G 相比，6G 将具备一些典型特征。一是泛在互联，一是泛在互联，6G 作为新一代数字信息基础设施，将成为连接物理世界和数字世界的桥梁，在 5G 基础上，进一步拓展物联网的应用领域和范畴，满足从人的连接、到物的连接、再到智能体的随时随地按需接入网络的需求。二二是是普惠智能普惠智能，未来的人类社会将迈入智能化时代，智能化设备将广泛部4 署，一方面 6G 利用低时延、高可靠、大速率传输能力，将成为支撑智能体高效联接的桥梁，将原本单个智能体组合成智能设备群，利用群体决策实现“

5、泛在智慧”，另一方面，6G 网络本身也将非常智能，利用人工智能技术，不仅可以实现网络的自优化、自维护、自演进，还可以根据所感知的周围环境，智能控制编解码、信号处理及通信架构等，进一步提升网络效率。三是三是多维多维感知感知，感知能力将是 6G 所要具备的新的能力，用于通信的电磁波也将被赋予感知的要求，通过对周边环境的感知，一方面可以用于辅助通信，利用对周边环境的感知信息，帮助实现更高的通信效率，另一方面，广泛部署的基站、终端设备将构建起一个巨大的感知网络，为未来真实物理世界向虚拟数字世界的映射搭建起桥梁。四四是是全域覆盖全域覆盖，当前以 5G 为代表地面蜂窝移动通信网络仅覆盖了约 20%的陆地面

6、积，6%的地球表面积，6G 将通过与卫星、无人机等非地面通信网络相结合，实现空天地海无缝立体覆盖。五五是绿色是绿色低碳低碳，面向 2030 年商用的 6G 将在助力我国“双碳”目标实现方面发挥关键作用，一方面，要在大容量和减碳之间找到平衡点，多维度推动 6G 节能降耗，打造绿色低碳的 6G 网络。另一方面，要通过 6G 赋能千行百业，推动各行业数字化绿色转型，实现绿色低碳发展。六六是安全是安全可信可信，6G 将彻底改变传统的“外挂式”“补丁式”网络安全防护机制，通过对 6G 网络安全架构进行重新设计，将安全流程内嵌在通信网络架构中，实现内生安全，有效解决未来 6G 网络所面临的各种安全问题。5