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6G 研究白皮书 - 紫金山实验室

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概述

自2020年起,第五代(5G)无线通信网络开始在全球范围内大规模部署,更多的关键能力正在标准化的进程中,例如大规模连接、高可靠性和有保障的低时延。但是,5G并不能满足2030年及之后的未来网络需求,第六代(6G)无线通信网络的研究正在全球兴起。

与5G无线通信网络相比,6G无线通信网络期望引入新的性能指标与应用场景,例如提供全球覆盖、更高的频谱/能量/成本效率、更高的智能化水平与安全性等。为了满足这些需求,6G无线通信网络将依赖于新的使能技术,并将出现新的四大范式转换。新颖的空口与传输技术、网络架构至关重要,包括波形设计、多址接入、信道编码、多天线技术、软件定义网络、网络功能虚拟化以及云/雾/边缘计算等。四大范式转换可以概括为“全覆盖、全频谱、全应用、强安全”。为了满足全球覆盖的需求,6G无线通信网络将不仅仅局限于陆地无线通信网络,需要通过卫星、无人机(UAV)等非陆地网络作为有效补充,构建空天地海一体化网络。全频谱资源将被充分挖掘来进一步提升数据传输速率和连接数密度,包括sub-6GHz、毫米波、太赫兹、光频段。由于超异构网络、多种通信场景、大量天线单元、大带宽、新的服务需求的出现将产生海量数据,6G将借助人工智能与大数据技术实现一系列智能化应用。网络安全在建设6G网络之初就要被考虑在内并加强,称为强安全或内生安全。

基于上述研究背景,由紫金山实验室首席科学家、东南大学移动通信国家重点实验室主任尤肖虎教授领衔,紫金山实验室、东南大学移动通信国家重点实验室、国家特聘专家王承祥教授负责组织起草,联合紫金山实验室、东南大学、上海科技大学、北京邮电大学、电子科技大学、中国移动研究院、华为等国内优势科研院校及公司,并邀请英国南安普敦大学、曼彻斯特大学、爱丁堡大学、贝尔法斯特女王大学、萨里大学、加拿大滑铁卢大学、澳大利亚悉尼科技大学、瑞典林雪平大学、美国佐治亚理工学院、普林斯顿大学、德国德累斯顿工业大学等国际知名大学的顶尖学者参与编写,最终完成本文的英文版文稿,被《中国科学:信息科学》录用并在线发表,将于2021年1月正式刊出。为便于国内6G无线通信网络领域的研究团队与从业人员参考,特将原英文文稿整理后翻译成本中文文稿。

发布单位:紫金山实验室

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