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6G愿景需求、网络架构和关键技术展望
引言：随着5G系统的全面部署，针对6G移动通信系统的研究
也已经开始。由于每十年左右就出现新一代移动通信系统，公众期望
6G系统在2030年之前得到商业化部署。新技术从诞生到商用通常需
要十多年的时间，因此当下亟需开展6G新技术研究。5G的推动力来
自消费者不断增长的流量需求，以及垂直行业的生产力需求。据ITU
预测，2030年的需求流量数是当前的100倍，而即将到来的应用（如
全息通信、电子医疗保健、自动驾驶和高精度工业控制）对吞吐量、
延迟和定位精度等要求更加严格，预计十年左右将达到5G网络的极
限。另外，最初只定义为地面移动通信系统的5G无法实现全球覆盖，
而且5G垂直行业应用具有长期性和艰巨性。这些都限制了5G最初
的万物互联目标。因此，亟需一个颠覆性6G无线系统，其设计适合
万物互联应用的性能要求及其伴随的技术趋势。为更好地理解和研究
6G，本文讨论6G的一系列关键问题，包括愿景和要求、应用场景、
网络架构、技术趋势等。
1愿景需求及应用场景
1.1愿景及需求
全球业界对于6G的愿景开始趋于一致。首先，需要打通虚实世
界。例如，诺基亚贝尔实验室认为“6G将统一物理、数字、生物世界
的体验”，中兴通讯认为“6G将整合物理和数字世界”。其次，对于泛
在智能，泛“在”表明6G服务将无缝覆盖全球用户，“智能”体现AI互
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联网。最后，满足人类解放自我的需求。基于6G愿景和5G的发展，
6G将得到进一步升级和扩展，以实现更高的数据速率（5G的10~100
倍）和频谱效率、更大的系统容量、更低的时延、更广且更深的网络
覆盖，进而支持于更快的移动速度、服务于更全的万物互联，并全面
支撑泛在智能移动产业的发展。
1.2应用场景及性能
有了上述6G愿景及需求，6G应用场景将比5G更为广泛，对传
统的eMBB、mMTC、uRLLC场景进行融合，将涵盖如下场景：极高吞
吐和极低延迟需求的全息通信及扩展现实（ExtendedReality，XR）体
验；超高实时性及可靠性需求的人体数字孪生；超高移动性及全覆盖
需求的空中高速上网；智能超连通性、内生智慧及安全需求的新型智
慧城市；基于AI自主运行需求的联网无人驾驶；超高带宽、超低时
延和超可靠等需求的高精度智能工业；全覆盖需求的全域应急通信抢
险。为达到6G的愿景需求和应用场景需求，相较于5G性能指标，
预计6G的数据速率、连接密度、能效将提高10倍；移动性和频谱效
率将提高约3倍；时延有望降低到1ms以下。此外，6G可以将覆盖
率从目前的70%提高到99%，可靠性从目前的99.9%提高到99.999%，
定位误差从当前的米“级”降低到“厘米级”等。
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图16G网络的核心能力
2网络架构
基于6G愿景、需求、应用场景及性能，预计6G网络将在全球
范围内实现社会无缝的无线连接，融合通信、计算、导航、感测，并
具有智能自主运营维护的空天地海一体化3D及AI网络，可提供超高
容量、近乎即时、可靠且无限的智能超连通性。
2.1空天地海一体化网络