1.3 6G总体愿景

6G将会带来全新的颠覆性无线技术与创新的网络架构。6G将构建人机物互联、智能体高效互通的新型网络，在大幅提升网络能力的基础上，同样具备智慧内生、多维感知、数字孪生、安全内容等功能。6G将物理世界中的人与人、人与物、物与物进行高效智能互联，打造泛在精细、实时可信、有机整合的数字世界，实时精确地反映和预测物理世界的真实状态，助力人类走进人机物智慧互联、虚拟与现实深度融合的全新时代，最终实现“万物智联、数字孪生”的美好愿景。6G将与先进技术、大数据、人工智能、区块链等信息技术交叉统合，实现感知与通信、计算、控制的深度耦合，成为服务生活、赋能生产、绿色发展的基本要素。

由IoT向IoE发展：IoT设想构建一个能够实现机器和设备相互交互的全球网络。由于工业IoT等应用的增长，IoT设备的数量正在增加。预计IoE将扩大IoT的范围，形成一个连接人、数据和事物的互联世界。IoE将连接许多生态系统，包括异构传感器、用户设备、数据类型、服务和应用。

更宽的频谱：6G大部分应用都需要比5G有更高的数据速率，为了满足6G应用的需求，6G速率希望提到到1Tbps，这激发了对高频段频谱资源的需求。另外，6G需要更高可靠性的应用，这在较低频段更容易满足。因此，6G将会趋向使用更宽的频段，Sub-6GHz、毫米波、THz波段与可见光将会根据其特性应用于特定的场景。

更先进的通信技术：移动通信技术取得了显著的技术进步。例如，将智能电磁表面放置在墙壁、道路、建筑和其他智能环境中。新一代移动网络将会出现一组新的通信技术，这些技术将会提升网络在性能上的表现。例如，MIMO和毫米波通信都是5G的关键促成因素；而在6G时代，编码调制、全双工、多址接入等技术将会在5G的基础上进一步改进，而一些新的通信技术，如RIS和OAM将会带来下一代通信网网络的新范式。

通信、计算、控制、定位和传感的融合：未来的通信网络将汇聚计算资源、控制架构和其他用于精确定位和传感的基础设施。不同技术的融合对于促进未来个性化与极低延迟的应用程序极为重要。以人为中心的服务预计将依赖于通信、计算、控制、定位和传感的融合服务，以促进通过以人类为中心的传感器收集的大量数据流的高效通信和实时处理。

智能化：在过去十年里，人工智能技术得到了飞速发展。近几年来，人工智能开始逐渐被应用于无线通信中。在6G中，人工智能将作为一种增强技术，对网络各部分进行设计与优化。传统网络涉及大量多目标性能优化问题，这些问题受到一系列复杂的约束。多目标性能优化问题通常难以获得最优解。随着机器学习技术的发展，通过在核心网络中使用相关算法，可以有效分配资源，以达到最优的性能。基于人工智能与智能材料的发展，有望实现智能无线电空间，在智能无线电空间中设备可以感知无线环境，并以自适应的方式对电磁波进行控制。另外，作为以人为中心的网络，6G网络的智能性也体现在大量的通信服务中，如室外定位、多设备管理、电子健康、网络安全等。智能化使服务能够以令人满意与个性化的方式提供。

全覆盖：前几代移动通信中主要是地面移动通信网络，用户量约占全球人口的70%。由于成本和技术的限制，这些网络仅覆盖全球陆地面积的20%，不到地球表面的6%。例如，中国80%以上的陆地面积和95%的海洋面积没有被陆地移动通信网络覆盖。5G最初被定义为地面移动通信，因此也受到覆盖面积的限制。为了实现广泛的连接，未来的移动通信应该覆盖地球的整个表面区域，包括海洋、沙漠、森林和天空。

低能耗：在4G与5G网络中，电子设备的充电受到充电设备的限制，为了方便下一代通信的服务，低能耗与高容量电池将是6G的重点研究项目。为了降低能耗，用户设备的计算任务可以卸载到具有可靠电源或普及智能无线电空间的智能基站。为了获得更长的电池待机时间，可以采用各种能量收集方法，不仅可以从周围的无线电中收集能量，还可以从微振动和阳光中收集能量。远程无线充电也是延长电池待机时间的有效方法。