劉光毅　金婧　王啟星　董靜　樓夢(mèng)婷　黃宇紅　陳志偉　馮瑤

【摘? 要】面向2030年，提出“數(shù)字孿生”和“智能泛在”的社會(huì)發(fā)展愿景，探討了全新的6G應(yīng)用場(chǎng)景，并結(jié)合未來的新業(yè)務(wù)新服務(wù)，提煉出6G移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)需求指標(biāo)，并提出了按需服務(wù)、極簡(jiǎn)、柔性、智慧內(nèi)生和安全內(nèi)生等6G網(wǎng)絡(luò)的基本特征構(gòu)想。

【關(guān)鍵詞】5G;6G;愿景與場(chǎng)景;需求指標(biāo);極簡(jiǎn);智慧內(nèi)生;安全內(nèi)生

0? ?引言

移動(dòng)通信創(chuàng)新的步伐從未停歇，從第一代模擬通信系統(tǒng)（1G）到萬物互聯(lián)的第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)（5G），移動(dòng)通信不僅深刻變革了人們的生活方式，更成為社會(huì)數(shù)字化和信息化水平加速提升的新引擎。5G已經(jīng)步入商用部署的快車道，通信技術(shù)將進(jìn)一步與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能等新技術(shù)深度融合，帶來整個(gè)社會(huì)的數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型，培育出新的需求并推動(dòng)移動(dòng)通信技術(shù)向下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)（6G）方向演進(jìn)和發(fā)展。

6G正在成為未來大國(guó)科技戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)的下一個(gè)焦點(diǎn)，各國(guó)積極部署6G研發(fā)。芬蘭政府在世界范圍內(nèi)率先啟動(dòng)6G大型研究計(jì)劃，美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)已為6G研究開放太赫茲頻譜，而我國(guó)則在2018年3月宣布已經(jīng)開始著手研究6G。

5G向6G的發(fā)展必將經(jīng)歷5G演進(jìn)（即B5G）和6G兩個(gè)階段。目前，B5G和6G的定義和技術(shù)需求還處于探索階段，業(yè)界并未得到統(tǒng)一的定義。預(yù)計(jì)未來幾年，世界各國(guó)將在6G技術(shù)路線和發(fā)展愿景上逐漸達(dá)成共識(shí)。作為面向2030的移動(dòng)通信系統(tǒng)，6G將進(jìn)一步融合未來垂直行業(yè)衍生出全新業(yè)務(wù)，并通過全新架構(gòu)、全新能力，打造6G全新生態(tài)，推動(dòng)社會(huì)走向虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的“數(shù)字孿生”世界，真正實(shí)現(xiàn)通過“數(shù)字孿生”與“智能泛在”實(shí)現(xiàn)重塑世界的美好愿景。

1? ?6G愿景：數(shù)字孿生、智能泛在

“馬斯洛需求層次理論”將人的需求分成五個(gè)層次，受其啟發(fā)，中國(guó)移動(dòng)將其演化到通信需求層面[1]，提出一種層次化的通信需求模型，分為五個(gè)等級(jí)：必要通信、普遍通信、信息消費(fèi)、感官外延、解放自我，如圖1所示。該模型中，通信需求和通信系統(tǒng)構(gòu)成了螺旋上升的循環(huán)關(guān)系：需求的出現(xiàn)刺激了通信技術(shù)和通信系統(tǒng)的發(fā)展，而通信系統(tǒng)的完善將通信需求推向更高的層次，最終實(shí)現(xiàn)人類的解放，實(shí)現(xiàn)人類智能化的終極追求。

依據(jù)新通信馬斯洛需求模型，低級(jí)需求被滿足后，高級(jí)需求將自然出現(xiàn)。“4G改變生活，5G改變社會(huì)”印證了人們從未停止對(duì)更高性能的移動(dòng)通信能力和更美好生活的追求。4G時(shí)代是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)爆發(fā)性增長(zhǎng)的時(shí)代，隨著智能手機(jī)的普及和消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，從衣食住行到醫(yī)療、教育、娛樂，人類的日常生活的便捷性得到極大的提升。5G將開啟一個(gè)萬物互聯(lián)的新時(shí)代，它將實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物的全面互聯(lián)，滲透各行各業(yè)，讓整個(gè)社會(huì)煥發(fā)前所未有的活力。未來，隨著5G應(yīng)用的快速滲透、科學(xué)技術(shù)的新突破、新技術(shù)與通信技術(shù)的深度融合，必將衍生出更高層次的新需求，如果說5G時(shí)代可以實(shí)現(xiàn)信息的泛在可得，6G應(yīng)在5G基礎(chǔ)上全面支持整個(gè)世界的數(shù)字化，并結(jié)合人工智能等技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)智慧的泛在可得、全面賦能萬事萬物。

在2030年及以后的時(shí)代，隨著信息和感官的泛在化，整個(gè)世界將基于物理世界生成一個(gè)數(shù)字化的孿生虛擬世界，物理世界的人和人、人和物、物和物之間可通過數(shù)字化世界來傳遞信息與智能（如圖2所示）。孿生虛擬世界則是物理世界的數(shù)字化模擬，它精確地反映和預(yù)測(cè)物理世界的每個(gè)智能體乃至整個(gè)世界的真實(shí)狀態(tài)，并對(duì)未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行提前預(yù)測(cè)，提出和驗(yàn)證對(duì)物理世界的運(yùn)行進(jìn)行提前干預(yù)的必要手段和措施，避免物理世界的個(gè)體或群體災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)和事故的發(fā)生，幫助人類更進(jìn)一步地解放自我，提升生命和生活的質(zhì)量，提升整個(gè)社會(huì)生產(chǎn)和治理的效率，實(shí)現(xiàn)“重塑世界”的美好愿景。

所以，數(shù)字孿生不僅在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮作用，也將在通信、智慧城市運(yùn)營(yíng)、家居生活、人體機(jī)能和器官的活動(dòng)監(jiān)控與管理等方面大有可為。

同時(shí)，隨著人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的突破，數(shù)字孿生世界將為AI的應(yīng)用提供更廣闊的場(chǎng)景，未來6G網(wǎng)絡(luò)的作用之一就是基于無處不在的大數(shù)據(jù)，將AI的能力賦予各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，創(chuàng)造一個(gè)“智能泛在”的世界。所以，6G將通過泛在智能實(shí)現(xiàn)萬物智聯(lián)。機(jī)器之間可以開展智能協(xié)同工作，體域網(wǎng)設(shè)備之間可以進(jìn)行智能監(jiān)測(cè)和協(xié)作，人與虛擬助理之間可以進(jìn)行深度思想交互，甚至人與人之間也可以進(jìn)行智力交換，全面提升人類學(xué)習(xí)的技能與效率。

2? ?6G應(yīng)用新場(chǎng)景與新業(yè)務(wù)

面向2030年及以后，在數(shù)字孿生世界和智慧泛在的背景下，移動(dòng)通信的應(yīng)用場(chǎng)景將會(huì)呈現(xiàn)出全新的特點(diǎn)，無處不在的無線連接、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的應(yīng)用將催生智享生活、智賦生產(chǎn)、智煥社會(huì)三個(gè)方面的全新應(yīng)用場(chǎng)景，包含孿生體域網(wǎng)、超能交通、通感互聯(lián)網(wǎng)、智能交互等。同時(shí)移動(dòng)通信的業(yè)務(wù)和應(yīng)用將朝著如下方向發(fā)展：一是業(yè)務(wù)需求的多樣化，業(yè)務(wù)速率和時(shí)延等指標(biāo)的動(dòng)態(tài)范圍更大;二是覆蓋的立體化，包含空天地海等一體化的網(wǎng)絡(luò)覆蓋;三是交互形式與內(nèi)容的多樣化，包括數(shù)據(jù)、媒體、生物和智能等;四是業(yè)務(wù)開放化和定制化，用戶可以按需定制網(wǎng)絡(luò)能力;五是通信、計(jì)算、人工智能（Artificial Intelligence， AI）和安全融合化，提供可信、安全的服務(wù)。

2.1? 孿生體域網(wǎng)

體域網(wǎng)是以人體為中心，由和人體相關(guān)的各種設(shè)備組成的通信網(wǎng)絡(luò)。5G的體域網(wǎng)主要由各種植于體內(nèi)和體表的傳感器和外部設(shè)備組成，常用于人體的健康監(jiān)測(cè)、運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)等，如器官監(jiān)測(cè)、可穿戴設(shè)備、智能外衣等。隨著傳感器等關(guān)鍵技術(shù)的突破性發(fā)展，孿生體域網(wǎng)將成為未來主要發(fā)展方向，通過體域網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)人體數(shù)據(jù)的全量采集，實(shí)時(shí)構(gòu)建一個(gè)虛擬的“數(shù)字人”，并對(duì)人體各個(gè)器官乃至整個(gè)人體的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的模擬和預(yù)測(cè)，即完美地復(fù)制出一個(gè)與物理人相對(duì)應(yīng)的數(shù)字化身體。利用該“數(shù)字人”，我們可以模擬病毒攻擊人體的機(jī)理，并制定相應(yīng)的預(yù)防方案;可以研究不同器官，比如大腦，探究人類大腦的工作原理;手術(shù)時(shí)，不僅可以輔助醫(yī)生判定人體的目前情況，甚至還可以預(yù)測(cè)患者在特定手術(shù)步驟后身體的可能變化，從而輔助醫(yī)生診斷決策。通過追蹤數(shù)字化身體各部分的運(yùn)動(dòng)與變化，可以更好地進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)和管理，對(duì)人體病變等進(jìn)行預(yù)測(cè)和提前干預(yù)，最大限度地提升人的生命質(zhì)量。

2.2? 超能交通

隨著科技創(chuàng)新的不斷突破，未來人類出行的方式將會(huì)變得更加便捷和多樣，可以實(shí)現(xiàn)立體、多樣的超能交通（如圖3）。會(huì)飛的汽車、背包式個(gè)人飛行器、無人駕駛汽車和飛機(jī)、水中大巴、膠囊火車等新型的交通工具都將走進(jìn)人類的生活，按需提供人類所需的交通和運(yùn)輸。所以，未來的交通可能是“海-陸-空-太空”4D的，多模態(tài)自由出行將成為人們生活常態(tài)，人們能夠按需定制立體交通服務(wù)，真正實(shí)現(xiàn)即時(shí)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、門到門的智慧出行。

超能交通的核心是一個(gè)強(qiáng)大的城市交通大腦，它包含了AI決策層、思維平臺(tái)、通信聯(lián)動(dòng)層和數(shù)據(jù)感知層。AI決策層是交通大腦指揮官，負(fù)責(zé)決策交通事件;思維平臺(tái)負(fù)責(zé)分析當(dāng)前交通狀況并預(yù)測(cè);通信聯(lián)動(dòng)層涵蓋蜂窩網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等，實(shí)現(xiàn)信息的可靠傳輸;數(shù)據(jù)感知層包含了攝像儀等單元，負(fù)責(zé)基礎(chǔ)交通數(shù)據(jù)采集。

超能交通中的全自動(dòng)無人駕駛將開啟互聯(lián)美好生活，生活?yuàn)蕵泛娃k公的界限將完全消失。超能交通還將為人類塑造一個(gè)可信的交通環(huán)境，保障人們安全出行。

2.3? 通感互聯(lián)網(wǎng)

現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)傳遞的內(nèi)容主要是語音、文字、圖片、視頻。隨著人類社會(huì)的數(shù)字化和智慧化發(fā)展，傳遞更豐富形式的內(nèi)容成為一種可能，所以6G網(wǎng)絡(luò)將把傳遞的內(nèi)容從傳統(tǒng)的語音、文字、圖片、視頻拓展到更廣泛的人體知覺，包括觸覺、味覺、嗅覺甚至情感，形成一個(gè)通感互聯(lián)網(wǎng)。

通感互聯(lián)網(wǎng)是一種聯(lián)動(dòng)多維感官實(shí)現(xiàn)感覺互通的體驗(yàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)。在通感互聯(lián)網(wǎng)中，人們可以通過互聯(lián)基礎(chǔ)設(shè)施，充分調(diào)動(dòng)視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺并實(shí)現(xiàn)這些重要感覺的遠(yuǎn)程傳輸?；谕ǜ谢ヂ?lián)網(wǎng)，人們不再局限于與真實(shí)或虛擬的人類和物體進(jìn)行交互，而是可以和整個(gè)真實(shí)或虛擬的環(huán)境進(jìn)行交互，給使用者帶來身臨其境的、全維度的沉浸式體驗(yàn)。例如遠(yuǎn)程教育將不再局限于視覺與聽覺，更可以為用戶提供豐富的觸覺延展，音樂彈奏、美術(shù)、運(yùn)動(dòng)等技能學(xué)習(xí)都將可以通過通感互聯(lián)網(wǎng)獲得真實(shí)環(huán)境的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。日常生活中，通感互聯(lián)網(wǎng)促使沉浸式購物、娛樂游戲等體驗(yàn)進(jìn)一步升級(jí)，購買食物、花束前都可以得到遠(yuǎn)程的、不消耗實(shí)物的試用體驗(yàn)。未來，通感互聯(lián)網(wǎng)將以其低時(shí)延、高可靠、高安全等特性，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)駕駛、工業(yè)自動(dòng)化、智能電網(wǎng)、娛樂生活和教育等行業(yè)，打造通感美好生活。

2.4? 智能交互

未來社會(huì)通信的主體不再僅僅是人，而是智能體，包括人、虛擬的數(shù)字人、類人、機(jī)器人等。未來智能體之間的通信不僅僅包含數(shù)據(jù)和信息的傳遞，還會(huì)出現(xiàn)智能的交互。智能交互是智能體之間產(chǎn)生的智慧交互?，F(xiàn)有的智能體交互大多是被動(dòng)的，依賴于需求的輸入，比如人與智慧家居的語音和視覺交互。

隨著AI在各領(lǐng)域的全面滲透與深度融合，面向2030+的智能體將被賦予更為智慧的情境感知、自主認(rèn)知能力，實(shí)現(xiàn)情感判斷及反饋智能，可產(chǎn)生主動(dòng)的智慧交互行為，在學(xué)習(xí)能力共享、生活技能復(fù)制、兒童心智成長(zhǎng)、老齡群體陪護(hù)等方面大有作為。

3? ?6G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)需求

需求是技術(shù)發(fā)展的最直接、最有效的驅(qū)動(dòng)力。二者如同兩輛疾馳的賽車，相互較量、你追我趕。通常需求領(lǐng)先于技術(shù)，當(dāng)需求與技術(shù)的差距達(dá)到一定程度的時(shí)候，就會(huì)帶來技術(shù)的爆發(fā)，促使技術(shù)加速并實(shí)現(xiàn)對(duì)需求的反超。為支撐2030年以后的全新業(yè)務(wù)，提供全新服務(wù)，構(gòu)建起智能泛在網(wǎng)絡(luò)，一方面，6G需要深入挖掘用戶更深層次的智能通信與社交需求;另一方面要與工業(yè)、醫(yī)療、交通等垂直行業(yè)深度融合，滿足垂直行業(yè)的智慧建設(shè)需求，從而助力6G為社會(huì)發(fā)展帶來全新突破，重塑一個(gè)全新的世界。

6G網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)指標(biāo)需求來源于2030年以后的新應(yīng)用場(chǎng)景的需求和新業(yè)務(wù)的需求。例如：全息通信中，極致的數(shù)據(jù)速率可帶來沉浸式全息連接體驗(yàn)，這要求6G數(shù)據(jù)速率需達(dá)到Tbps量級(jí)。觸覺通信最主要的挑戰(zhàn)源于比5G更低的端到端時(shí)延（低于1 ms時(shí)延量級(jí)），對(duì)于高精度和提供保障的服務(wù)（如遠(yuǎn)程手術(shù)、云電力線通信、超能交通等），要求數(shù)據(jù)包傳送從“及時(shí)”到“準(zhǔn)時(shí)”，以及較之5G更高的可靠性。超能交通場(chǎng)景下，飛機(jī)、磁懸浮列車等承載的終端的移動(dòng)速度將超過1 000 km/h，這對(duì)6G在超高移速下支持實(shí)時(shí)通信業(yè)務(wù)和高精度定位業(yè)務(wù)提出挑戰(zhàn)?；旌犀F(xiàn)實(shí)生活的典型需求為高吞吐量、超低時(shí)延、隨時(shí)隨地一致性體驗(yàn)、可靠性連接、超長(zhǎng)電池壽命等。機(jī)器人與認(rèn)知自動(dòng)化，對(duì)6G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在立體覆蓋、安全、定位、抖動(dòng)等方面的需求指標(biāo)進(jìn)一步提升。

與此同時(shí)，為了支持更靈活的業(yè)務(wù)適應(yīng)能力，6G需要具備比5G更全面的性能指標(biāo)。除傳統(tǒng)定義的用戶體驗(yàn)速率和峰值速率、頻譜效率、時(shí)延、可靠性、移動(dòng)速度等指標(biāo)之外，6G網(wǎng)絡(luò)還需要定義一些新的能力指標(biāo)，如超低時(shí)延抖動(dòng)、超高安全、立體覆蓋、超高定位精度等。

如表1所示，6G將在現(xiàn)有5G能力指標(biāo)基礎(chǔ)上，顯著提升關(guān)鍵性能指標(biāo)需求。

5G網(wǎng)絡(luò)的峰值速率、體驗(yàn)速率、用戶面時(shí)延等指標(biāo)已經(jīng)需要系統(tǒng)支持大帶寬和超密集組網(wǎng)，而對(duì)于全息通信需要的Tbps量級(jí)的數(shù)據(jù)傳輸速率、超能交通場(chǎng)景需要支持的超過1000 km/h移動(dòng)速度等需求指標(biāo)，依靠5G現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)是難以實(shí)現(xiàn)的，必將帶來新技術(shù)的突破。6G亟待潛在使能技術(shù)的研究助力智慧網(wǎng)絡(luò)的到來。

4? ?6G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特征構(gòu)想

5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)開啟了ICDT融合的大門，在核心網(wǎng)的虛擬化和軟件化方面邁出了重要一步，其實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)必將在6G網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)中得到繼承和發(fā)揚(yáng)。同時(shí)，5G在實(shí)際產(chǎn)業(yè)發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)部署、業(yè)務(wù)拓展中面臨的問題和挑戰(zhàn)（如5G發(fā)展初期所面臨的“3倍成本、3倍高功耗、3倍基站數(shù)”等）也將成為6G網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新的源泉和動(dòng)力。

結(jié)合技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，6G網(wǎng)絡(luò)需要具備如下特征：一是即插即用、靈活按需部署和擴(kuò)展的極簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò);二是提供按需服務(wù)的按需服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力的極大提升;三是自治自演進(jìn)的柔性網(wǎng)絡(luò)。為了達(dá)到上述特征，網(wǎng)絡(luò)還需要具備智慧內(nèi)生、安全內(nèi)生的特征。智慧內(nèi)生保障了網(wǎng)絡(luò)的極簡(jiǎn)、柔性、感知能力，安全內(nèi)生則讓網(wǎng)絡(luò)有更強(qiáng)大的免疫能力。基于這些特征，6G網(wǎng)絡(luò)將能滿足全社會(huì)的需求，并實(shí)現(xiàn)6G智能世界的構(gòu)想。

4.1? 極簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)

在傳統(tǒng)移動(dòng)通信系統(tǒng)中，參考了蜂窩的密集部署方式，通過對(duì)單一六邊形元素的鑲嵌，實(shí)現(xiàn)了平面區(qū)域的高效覆蓋，可以說蜂窩結(jié)構(gòu)鑄就了移動(dòng)通信的發(fā)展歷史。然而，現(xiàn)有的基于中心控制的分層網(wǎng)絡(luò)面臨發(fā)展瓶頸，無法支持未來6G網(wǎng)絡(luò)中4D全方位通信的需要，因此必須對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行革新。

另外，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)都是按最大能力要求去設(shè)計(jì)和部署，導(dǎo)致資源和成本的極大浪費(fèi)。未來的網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持網(wǎng)元的即插即用、網(wǎng)元軟硬件資源的按需分配和統(tǒng)籌利用，容量的按需擴(kuò)展和彈性伸縮。

4.2? 按需服務(wù)網(wǎng)絡(luò)

6G網(wǎng)絡(luò)在大幅超越現(xiàn)有的5G網(wǎng)絡(luò)能力指標(biāo)的同時(shí)，還需在高度安全、超精定位、全空間覆蓋、極低時(shí)延抖動(dòng)等多個(gè)維度定義全新的性能指標(biāo)需求，從而突破垂直行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景和網(wǎng)絡(luò)性能的短板，提供更卓越、更高效的網(wǎng)絡(luò)能力，以及極致的、無差異化的用戶體驗(yàn)，使用戶按需獲得網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

在未來6G網(wǎng)絡(luò)中，依賴于新型編碼技術(shù)、超大規(guī)模天線、太赫茲和可見光通信、電磁波新維度以及空天地一體化網(wǎng)絡(luò)[4-10]等潛在使能技術(shù)，空口能力將得到極大提升，從而可以為用戶提供更加豐富的業(yè)務(wù)和服務(wù)。同時(shí)，基于區(qū)塊鏈“去中心”分布式賬本的無線接入信息記錄新方式，使人類工作、生活和娛樂更加便利化，構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)智能感知、萬物群體協(xié)作、天地一體覆蓋和安全實(shí)時(shí)評(píng)估的新型綠色網(wǎng)絡(luò)。

4.3? 柔性網(wǎng)絡(luò)

未來6G網(wǎng)絡(luò)的另外一個(gè)重要特征就是柔性，即網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)端到端的軟件可定義和云化，通過基于大數(shù)據(jù)和人工智能的孿生網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的智能化，達(dá)到“0”人工干預(yù)的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，以及新功能的自動(dòng)化引入和定義，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自我演進(jìn)。為使網(wǎng)絡(luò)具備柔性，6G網(wǎng)絡(luò)需要滿足三個(gè)基本條件：

（1）全軟件定義的端到端網(wǎng)絡(luò)。它要求網(wǎng)絡(luò)具有開放的空口、端到端軟件可定義以及靈活便捷的軟硬件擴(kuò)展能力。有了上述能力，6G網(wǎng)絡(luò)就基本具備了軟件快速迭代的能力。

（2）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的前向兼容性設(shè)計(jì)。它將使新功能的設(shè)計(jì)和引入不會(huì)影響舊版本的網(wǎng)元和終端。

（3）去小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。未來6G網(wǎng)絡(luò)將完成“以小區(qū)為中心”網(wǎng)絡(luò)向“以用戶和終端為中心”網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)變，從而按需和靈活地啟動(dòng)必要的接入點(diǎn)和網(wǎng)元功能配置，實(shí)現(xiàn)按需組網(wǎng)。6G網(wǎng)絡(luò)將根據(jù)監(jiān)測(cè)到的各個(gè)網(wǎng)元的行為、形態(tài)、負(fù)荷等各種參數(shù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)和結(jié)構(gòu)的管理，包括網(wǎng)元間的協(xié)作、空口覆蓋、網(wǎng)元間的路由更新等，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自治與自演進(jìn)。未來網(wǎng)絡(luò)將愈加接近“無蜂窩”狀態(tài)，消除小區(qū)邊緣差異，提供一致性用戶體驗(yàn)。

4.4? 智慧內(nèi)生

現(xiàn)有5G通過打補(bǔ)丁和外掛的方式引入了AI的應(yīng)用，導(dǎo)致AI僅能在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮有限的作用，效率也不高。所以6G網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)之初就必須考慮內(nèi)生AI的理念，將AI和大數(shù)據(jù)的應(yīng)用融入網(wǎng)絡(luò)的基因當(dāng)中，形成一個(gè)端到端的體系架構(gòu)，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景需求，按需提供AI能力和服務(wù)。未來6G網(wǎng)絡(luò)還將通過內(nèi)生的AI功能、協(xié)議和信令流程，實(shí)現(xiàn)AI能力的全面滲透，驅(qū)動(dòng)智慧網(wǎng)絡(luò)向前演進(jìn)，即“網(wǎng)絡(luò)無所不達(dá)，算力無處不在，智能無所不及”。

6G網(wǎng)絡(luò)中的算力將從外延走向內(nèi)生，最終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算的深度融合。6G將進(jìn)一步超越5G時(shí)代的邊緣計(jì)算，并走向“在網(wǎng)計(jì)算”。而“在網(wǎng)計(jì)算”則構(gòu)成了“泛在智能”的算力基礎(chǔ)。通過網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算深度融合形成的基礎(chǔ)設(shè)施，為AI提供了無處不在的算力，從而實(shí)現(xiàn)無所不及的泛在智能。

為了實(shí)現(xiàn)Zero Touch運(yùn)營(yíng)運(yùn)維，基于智慧內(nèi)生的6G網(wǎng)絡(luò)將從網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化需求和控制機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化管理、AI及大數(shù)據(jù)能力共享三個(gè)維度構(gòu)建各個(gè)階段網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化發(fā)展目標(biāo)。智慧內(nèi)生網(wǎng)絡(luò)可以通過自聚焦的方式，有效滿足不斷出現(xiàn)的新需求，使能資源管理的智慧決策，驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化，降低成本并提高效率，實(shí)現(xiàn)數(shù)字轉(zhuǎn)型按需提供服務(wù)。

4.5? 安全內(nèi)生

對(duì)于未來的數(shù)字孿生世界，安全至關(guān)重要。6G網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)由互聯(lián)網(wǎng)安全向網(wǎng)絡(luò)空間安全的全面升級(jí)，網(wǎng)絡(luò)安全的內(nèi)涵和外延將不斷擴(kuò)大。6G網(wǎng)絡(luò)將以AI為引擎，實(shí)時(shí)監(jiān)控安全狀態(tài)并預(yù)判潛在風(fēng)險(xiǎn)，抵御攻擊與預(yù)測(cè)危險(xiǎn)相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)智能化的內(nèi)生安全。

（1）通過聯(lián)網(wǎng)的智能體間的交互和協(xié)同形成共識(shí)，并基于共識(shí)來排除干擾，從而保障信息的完整性、一致性和可用性，為信息和數(shù)據(jù)提供高安全等級(jí)。

（2）基于AI和大數(shù)據(jù)技術(shù)，精準(zhǔn)部署安全功能并優(yōu)化安全策略，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)的縱深安全防御。

（3）使用可信計(jì)算技術(shù)，為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、軟件等提供主動(dòng)免疫功能，增強(qiáng)基礎(chǔ)平臺(tái)的安全水平。

（4）通過端、邊、管、云的泛在協(xié)同，準(zhǔn)確感知整個(gè)系統(tǒng)安全態(tài)勢(shì)，敏捷處置安全風(fēng)險(xiǎn)。

未來的6G網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)生安全能力也將基于自適應(yīng)、自主、自生長(zhǎng)三大特點(diǎn)不斷演進(jìn)。

5? ?結(jié)束語

本文聚焦下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，探討了面向2030年的“數(shù)字孿生”與“智能泛在”的社會(huì)發(fā)展愿景與全新的移動(dòng)通信應(yīng)用場(chǎng)景，包括孿生體域網(wǎng)、超能交通、通感互聯(lián)網(wǎng)和智能交互等，分析了6G網(wǎng)絡(luò)需求指標(biāo)，包括峰值速率、可靠性、超精定位等，提出了6G網(wǎng)絡(luò)五大技術(shù)特征構(gòu)想，即極簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)、柔性網(wǎng)絡(luò)、按需服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、智慧內(nèi)生、安全內(nèi)生。

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作者簡(jiǎn)介

劉光毅（orcid.org/0000-0002-8656-1946）：教授級(jí)高級(jí)工程師，博士畢業(yè)于北京郵電大學(xué)電路與系統(tǒng)專業(yè)，現(xiàn)任中國(guó)移動(dòng)通信有限公司研究院首席專家及6G總監(jiān)，長(zhǎng)期負(fù)責(zé)4G、5G的研究、標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化工作，現(xiàn)負(fù)責(zé)6G相關(guān)的研究、標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化工作。

金婧：博士畢業(yè)于北京郵電大學(xué)，現(xiàn)任中國(guó)移動(dòng)通信有限公司研究院高級(jí)研究員，研究方向?yàn)?G和6G關(guān)鍵技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)負(fù)責(zé)6G的愿景與需求研究。

王啟星：博士畢業(yè)于北京郵電大學(xué)，現(xiàn)任中國(guó)移動(dòng)通信有限公司研究院未來移動(dòng)通信技術(shù)研究所副所長(zhǎng)，研究方向?yàn)?G和6G關(guān)鍵技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)化。