1、6G总体白皮书摘摘 要要多重因素驱动 6G 发展。一是解决 5G 网络投资高、功耗高、运维难等挑战的需求。二是“元宇宙”等未来新应用和新场景带来信息处理新需求。三是移动通信技术、计算机技术、人工智能与大数据技术融合（ICDT）发展带来的创新机遇。ICDT 融合的 6G 将是一个端到端的信息处理与服务系统，是通信网络、感知网络和算力网络融合的智能网络。本文尝试提出信息处理效率概念作为 6G 直观的能力度量，围绕通信能力、计算能力、感知能力、AI 能力和安全能力定义了 6G 能力矩阵及性能指标等级，并探讨信息处理效率理论框架和最大化信息处理效率的技术途径。ICDT 融合的 6G 网络是感知、通信、
2、计算、智能一体化架构，资源共享、能力开放，应用协同。本文通过定义网络大脑、感知控制、计算控制、通信控制、用户控制与业务控制等关键功能实体，构建了一体化网络控制框架，并分析了分布式计算、分布式感知、分布式智能、内生安全和意图管理等关键技术。ICDT 融合的 6G 空口是通信感知一体化空口、基于 AI 的空口，具备学习能力、通信能力、感知能力和多频段融合组网能力。其中，基于无线感知的无线通信，以及基于无线通信的无线感知是两个重点技术方向，具有高频谱效率、高硬件效率和高信息处理效率三大优势。ICDT 融合的 6G 终端是功能升级的智能体，一是从智能个人终端向更友好的终端体验发展，二是从刚性形态向柔性
3、形态发展，三是从个人终端向无人机、无人车、机器人及其他智能化设备的垂直应用终端发展，四是从封闭架构向开放模块化终端发展，为 6G 的丰富应用提供了重要支撑。ICDT 融合的 6G 技术必然来带 ICDT 融合产业形态，形成以集成电路、基础软硬件为上游，以信息处理基础设施、能力平台和终端为中游，升级的 2C、2B 和 2G 应用为下游的产业新格局。为了 6G 更好的发展，本文建议加快 6G 创新链与产业链融合发展，培养 6G 高端人才体系，形成创新与产业集群效应，解决 6G 发展面临的理论、器件和芯片等瓶颈问题。Executive SummaryMulti-fold factors drive
4、6G development. The first is to solve the challenges ofhigh investment, high power consumption and difficult operation and maintenance(O&M) of 5G network. The second one is that the new applications and newscenarios such as metaverse bring new requirements for information processing.The third one is
5、 the innovation opportunities brought by the integration developmentof mobile communication technology, computer technology, artificial intelligence andbig data technology (ICDT).ICDT integrated 6G will be an end-to-end information processing and servicesystem, and an intelligent network integrating
6、 communication network, sensingnetwork and computing network. This paper attempts to put forward the concept ofinformation processing efficiency as a 6G intuitive capability measure, defines the 6Gcapability matrix and key performance index priority in terms of communicationcapability, computing cap
7、ability, sensing capability, AI capability and securitycapability, and discusses the theoretical framework of information processingefficiency and the technical way to maximize information processing efficiency.The ICDT integrated 6G network is an integrated architecture of sensing,communication, co
8、mputing and intelligence, with resource sharing, capabilityexposure and service collaboration. By defining the key functional entities such asnetwork brain, sensing control function, computing control function, communicationcontrol function, user control function and service control function, this p
9、aperconstructsanintegratednetworkcontrolframework,andanalyzesthekeytechnologiessuchasdistributedcomputing,distributedsensing,distributedintelligence, native security and intention-driven O&M.The ICDT integrated 6G air interface is an integrated one of sensing andcommunication, and an AI-based one, w
10、ith learning ability, communication ability,sensing ability and multi-band networking ability. Especially, wireless communicationbased on wireless sensing and wireless sensing based on wireless communication aretwo key technical directions, which have three advantages: high spectrum efficiency,high
11、hardware efficiency and high information processing efficiency.The ICDT integrated 6G terminals are the autonomous things with upgradedcapabilities. First, it develops from an intelligent personal terminal to a more friendlyterminal with excellent experience. Second, it develops from a rigid form to
12、 a flexibleform for convenient use. Third, it develops from personal terminals to verticalterminals, such as UAVs, unmanned vehicles, robots and other intelligent devices.Fourth, it develops from a closed architecture to an open modular terminal. These newkinds of terminals provide important support
13、 for the rich application of 6G.The ICDT integrated 6G technology inevitably bring an new ICDT integratedindustrial form, forming a new industrial pattern with integrated circuits and basicsoftware and hardware as the upstream, information processing infrastructure,capability platform and terminals
14、as the midstream, and upgraded 2C, 2B and 2Gapplications as the downstream. For the better development of 6G, this paper proposesto accelerate the integrated development of 6G innovation chain and industrial chain,cultivate 6G high-end talent system, form the effect of innovation and industrialclust
15、er, and solve the bottleneck problems such as theory, devices and chips faced by6G development.目目 录录摘摘 要要1Executive Summary.21.引言引言.12.ICDT 融合的融合的 6G 能力能力.22.16G 驱动力与用例. 22.1.1 6G 驱动力.22.1.2 无人化业务：智能体交互.22.1.3 数字孪生业务：虚实交互.42.1.4 沉浸式业务：多模态人机交互.52.1.5 网络自治业务：意图交互.52.26G 信息处理需求与趋势. 72.36G 能力度量准则. 82.46
16、G 能力矩阵. 92.4.1 通信能力.93.4.2 计算能力.103.4.3 感知能力.103.4.4AI 能力.113.4.5 安全能力.123.ICDT 融合的网络架构融合的网络架构.133.1感知-通信-计算融合网络架构.133.2关键技术.153.4.1 分布式计算.153.4.2 分布式感知.163.4.3 分布式智能.163.3.4 6G 内生安全.183.4.5 意图敏捷管理.204.ICDT 融合的融合的 6G 空口空口.214.1通信感知一体化空口.214.2AI 空口.244.3关键技术.264.3.1 学习型收发机.264.3.2 基于无线感知的无线通信.304.3.3
17、 基于无线通信的无线感知.324.3.4 多频段融合组网.325.ICDT 融合的融合的 6G 终端终端.345.1友好终端.345.2无人化终端（智能体）.355.3柔性终端.355.4模块化终端.366.ICDT 融合的融合的 6G 产业产业.376.16G 产业趋势与格局. 376.26G 产业发展建议. 397.结束语结束语.42致致谢谢.42参考文献参考文献.42缩略语缩略语.4311.引言引言信息技术发展日新月异。 融合信息技术、 通信技术、 人工智能与大数据技术、数字孪生技术的 6G 技术持续发展。2020 年 11 月全球 6G 大会上， ICDT 融合的 6G 网络白皮书 1
18、.0 正式发布，指出 6G 将是一个端到端的信息处理与服务系统，其核心功能将从信息传递扩展到信息采集、信息计算与信息应用，提供更强的通信、计算、感知、智能和安全等多维内生能力。白皮书详细阐述了 ICDT融合的网络架构与协议栈、 感知通信计算一体化、 空天地一体化、 内生智能架构、意图网络、确定性网络、孪生体域网、内生安全架构、开放网络架构、AI 使能空口、多功能空口等技术，以及太赫兹、可见光、超大规模天线、智能超表面、全息无线电、 新波形新编码等新空口使能技术。 白皮书同时还介绍了智能泛终端、量子信息、生物信息和材料能源应用等跨界融合技术。一年来，全球 6G 技术呈加速发展趋势。2021 年
19、1 月，欧盟正式启动 6G 旗舰研究项目“Hexa-X”，2 月份，美国贝尔实验室发布了6G 通信白皮书 ，3 月，日本宣布投入 500 亿日元进行 6G 技术研发，4 月发布 Beyond 5G 促进战略-6G路线图。4 月，德国启动首个有关 6G 技术的研究项目，并在 7 月公布 6G 资金。NGMN 发布第一版NGMN 6G 驱动力与愿景白皮书。随后启动了 6G 用例研究与规范工作。 5 月， 欧盟 Horizon2020 项目“REINDEER”启动 6G 新天线技术研究， 美国科学基金会面向 NextG 网络发起 RINGS 计划， 6 月， 韩国宣布， 在 2025年之前投资 22
20、00 亿韩元开发和标准化 6G 核心技术，俄国无线电科学研究所向俄联邦通信部提交了一份 6G 研发路线草案， 中国 IMT-2030(6G)推进组发布 6G总体愿景与潜在关键技术白皮书，9 月发布了6G 网络架构愿景与关键技术展望白皮书和通信感知一体化技术报告 、 超大规模天线技术研究报告等报告；6 月，中国移动成立未来研究院，将致力于 6G 基础研究。8 月，英国布里斯托大学和伦敦国王学院成立了 6G Futures 中心。9 月，华为发布智能世界2030报告。全球 6G 的发展呈现出跨界融合、多面突破的局面。本白皮书是ICDT 融合的 6G 网络的第二版本，在 1.0 版本基础上，将聚焦感
21、知、通信、计算融合的网络能力、架构、空口、终端和产业，介绍 6G 新进展，分析 6G 新问题，提出 6G 新方案。22.2. ICDTICDT 融合的融合的 6G6G 能力能力2.12.16G6G 驱动力与用例驱动力与用例2.1.12.1.1 6G6G 驱动力驱动力多重因素驱动 6G 发展。一是未来新应用和新场景带来的新需求。5G 商业化激发人们对下一代移动网络的想象和期待。 基于生产力和生产关系变革的新业务、新应用和用例不断涌现，对网络数据速率、时延、可靠性、定位精度等性能需求可能超越 5G 极限。二是信息、通信和大数据技术（ICDT）的深度融合，驱动 6G 功能多维扩展，推动网络服务能力和
22、运行效率全面提升。计算和存储等资源将从中心扩展到边缘，网络也将具备内生计算能力和资源感知与控制能力。边缘 AI 和分布式 AI 加速发展，促使网络设计考虑 AI 部署、支持 AI 应用。数据已成为生活和生产要素，网络设计需考虑数据安全与合规、数据分析与应用、数据安全流通等技术的应用。三是 5G 网络面临的问题和挑战。在设计 6G 移动网络架构时，应继承 5G 移动网络的成熟技术和理念，深刻吸纳 5G 网络在系统设计、商业部署和运营经验等方面的教训。5G 投资高、功耗高、运维难等挑战需在 6G 中得到有效解决。6G 智能化业务、沉浸式业务和数字孪生业务等新业务的不断发展，催生“元宇宙”等典型新业
23、态，对网络及终端提出了更高的信息处理需求，驱动通信网络向感知网络、算力网络和智能网络升级，移动终端向智能体升级。2.1.22.1.2 无人化业务：智能体交互无人化业务：智能体交互智能体是指具有环境感知、交互与响应能力的实体，如机器人、无人车、无人机以及其他智能移动设备等。智能体信息交互已成为 6G 新业务，尤其是无人化业务的关键支撑技术。智能体信息交互是智能体与系统或其他智能体交换数据与信息的行为。 在无人驾驶、 无人制造等关键任务型场景中， 网络和智能体必须支持更低的交互时延、更大的交互带宽和更高的交互可靠性。 目前有两个明确的途径来提升信息交互性能，一是将信息采集（感知）和信息传递（通信）
24、流程融合处理，减少不必要的3感知与通信行为，以降低交互带宽和处理时延。二是进一步增强无线通信能力和无线感知能力。对于后者，一方面，6G 空口向毫米波、太赫兹和可见光等更高频段发展，增强无线通信能力，与无线感知频段将产生越来越多的重叠。另一方面， 无线通信与无线感知在系统设计、信号处理与数据处理等方面呈现越来越多的相似性。这种技术趋势催生了通信感知一体化技术，为智能体信息交互带来了革新思路。从上述分析可知，智能体信息交互分为智能体与系统之间，以及智能体之间两类。 智能体与系统信息交互通过网络实现，智能体之间信息交互可以通过网络交互，也可以直接交互。如果把基站也当成一种智能体，那么智能体信息交互就
25、可统一建模成智能体之间的信息交换。智能体信息交互内容分为四个类型层次4：数据交互、模型交互、推理交互和决策交互。数据交互是指智能体与系统或其他智能体交换感知数据，包括原始数据或训练集数据，又称为协同感知。数据交互通过数据融合可以提高感知维度、 深度和精度。模型交互是指智能体与系统或其他智能体交换训练模型或分担模型训练任务，又称为协同训练。推理交互是指智能体与系统或其他智能体分担推理任务或交换推理结果，又称为协同推理。决策交互是指智能体与系统或其他智能体达成一致行动约定的过程，又称协同决策。决策结果通知到智能体执行单元，推动任务执行或响应任务外的突发事件。无人化业务具有三个显著特征：一是由具备不
26、同程度的感知、通信、计算、学习和执行能力的智能体作为业务载体；二是具有明确的任务目标和生命周期；三是需要感知、通信、计算耦合的端到端信息处理。根据用户的指令或意图（任务目标和生命周期要求） ，无人化业务由业务管理实体进行任务建模和子任务分解，并分配给所有参与智能体。管理实体还可以根据用户意图修改或删除正在执行的子任务。 子任务是指一系列具有时空耦合关系的操作动作。所有的可操作动作构成操作空间，由若干信息处理流程执行。子任务的信息流程分解为感知、通信和计算，如图1所示。感知是对业务所有要素属性与状态的信息采集，计算包括所有业务相关的数据分析、模型训练、推理和决策。通信用来交互感知内容、计算内容和
27、系统信息。每个智能体都将对阶段性4局域的业务状态，进行计算，确定操作动作。无人化业务生命周期将从初始状态感知开始，通过多个信息处理环的迭代，直到达到目标状态。图1 无人化业务全生命周期信息处理流程示意图2.1.32.1.3 数字孪生业务：虚实交互数字孪生业务：虚实交互数字孪生是物理系统的虚拟表达，是系统生命周期内数据、模型与分析工具的集成，用来镜像、理解、预测和调控物理系统的状态。根据文献【】定义的通用参考框架，数字孪生系统由用户域、数字孪生体、测控实体、物理域和跨域功能体。 数字孪生的工作基础是虚拟系统与物理系统之间的信息交互，包括从物理系统中采集的数据以及来自虚拟系统的控制消息等， 通过严
28、格的同步使虚拟系统与物理系统趋于一致，并优化物理系统。为此，数字孪生还具有模型学习能力促进自身演进升级。一个新的应用场景是人的数字孪生， 数字孪生人是真实物理世界中的人在虚拟世界中的完整映射，包括外形、动作、器官、语言、思维、情感等。数字孪生人的未来业务场景分为三个不同层级：第一层级为体征孪生，实现人体体征全方位远程监测和精准预测； 第二层级为通感孪生， 实现人体情感和五官感受的传递；第三层级为控制移植，实现意念控制、思维移植、脑机通信，甚至脑脑交互。通过预测人的个性化行为习惯、生理特点和思维方式，可以实现更好的交互体验。数字孪生系统是典型的感知、通信、计算融合系统。首先需要感知技术去读取物理
29、系统某个维度某个层次的属性与状态信息， 然后低时延高可靠地传输到虚拟系统进行计算（建模、分析与预测） ，然后形成决策命令，再次低时延高可靠地传达到物理系统，驱动物理系统（包括人体）改变状态以优化其性能或完成任务目标。6G 网络不仅仅支持虚拟系统与物理系统之间的信息交互，也支持虚拟系统元素（组件）之间的信息交互，以及多个虚拟系统之间的信息交互，实现数字孪5生聚合体。2.1.42.1.4 沉浸式业务：多模态人机交互沉浸式业务：多模态人机交互沉浸式业务是以增强的 AR/VR/XR（视觉） 、全息（视觉） 、通感互联（多感官）等形式提供感官体验的业务。多模态人机交互是沉浸式业务的关键，它包括人通过语言
30、、动作、表情、脑电波等自然形态的图意表达，以及视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉等逼真的多感官感受。感知通信计算一体化的 6G 能力，支持 XR 云渲染和三维重建。三维重建技术为用户打造超逼真的数字模型， 通过云渲染和低时延交互让用户沉浸在三维虚拟环境中。构成超现实用户体验的图像内容、区块链网络、人工智能技术都离不开算力的支撑。算力支撑着虚拟内容的创作与体验，更加真实的建模与渲染显示需要更强的算力作为前提。以算力为支撑的 AI 技术能够辅助用户创作，生成更加丰富真实的内容。依靠算力的 POW(工作量证明机制)是目前区块链使用最广泛的共识机制，保障虚拟资产权益和流转。6G 强大的基础能力，将支撑虚拟世
31、界中的数字形象、数字身份、数字资产、数字权益、数字情感和价值的确认、共识和尊重，逐步形成“元宇宙”生态。2.1.52.1.5 网络自治业务：意图交互网络自治业务：意图交互意图驱动网络可以屏蔽服务供应商和操作系统的差异性， 将网络从逐个节点的零散管理转变为自治网络管理， 系统可以在意图对标的参数范围内进行自动操作、自发调整、自主修正。其中，意图是一种针对预期结果的声明性语言，即表明用户对网络的服务需求。意图交互旨在消除用户管理网络的鸿沟，为用户提供按需的差异化服务，是 6G 的重要体现，更是网络自治业务的基础。6图 2 意图交互环路意图交互是用户与网络输送数据与需求， 以及网络自身感知运行状态的
32、过程。意图交互的信息主要包括：输入意图、物理网元的拓扑结构、节点和链路的可用资源、网络节点的供应商和操作系统版本等。因此，意图交互的流向包含自顶向下的意图下发过程和自底向上的状态感知过程。意图交互环路如图 2 所示，声明意图与意图使能系统交互需求信息，意图使能系统完成意图转译、服务编排后与网络基础设施组件交互配置信息， 网络基础设施组件与意图使能系统主动交互网络状态数据。通过用户、意图使能系统与网络基础组件之间的信息交互，能够实现网络自治业务的闭环感知与实时验证。图 3 网络自治业务流程网络自治业务面向 6G 网络更高的业务复杂性和运营成本压力，从全生命周期的角度使能敏捷高效运维， 其工作流程
33、如图 3 所示。 首先， 用户定义意图表达，此时意图是抽象的、宏观的。抽象意图通过转译可以形成逻辑策略，对于常态化的业务可以直接执行模板化转译，对于新型业务可以适应性的生成新的意图-策7略映射关系并存储变化形态。 新的变化形态需要通过进一步的校验证实其有效性，常态化的转译结果需要结合网络状态进行预验证， 能够满足意图并将在网元设备中执行的策略部署到基础设施。最终，系统将监控网络状态，对意图实施进行持续验证。网络自治业务有助于实现 6G 网络自动化和运维智能化，可以从根本上上带来业务敏捷性，保障用户极致体验，降低 OPEX。2.22.2 6G6G 信息处理需求与趋势信息处理需求与趋势信息采集、信
34、息传递、信息计算与信息应用是信息处理四大功能流程，相互独立解耦。这种烟囱式信息处理无法充分利用不同处理环的先验信息，导致不必要的感知、通信与计算行为，增加了信息处理时延。ICDT 融合的业务趋势驱动信息处理功能的耦合，相邻信息处理环发生交叠，支持信息处理流程融合成为6G 信息处理与服务架构设计的重要功能需求，传统信息处理与服务架构面临变革，通感融合、算网融合和网业融合成为信息处理的趋势，如图 4 所示。图 4. ICDT 融合的信息处理架构通感融合：感知与通信交叠融合。一方面，无线感知与无线通信共享频谱共享硬件共享信息，可做联合信号处理与数据处理；另一方面对无人化业务、沉浸式业务和虚实孪生业务
35、生命周期中的感知与通信处理环节， 进行处理任务的调节与折衷，优化信息处理效率。算网融合：通信与计算交叠融合，构建扁平、泛在的算力网络。网络和算力在协议、形态、大脑方面实现一体化。算力和网络在协议层面融合，突破传统以目的地寻址的路由方法，融合算力状态感知与调度的算网协同路由；算力和网络在形态层面融合，实现在网计算，算即是网，网即是算；算力和网络在大脑层面构建统一编排调度的中心。算力既是网络资源，也是功能，也是服务。网业融合：业务管理实体设置在网络中的控制功能实体中，根据业务状态动态调度网络资源和重构网络功能， 也可以根据网络和智能体状态动态调整业务需8求。因此，传统的业务、用户、网络和终端四要素
36、组成的信息服务架构，将演进成感知通信计算融合的信息服务架构，如图 5 所示。该架构中，业务、用户、网络和终端 （智能体） 的属性与状态相互开放共享。 用户的属性与状态贯穿在网络、终端与应用平台中。为了给用户提供更丰富的内容、更沉浸的体验、更自然的交互，无疑对网络和终端提出了更高的能力需求。图5 ICDT网联智能体信息交互架构2.32.3 6G6G 能力度量准则能力度量准则6G 将是通信网络、感知网络、算力网络融合的智能网络，对其能力评估需要从业务与应用角度出发的综合能力度量准则。 本文尝试提出信息处理效率概念作为 6G 直观的能力度量。构建信息处理效率理论框架，研究最大化信息处理效率的技术途径
37、及其对 6G 系统设计的影响，是一个重要的理论课题。首先，6G 是一个信息处理系统，信息处理效率简单定义为在给定信息处理资源条件下，最大的信息处理量。同时，6G 是一个信息服务系统，还要进一步定义 6G 服务和应用全生命周期内的有效信息处理量。有效信息处理量是推动服务与应用的初始状态向目标状态递进的必要信息。 必要信息可由信息处理过程中的信息增量获得，可简单分解为信息感知量、信息传递量和信息计算量，每个处9理流程都生成信息增量。信息感知提供原始增量，信息计算获得最终有效增量，而信息传递实现原始增量和最终增量的空间复制。因此，确定（优化）6G 信息处理效率，可以转化分解为最小化业务信息增量。确定
38、最小信息增量是为了避免冗余不必要的信息处理行为，从而最大化信息处理效率。信息处理效率理论框架中，关键是信息处理任务的建模与分解，以及信息处理资源的建模与量化。 信息处理任务包括感知子任务、 通信子任务和计算子任务，信息处理资源包括感知资源、通信资源和算力资源。在多维资源可量化可调度假设下， 信息处理任务可分解成不同的子任务方案，从而对不同维度资源具有不同的需求。因此，信息处理效率优化被最终建模为信息处理任务与信息处理资源的匹配问题。进一步，定义信息处理时延与信息处理可靠性等约束指标。信息处理时延包括感知时延、通信时延和计算时延，信息处理可靠性是考虑感知可靠性、通信可靠性和计算可靠性在内的信息增
39、量的可信度。 约束指标是业务质量与业务体验保障，是多维资源联合调度的约束条件。为了简化问题求解，采用两种次优求解方法，一种是针对网络资源的状态，求解优化的处理任务分解方案，另一种是针对信息处理任务指标，求解优化的资源调度方案。当然，最终的优化结果，是相互资源调度方案与处理任务分解方案的迭代优化。2.42.4 6G6G 能力矩阵能力矩阵6G 的多维功能与性能定义， 形成 6G 能力矩阵。 功能描述了 6G 可以做什么，性能表述了该功能做的如何。对于不同的功能，有不同的性能指标优先级考虑，下面的分析中，以 5 分作为最高级进行优先级评级，其他低于 3 分的性能指标不再在矩阵中列出。2.4.12.4
40、.1 通信能力通信能力6G 通信功能具体分为地面通信与卫星通信两部分， 具体性能指标维度与 4G、5G 基本一致，包括峰值与体验速率、时延、可靠性、容量（连接数）和覆盖等。当然，频谱效率、能量效率也值得关注。相对于 5G，相同的指标参数需要进一步量级提升，尤其是确定性，是 6G 能力的关键指标。星地一体化架构下，卫星10通信功能作为地面通信的补充，性能指标重点是体验速率与全球覆盖率。功能功能/性能性能体验速率体验速率时延时延可靠性可靠性确定性确定性容量容量覆盖覆盖地面通信地面通信554554卫星通信卫星通信544345表 1.1 6G 通信能力矩阵3.4.23.4.2 计算能力计算能力狭义计算
41、能力是指单个计算中心、服务器或计算芯片的计算性能。6G 计算能力应考虑计算网络融合框架下的目标域综合计算性能。6G 算力呈现出内核多样化、分布泛在化、通过网络连接能力，发挥算力集群优势。6G 计算将支持通用计算、专用计算、高性能计算（矩阵计算） 、类脑计算等计算架构，支持 AI计算、隐私计算、可信计算、情感计算、数据计算等应用需求，支持云计算、边缘计算和终端计算多域多级分布式协同计算。6G 计算能力大体分为计算和存储两部分，其中计算具体又分为通用计算、专用计算，以及云计算和边缘计算子功能。计算与存储首要性能指标是峰值运算速度（如每秒浮点运算数）和可靠性。时延、确定性和容量性能根据场景有所侧重。
42、功能功能性能性能峰值运算速度峰值运算速度可靠性可靠性时延时延确定性确定性容量容量计算计算通用计算55445专用计算55544云计算55445边缘计算55554存储存储55545表 1.2 6G 计算能力矩阵3.4.33.4.3 感知能力感知能力6G 感知能力由网络感知与终端感知综合体现。考虑到终端感知能力的受限性， 这里仅分析网络感知能力矩阵。 在功能维度， 感知包括目标定位、 目标检测、目标成像和目标识别四类。目标定位具体分为测距、测角和测速三个子功能，具11体应用中还可以分解水平定位、三位定位、绝对定位和相对定位等细分功能。目标成像通常用来支撑目标识别和目标分类等上层应用。在性能维度，与通
43、信系统性能指标类似，重点指标有感知精度、可靠性、时延、确定性与容量等，其他能效、 覆盖距离、 可用性等指标也值得关注。 感知精度是感知功能最为关键的指标，具体可以分解为测距/测速/测角精度、非模糊距离/速度、距离/速度/角度分辨率等。检测精度一般是指检测概率，包括虚检概率和漏检概率。成像精度一般用成像分辨率来表征。对于实时性要求高的信息处理任务，感知时延必要考虑，这通常考察的是感知设备中感知模块的响应时延与信号处理时延。功能功能/性能性能精度精度可靠性可靠性时延时延确定性确定性容量容量目标定位目标定位（测距、测速、测角）（测距、测速、测角）55445目标检测目标检测55445目标成像目标成像5
44、5444表 1.3 6G 感知能力矩阵3.4.43.4.4 AIAI 能力能力6G 将是人-机-物智慧互联、智能体高效互通、“感知-决策-执行”一体的架构级智能网络，通过与 AI 技术的多层级深度融合，实现网络自治、自调节以及自演进。6G AI 能力体现在对内的智慧感知、智慧管理、智慧决策和智慧编排等，对外的抽取和封装网络能力，为 AI 应用提供底层能力保障。6G AI 的重要特征是分布式多级多域 AI，这让分散的低计算能力设备和智能体能够高效实时协作，形成网络增强 AI。终端 AI 可以感知分析用户行为，提升终端资源效率与节能；接入网 AI 感知分析终端与空口状态， 提升空口传输效率与节能；
45、 核心网 AI 感知业务需求优化网络部署与管理，构建网络大脑。6G AI 能力将从支撑情感交互、脑机交互、智能体与人交互拓展到支撑智能体交互互联，极大扩展 6G AI 应用。表 1.4 给出了 6G AI 能力矩阵12需求需求/能力能力智慧感知智慧感知智慧决策智慧决策智慧管理智慧管理智慧编排智慧编排终端智慧终端智慧5544接入网智慧接入网智慧4554核心网智慧核心网智慧4545表 1.4 6GAI 能力矩阵3.4.53.4.5 安全能力安全能力ICDT 融合与空天地海一体化发展，对基础信任机制、智能协同、存证与溯源、应急处置等需求将更为强烈。传统分散式、外挂式、补丁式安全防御模式没有全面考虑系
46、统安全威胁，已无法有效实现完整性、可用性、隐私保护等方面所期望的安全目标。借鉴人体生物学理念，向内思考，通信和安全一体化设计，构建自免疫的内生安全体系，成为 6G 安全变革趋势。 6G 将充分利用 ICDT 深度融合优势，借助网络原生的感知、计算、AI、大数据、数字孪生能力，对攻击进行实时监测、分析、溯源、关联、演练、预防，实现从被动防御向主动防御转变。从场景和需求层面，6G 内生安全需要满足三大类需求：业务的安全、安全的服务、安全的安全。业务的安全指内生安全需要能够保障 6G 网络各层自身安全，包含软硬件设备及资源、传输、运行、大数据、AI 等各能力组件安全、各行业场景安全等需求；安全的服务
47、指内生安全面向应用层，内生安全能够提供安全能力、安全管理等安全服务，例如：旧业务下线时的安全收缩自适应、新业务上线时的安全能力自动化编排等需求； 安全的安全指内生安全能够保障自身安全。通常，安全与系统暴露面存在同向关联关系，因此，6G 内生安全应遵从精简的原则，尽可能深度融于网络并尽量精简和优化设备，包括软件、硬件、端口等。从能力层面看，6G 内生安全需要具备至少四个方面的能力：一体化、协同、智能、 可度量。一体化指安全要从标准协议设计起即全面与网络相关功能同步考虑、融合设计、建设；协同指 6G 涉及的端、网、管理等各层级各层次安全能力之间要能够进行全网级、一体化协同；智能包括智能决策和智能自
48、适应，智能决策指 6G 安全尤其是 6G 安全服务与安全运维管理要能够支持全面的智能化自动化决策与下发，如安全策略与安全能力的灵活智能编排、深层次身份如物理层或13生物身份等， 智能自适应则指6G时代安全能力需要能够在构建后随着网络变化、外部攻击变化、内外部情报变化等进行全网自动化影响分析和能力适配、升级，这就要求 6G 安全相关功能模块具备记忆和自学习的能力；可度量则指 6G 安全需要能够支持安全能力的可规划、可算、可控，如同网络覆盖可进行网络规划优化、投入与效果可测量等。功能功能性能性能一体化一体化协同协同智能智能可度量可度量业务的安全5555安全的服务5444安全的安全5554表 1.5
49、 6G 安全能力矩阵3.3. ICDTICDT 融合的网络架构融合的网络架构3.13.1 感知感知- -通信通信- -计算融合网络架构计算融合网络架构6G 网络架构将是感知通信计算一体化架构，具体包括三层：资源层、能力层和应用层，如图 6 所示。其中，资源、能力与服务三位一体，资源共享、能力开放、业务协同，资源即服务，能力即服务。6G 资源层包括感知资源、通信资源、计算资源和数据集资源等。感知资源包括无线感知频谱资源和软硬件资源，具体分为雷达、摄像头、专用传感器等，以及计算存储资源及相关软件资源。通信资源包括路由器、网关、基站等软硬件资源以及无线频谱资源。计算资源包括各类异构通用或专用计算单元
50、、存储器和服务器等。数据集资源是网内、网外所有用户、业务、网络和环境相关原始数据集、训练集和测试集等，包括个人大数据、医疗大数据、工业大数据、交通大数据和教育大数据等。 资源层将通过微服务云化平台管理和调用资源形成不同原子化功能，为能力层提供服务。6G 能力层包括感知能力、通信能力、计算能力与 AI 能力。感知能力是指网络与终端具备的对所有 6G 系统要素的属性与状态信息的获取能力。除了通过数14据接口方式获得多域状态外，6G 还将通过无线感知方式实现目标定位（测距测速测角） 、跟踪、检测和成像功能，进一步提供基于位置服务、基于测距服务、基于成像服务和目标监测与识别服务等。通信能力包括接入、转
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