2024-20266g新型多址接入技術(shù)白皮書(shū)

2024-20266g新型多址接入技術(shù)白皮書(shū)匯報(bào)人：文小庫(kù)2024-02-02目錄contents引言新型多址接入技術(shù)原理及特點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景與需求分析標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程與產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展挑戰(zhàn)、問(wèn)題與對(duì)策建議未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)與展望01引言

背景與意義移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展推動(dòng)了6G網(wǎng)絡(luò)的研究與探索。新型多址接入技術(shù)是6G網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，對(duì)于提高網(wǎng)絡(luò)容量、降低時(shí)延、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全性等具有重要意義。未來(lái)6G網(wǎng)絡(luò)將支持更廣泛的業(yè)務(wù)和應(yīng)用場(chǎng)景，需要更高效、靈活的多址接入技術(shù)來(lái)支撐。1236G網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)比5G更快的傳輸速度和更低的時(shí)延，滿足未來(lái)自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療等實(shí)時(shí)性要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景。超高速、超低時(shí)延6G網(wǎng)絡(luò)將支持海量的設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)真正的萬(wàn)物互聯(lián)。超大規(guī)模連接6G網(wǎng)絡(luò)將具備更強(qiáng)的智能化和自治化能力，能夠自動(dòng)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源配置，提升網(wǎng)絡(luò)性能。智能化、自治化6G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)新型多址接入技術(shù)是指在6G網(wǎng)絡(luò)中采用的新型多用戶接入方式，包括非正交多址接入（NOMA）、稀疏碼多址接入（SCMA）等。這些技術(shù)通過(guò)改進(jìn)傳統(tǒng)的多址接入方式，提高頻譜利用率和網(wǎng)絡(luò)容量，降低用戶間干擾和時(shí)延。新型多址接入技術(shù)需要與6G網(wǎng)絡(luò)的其他關(guān)鍵技術(shù)相結(jié)合，共同構(gòu)建高效、靈活、安全的未來(lái)6G網(wǎng)絡(luò)。新型多址接入技術(shù)概述02新型多址接入技術(shù)原理及特點(diǎn)技術(shù)原理介紹利用毫米波、太赫茲等高頻段頻譜資源，增加可用帶寬，提升傳輸速率。結(jié)合高頻譜利用技術(shù)通過(guò)功率域或碼域的非正交疊加傳輸，實(shí)現(xiàn)多用戶共享同一時(shí)頻資源，提高頻譜效率?；诜钦欢嘀方尤耄∟OMA）技術(shù)通過(guò)增加天線數(shù)量和優(yōu)化信號(hào)處理算法，提高系統(tǒng)容量和抗干擾能力。引入大規(guī)模多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)頻譜效率接入用戶數(shù)傳輸時(shí)延能量效率關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)分析通過(guò)非正交疊加傳輸和大規(guī)模MIMO技術(shù)，顯著提高單位頻譜內(nèi)的信息傳輸速率。優(yōu)化信號(hào)處理流程和資源調(diào)度算法，降低數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延，滿足實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景。支持更多用戶同時(shí)接入網(wǎng)絡(luò)，滿足物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等場(chǎng)景下的高并發(fā)需求。通過(guò)智能功率控制和節(jié)能機(jī)制設(shè)計(jì)，降低網(wǎng)絡(luò)能耗，提高能量利用效率。高頻譜效率、高并發(fā)用戶數(shù)、低傳輸時(shí)延、高能量效率等，適用于未來(lái)6G網(wǎng)絡(luò)的高速率、大連接、低時(shí)延等需求。性能優(yōu)勢(shì)對(duì)硬件性能要求較高，如天線數(shù)量、處理能力等；同時(shí)，非正交疊加傳輸可能帶來(lái)一定的干擾問(wèn)題，需要通過(guò)算法優(yōu)化進(jìn)行抑制。此外，高頻段頻譜資源的利用也面臨傳播損耗大、覆蓋距離短等挑戰(zhàn)。局限性性能優(yōu)勢(shì)與局限性討論03應(yīng)用場(chǎng)景與需求分析03環(huán)境監(jiān)測(cè)借助6G網(wǎng)絡(luò)的高速率、大連接特性，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境數(shù)據(jù)，為環(huán)保部門(mén)提供決策支持。01智能家居通過(guò)6G新型多址接入技術(shù)，實(shí)現(xiàn)家居設(shè)備的互聯(lián)互通和智能化管理，提升居住體驗(yàn)。02智能城市利用6G技術(shù)構(gòu)建城市物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)城市基礎(chǔ)設(shè)施的智能化管理和服務(wù)，提高城市管理效率。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景自動(dòng)駕駛6G新型多址接入技術(shù)可支持車(chē)與車(chē)、車(chē)與基礎(chǔ)設(shè)施、車(chē)與行人的全面互聯(lián)，為自動(dòng)駕駛提供安全、可靠的通信保障。智能交通系統(tǒng)通過(guò)6G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)的智能化控制、車(chē)輛行駛軌跡的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等，提高道路通行效率和安全性。車(chē)載娛樂(lè)與信息服務(wù)利用6G高速網(wǎng)絡(luò)，為車(chē)載娛樂(lè)和信息服務(wù)提供豐富的內(nèi)容和流暢的體驗(yàn)。車(chē)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景智能制造6G新型多址接入技術(shù)可支持工業(yè)設(shè)備的無(wú)線連接和遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)智能制造和柔性生產(chǎn)。工業(yè)自動(dòng)化借助6G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的無(wú)線化升級(jí)，提高生產(chǎn)效率和降低成本。工業(yè)數(shù)據(jù)分析利用6G高速網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸工業(yè)數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)分析提供及時(shí)、準(zhǔn)確的信息支持。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景030201醫(yī)療健康6G新型多址接入技術(shù)可支持遠(yuǎn)程醫(yī)療、健康監(jiān)測(cè)等應(yīng)用，提高醫(yī)療服務(wù)的便捷性和效率。教育領(lǐng)域利用6G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育、在線學(xué)習(xí)等應(yīng)用，促進(jìn)教育資源的共享和普及。航空航天6G技術(shù)可滿足航空航天領(lǐng)域?qū)Ω咚佟⒖煽客ㄐ诺男枨?，支持無(wú)人機(jī)、衛(wèi)星等航空航天器的通信和控制。其他潛在應(yīng)用場(chǎng)景04標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程與產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展積極推進(jìn)6G愿景和需求研究，開(kāi)展技術(shù)性能指標(biāo)評(píng)估和方法研究。3GPP標(biāo)準(zhǔn)化組織工作進(jìn)展啟動(dòng)6G潛在候選技術(shù)研究，并開(kāi)展技術(shù)評(píng)估和標(biāo)準(zhǔn)化立項(xiàng)。中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（CCSA）工作進(jìn)展完成6G總體愿景與潛在關(guān)鍵技術(shù)白皮書(shū)，并開(kāi)展多項(xiàng)6G關(guān)鍵技術(shù)研究。國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)化組織工作進(jìn)展積極投入6G技術(shù)研發(fā)，推動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。通信設(shè)備制造商電信運(yùn)營(yíng)商終端設(shè)備制造商垂直行業(yè)應(yīng)用企業(yè)開(kāi)展6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)測(cè)試驗(yàn)證，探索新業(yè)務(wù)和新商業(yè)模式。研發(fā)支持6G網(wǎng)絡(luò)的新型終端設(shè)備，提升用戶體驗(yàn)和終端性能。與通信設(shè)備制造商、電信運(yùn)營(yíng)商等合作，共同推進(jìn)6G在垂直行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展。產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)布局情況競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)及合作機(jī)會(huì)探討競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)6G技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，各國(guó)紛紛加大投入和布局。合作機(jī)會(huì)加強(qiáng)國(guó)際合作，共同推進(jìn)6G技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化工作；加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)合作，推動(dòng)6G產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展；加強(qiáng)跨行業(yè)合作，拓展6G在垂直行業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景和市場(chǎng)空間。05挑戰(zhàn)、問(wèn)題與對(duì)策建議技術(shù)挑戰(zhàn)6G新型多址接入技術(shù)面臨高頻譜利用、大規(guī)模天線、低時(shí)延高可靠等技術(shù)挑戰(zhàn)。解決方案采用新型空口設(shè)計(jì)、智能超表面、全雙工通信等技術(shù)手段，提升系統(tǒng)容量和頻譜效率。標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程推動(dòng)6G新型多址接入技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。技術(shù)實(shí)現(xiàn)挑戰(zhàn)及解決方案6G技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用受到政策法規(guī)的嚴(yán)格監(jiān)管和限制。政策法規(guī)影響加強(qiáng)與政府部門(mén)的溝通協(xié)調(diào)，了解政策法規(guī)動(dòng)態(tài)，及時(shí)調(diào)整研發(fā)和應(yīng)用策略。應(yīng)對(duì)措施加強(qiáng)6G新型多址接入技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，維護(hù)企業(yè)合法權(quán)益。知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)政策法規(guī)影響及應(yīng)對(duì)措施隨著物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用的快速發(fā)展，6G市場(chǎng)需求呈現(xiàn)多樣化和個(gè)性化趨勢(shì)。市場(chǎng)需求變化密切關(guān)注市場(chǎng)需求變化，及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品研發(fā)和應(yīng)用方向，滿足不同領(lǐng)域的需求。適應(yīng)策略加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的合作，共同打造6G新型多址接入技術(shù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)。生態(tài)合作市場(chǎng)需求變化及適應(yīng)策略06未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)與展望技術(shù)創(chuàng)新方向預(yù)測(cè)高效能編碼與調(diào)制技術(shù)分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與算法大規(guī)模天線與波束賦形技術(shù)智能超表面與全息通信技術(shù)為實(shí)現(xiàn)更高頻譜效率和更低功耗，將研究新型編碼與調(diào)制技術(shù)，如低密度奇偶校驗(yàn)碼（LDPC）、極化碼等。為應(yīng)對(duì)6G網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性和異構(gòu)性挑戰(zhàn)，將研究分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與算法，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自組織、自優(yōu)化和自愈合。利用大規(guī)模天線陣列實(shí)現(xiàn)三維波束賦形，提升系統(tǒng)容量和覆蓋性能，滿足6G網(wǎng)絡(luò)高吞吐量、低時(shí)延需求。通過(guò)智能超表面實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知與信號(hào)調(diào)控，支持全息通信等新型業(yè)務(wù)，提升用戶體驗(yàn)。用戶對(duì)數(shù)據(jù)速率和時(shí)延要求越來(lái)越高，需要支持Gbps級(jí)速率和毫秒級(jí)時(shí)延的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。超高速率與極致體驗(yàn)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用需求持續(xù)增長(zhǎng)，要求6G網(wǎng)絡(luò)具備支持海量連接和廣覆蓋的能力。海量連接與廣覆蓋自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療等新型業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性和能耗提出更高要求，需要6G網(wǎng)絡(luò)具備高可靠性和低能耗特性。高可靠性與低能耗為滿足不同場(chǎng)景和業(yè)務(wù)需求，6G網(wǎng)絡(luò)需要具備靈活部署和低成本運(yùn)維的能力。靈活部署與低成本市場(chǎng)需求變化趨勢(shì)分析產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃建議加強(qiáng)核心技術(shù)研發(fā)集中力量突破關(guān)鍵核心技術(shù)，如新型多址接入、高效能編碼調(diào)制、大規(guī)模天線等，搶占技術(shù)制高點(diǎn)。推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)加快6G標(biāo)準(zhǔn)體