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信（URLLC）和海量机器通信（mMTC）三个典型业务场景，以便根据业务分类特性对5G进行差异化技术设计，同时保持技术的统一性。技术场景化推动5G业务从2C业务向2B业务（垂直业务）延伸，催生多种新业态和新服务，如车联网业务和工业互联网业务。网络切片和边缘计算是支持场景化的关键技术。
2）功能虚拟化
5G引入了软件定义网络和网络功能虚拟化概念，通过微服务架构，实现核心网功能重构和虚拟化，从而为网络切片奠定基础。网络切片是支持业务场景化服务的关键手段，其中切片分类策略和切片模板被重点设计。5G以全生命周期的形式对虚拟化功能和网络切片通过编排和管理。 3.2 6G设计总体思路
6G设计应充分考虑未来社会经济发展总体需求、信息领域整体发展趋势以及5G商用面临的痛点与升级需求。具体地，如图3.1所示，应以智联网和虚实融合需求为牵引，以ICDT融合为技术主线，兼顾新能源、新材料、生物信息、经济学和社会学等跨领域新机遇，以多领域视角构思6G。
6G新需求：智联网、虚实融合 6G跨领域 6G融合领域 新材料 新算法 6G核心领域 新空口 新架构 新经济（新范式、新业态） 6G基础领域：器件、芯片、操作系统 新算力 新能源 生物信息 新法规
图3.1 6G设计思路框架
在核心领域，应重点寻求无线通信新维度扩展香农限，研究无线通信新频谱，提升传输速率，构建新空口体系。
在融合领域，应重点探索ICDT融合基础理论，解决通信、计算、存储一体化科学问题，构建通信+AI的新架构，研究新算力，提出新算法。
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在跨学科领域，从经济学角度探索6G潜在的影响力及催生的经济新范式和新业态，从社会学角度探索6G带来的社会价值并分析法律伦理道德等问题，从生物学角度分析6G对改善人类生命质量的价值，生物仿生学对6G设计提供的参考价值，研究人机新接口。
在基础领域，充分评估6G设计方案对器件、芯片、操作系统的需求，相关产业自身成熟度。新材料和新能源既是跨领域，又是基础领域，可重点关注。
6G研发所考虑的社会发展总体需求，除了业务体量和质量之外，还包括社会可持续发展需求，支撑“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念。因此从生态角度看，6G研发必须多领域构建技术架构，多领域聚合人才，类似经济学专家、社会学专家和法律专家等都需下沉到6G技术研发团队中。
4. 6G设计愿景与要素
4.1 6G设计愿景
6G设计愿景是“时空无限，智由智在”。突破物理时空限制是人类不懈的追求。6G将支持更深刻地感知和理解包括人类自身在内的物理世界，帮助构建虚拟世界，使能智能体互联，从而增强人类体能和智能水平，扩展人类活动空间，实现人类追求自由的梦想。
扩展人类活动空间 物理世界 人机 接口 人 延伸人类体能智能 智能体 虚拟世界
图4.1 6G设计愿景框架
4.2 6G场景与需求 4.2.1 虚实空间融合互动
物理世界与虚拟世界融合互动是人类改造物理世界的新尝试。图4.2给出了虚实融合的业务需求模型，包括物理空间中的传统业务、虚实互动业务以及独立
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于物理空间的虚拟空间业务。传统业务是指满足了物理空间中个人基本通信需求的2G到5G业务，虚实互动业务包括智能空间、数字孪生、自动驾驶、混合现实等业务，虚拟空间业务包括虚拟现实、全息显示以及虚拟X业务（参见4.2.2节）。5G三大业务场景中，eMBB典型业务是云VR业务，开启了虚拟空间业务的序幕。
传统业务 物理空间 融合互动 智能空间、数字孪生 自动驾驶、混合现实 … 虚拟空间 虚拟现实 全息显示 虚拟X
图4.2 虚实融合互动业务模型
虚实融合互动需要极高的实时感知和理解物理空间的能力，以及对物理世界镜像和重构的能力。5G中的mMTC和URLLC增强了人们对物理世界的感知和控制能力，例如自动驾驶和工业控制（工业物联网）等。借助信息物理系统（CPS）、人机接口、自动控制以及其他相关技术，智能空间和数字孪生为人们提供了改造物理空间的新手段。
因此，虚实融合互动需要6G在信息获取、处理、传输、存储、再现、安全、利用，以及数据计算和控制理论等方面开展系统深入的研究，建立计算、通信、控制深度融合的信息处理新理论和技术体系，解决对物理世界的实时感知、计算、传输、镜像和显示问题。
特别强调，虚实融合互动需要物理空间与虚拟空间关键参数保持一致的时空结构，这对6G无线接入和传输提出了超高精度的定时和定位要求。同时，对物理空间超大维度的实时感知，产生了海量的异构数据，需要更高的传输带宽。6G需要被设计成支持多维信息确定性传输的大容量网络。 4.2.2 智能体交互协作
智能体概念属于AI范畴，目前没有统一定义。广义上，任何能够与环境交互并独立推理决策的实体都可以抽象为智能体。本文中，智能体是指具备感知、推理、决策和执行能力的独立实体，既可以是物理实体，也可以是虚拟系统，包括无人机、无人车、机器人、虚拟助理等等。
图4.3给出了智能体交互协作业务模型，包括以人为中心的传统业务，以智
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能体为主的无人X业务、虚拟X业务，以及人与智能体交互的各类智能业务。这里，传统业务是满足人类基本通信需求的2G到5G业务，无人X业务是由智能体独立运作的零干预业务，是自动化任务的智能升级，包括无人物流、无人仓储、无人车间、无人农田、无人运维系统等生产型业务场景，通常需要无人机、无人车、机器人、监控系统、交通管理系统等智能体的联动。虚拟X业务是指智能体为人们提供虚拟角色服务的智能业务，例如虚拟助理、虚拟服务员、虚拟教师、虚拟医生、虚拟导游等，以及由此产生的无人商店/酒店/餐厅、虚拟/无人医院、虚拟教室等场景。
传统业务 人类 交互协作 虚拟X业务 智能体 无人X业务
图4.3 智能体交互协作业务模型
智能体交互需要定义交互接口。人与智能体之间的接口，在沿用现有人机接
口技术基础上，需要开发自然交互和脑机接口。智能体之间的交互通常采用支持知识传递的通信语言，除了基于语法通信的传统信息论外，还需要引入支持语义理解的语义信息论。
智能体交互的目的是协调彼此行为。由于智能体与人一样，具有独立感知决策能力，是开放系统，在动态环境中，协调过程和协调结果存在不确定性、多样性和复杂性。这就要求6G架构与流程设计，融合自然科学与社会科学，支持从牛顿体系转向默顿体系，保证通信过程中语法信息的可靠性、及时性和有序性，语义的可理解与可接受，实现预期的协调结果。人与智能体的自然交互最终实现人类体能与智能的扩展。
基于以上业务需求，6G网络将提供“通信服务”、“计算服务”和“智能服务”三位一体的全业务服务。通信服务是指传统管道类的信息传递服务。计算服务是指基于云计算、边缘计算和新型算力平台的信息处理服务，包括数据分析与数据存储。智能服务是基于通信服务和计算服务提供的AI服务和产品。 简单来说，6G将为用户提供“流量”、“算力”和“智能”三大套餐。
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4.3 6G能力愿景
为了满足4.2节讨论的业务需求，6G设计总体能力愿景是：基于ICDT技术体系实现网络全维可定义，具有超大接入容量、超高传输速率和超高性能算力，支持内生安全和内生智能，提供全频谱、全覆盖、全业务的运营能力。 4.3.1 6G基础能力
6G基础能力是6G设计的重点，包括：传输能力、定位能力、覆盖能力。 1）传输能力
6G预期达到Tbps级别无线传输速率，Pbps级别有线传输速率，支持1ms以下传输时延，多参数相对固定时序的确定性时延，支持单位立方米百级别的连接数量。
2）定位能力
定位能力是指6G对一个或多个目标进行三维位置测定与跟踪的功能及相应精度。6G预期提供高精度定位能力，保障虚实空间融合结构的一致性。6G定位在智能空间、混合现实等一般场景中需要厘米级精度，在精密制造、精细手术等关键现场级场景中可能需要毫米级精度。
3）覆盖能力
6G预期提供广域立体覆盖能力，帮助人类扩展物理活动空间。通过空天地一体化设计和水下无线通信等丰富的连接技术，实现天空、边远、远洋、水下等多种场景的泛在连接。6G预期支持目标区域和目标用户的动态覆盖能力，通过覆盖的伸缩，满足动态的业务覆盖需求和节能需求。 4.3.2 6G计算能力
6G计算能力是指网络处理信息与数据的运算速度和效率，取决于计算架构、资源与模式。计算资源包括处理器和存储器等资源。传统移动通信网络计算资源主要指完成信息传递所需的所有计算与存储需求，面向网络自身运行，与网络运营能力（传输与覆盖）对等，与网络节点功能紧耦合，效率不高。数字化、信息化催生了云计算，5G带来了边缘计算，物联网催生了雾计算，AI形成了海计算等计算模式概念。随着连接带宽的增加，各种计算模式将越来越模糊。6G计算涉及信息获取、处理、传输、存储、再现、安全、利用等全链条，除了传统CPU等算力外，还需要AI芯片、GPU、NPU以及其他XPU等新算力及其组合。多
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