类型b：学术报告
本文由Baiqing Zong、Chen Fan、Xiyu Wang、Xiangyang Duan、Baojie Wang和Jianwei Wang共同撰写，发表于2019年7月的《IEEE Vehicular Technology Magazine》。作者来自中兴通讯（ZTE Corporation）及合作机构，研究主题为6G技术的关键驱动因素、核心需求、系统架构及使能技术。
6G的发展不仅源于5G的技术局限性，还受到技术范式转变和无线网络持续演进的推动。5G在超可靠低时延通信（URLLC）方面存在短包传输和感知功能的限制，难以支持增强现实（AR）、混合现实（MR）等高性能应用。此外，5G的虚拟化无线接入网（vRAN）部署缓慢，主要受限于供应商兼容性和前传问题。未来6G需解决高数据速率与低时延的协同需求，并实现通信、感知与计算的端到端协同设计。
随着摩尔定律的放缓，芯片制程的进一步缩小面临挑战。光子技术（如光子芯片、光子计算）与AI的结合为6G提供了新机遇。例如，欧盟的HAMLET项目开发了28 GHz频段的未来移动网络收发器，而光子定义的无线电（Photonics-Defined Radio）通过集成相干光学、微波光子学和光子数字信号处理（DSP），成为未来通信系统的潜在标准范式。AI在6G中的应用不仅限于网络优化，还将通过光子技术与机器学习（ML）的结合，实现高精度频谱感知和低时延AI推理。
6G的核心服务包括泛在移动超宽带（UMUB）、超高速低时延通信（UHSLLC）和超高数据密度（UHDD）。UMUB支持空天地海全域覆盖，UHSLLC满足智能驾驶和工业机器人的实时控制需求（峰值速率达100 Gb/s~1 TB/s，时延1~10 μs），UHDD则面向无线数据中心网络（WDCN）等超高密度数据传输场景。这些需求推动6G向全频谱（微波至激光）、全维度（全息无线电）、全智能（分布式AI）的方向发展。
作者提出两种6G架构候选方案：
1. 多用途融合全光子无线接入网（All-Photonic RAN）：基于光子引擎（Photonic Engine）和光电二极管耦合天线阵列（UTC-PD），实现极端带宽信号的光域处理，支持雷达、激光雷达（LiDAR）与通信的融合。
2. 100 Gb/s超光谱空天地一体化网络：通过毫米波（mm-wave）与激光通信的聚合，解决大气衰减问题，并利用光子定义的卫星载荷实现低时延动态组网。
传统无线系统将干扰视为有害因素，而6G通过计算全息无线电（Computational Holographic Radio）将干扰转化为资源。该技术利用空间频谱全息术（Spatial-Spectral Holography）和空间波场合成（Spatial Wave Field Synthesis），实现电磁场的精确闭环控制，提升频谱效率并支持无线通信与成像的融合。光电二极管耦合天线阵列的带宽可达40 GHz，为实时射频“光场”成像提供硬件基础。
通过分层异构AI架构（光子神经网络+GPU加速器），6G可实现对多频段信号的并行处理与识别。光子神经网络能效远超传统GPU，适用于6G的超高密度信号处理需求。例如，在光子引擎中嵌入光学傅里叶变换处理器，可支持毫米波通信、太赫兹成像等多功能信号的协同解调。
本文系统性地提出了6G的技术框架，其核心贡献包括：
- 揭示了5G的技术瓶颈与6G的范式转变逻辑（如从干扰消除到干扰利用）；
- 提出光子与AI融合的使能技术路径，为6G的硬件设计提供新思路；
- 定义了UMUB、UHSLLC、UHDD三大服务场景，推动行业共识形成；
- 创新性架构（如全光子RAN、空天地一体化网络）为未来标准化奠定基础。
本文的亮点在于将光子技术、全息无线电和分布式AI整合为统一的6G技术体系，其观点被国际电信联盟（ITU）的“Network 2030”焦点组及芬兰6G旗舰项目（6Genesis）引用，具有前瞻性和实践指导价值。