Preliminary Study on Advanced Tech towards 6G v5.0
摘 要
随着2019年成为5G商用化元年，世界即将目睹通信技术从5G朝向B5G、
甚至6G时代不断推进。尽管当前具体技术需求尚未明确，B5G及6G网络无疑
将持续满足挑战性与日俱增的移动业务，其特点包括超可靠、超高速数据
传输、具有安全保证的自主智能数据处理、具有高能效的泛在化连接等。
为此，我们将从发掘带宽和信息处理能力的角度，重新审视两个具有前景
的技术驱动：太赫兹(THz)以及量子信息。
太赫兹的优势在于其频段丰富的带宽资源，对于满足6G预期的单小区
100Gbps甚至更高的数据率至关重要。由于波长极短，与传统通信系统相比，
发展太赫兹通信需要独特的技术。
本文概述了现有的太赫兹技术，从用例和场景、以及频谱到信道模型；
从元件和电路到天线；从示例通信系统到示范项目。太赫兹通信系统的预
期应用包括固定接入、短距离信息亭下载、室内小蜂窝、工业物联网、远
程医疗、数据中心服务器之间的互连，以及设备内或芯片内互连。此外，
太赫兹还可用于遥感、医学成像、过程控制、艺术保存等领域。
量子信息学的起源可以追溯到20世纪70年代，归功于一批开创性的科学
家在量子力学的框架内重新定义信息理论。目前，量子信息已发展成为以
物理、计算机科学和信息论为主的交叉学科。今天，当展望6G时代时，我
们需要重新审视量子信息技术，以期利用其强大的信息处理能力来满足未
来通信系统所要面临的通信和计算的巨大需求。
5G White Paper: Preliminary Study of Advanced Technologies towards 6Ga
本文从两个方面探讨了量子信息学。在量子通信部分，讨论了主要研究
内容、系统体系结构以及作为系统物理实现的量子光通信。特别地，介绍
了中国科学院专门用于量子科学实验设立的量子科学实验卫星(墨子号)项
目。鉴于信息传输安全高效，量子通信将广泛应用于军事、政府机构、军
工企业、金融、科研院所等需要高度机密的通信领域。在量子计算部分，
我们从经典通信信号的量子化处理的视角进行介绍。以多用户检测问题为
例，说明针对不同的通信系统如何设计量子化的多用户检测算法。量子计
算的实施依赖于通用量子计算机的实现。近年来，量子计算机的实现取得
了众多突破。可以预期，挖掘量子信息学强大的信息处理能力对B5G以及6G
系统设计具有深远的意义。
6G通信预计将通过提供极具创新性的应用，为人类行为的各个层面带来
革命性的变化。这种需求也要求未来通信系统设计在技术上有所突破。本
白皮书提供了面向6G时代，结合尖端技术进行通信系统研究设计的初步探
讨，旨在为该领域提供一些参考，对引导业界为构造强大的6G通信系统进
行铺垫。
