目录
1. 引言.................2
2. 终端友好的场景和需求.............2
3. 终端友好关键技术..............3
3.1 卫星与地面融合技术与多频段融合技术支持终端的广域泛在接入..3
3.1.1 卫星与地面融合技术支持终端的广域接入..........3
3.1.2 多频段融合技术支持终端的泛在接入...........9
3.2 终端原生组网支持终端灵活的接入..........16
3.3 通感算融合扩展终端的服务能力.......17
3.3.1 对业务与用户的感知能力........18
3.3.2 对网络与终端的感知能力........19
3.3.3 对算力的感知能力.............21
3.4 cell free 技术支持终端‘0’感知的移动性体验......24
3.4.1 Cell free 技术...........25
3.4.2 上行辅助的移动性增强............28
3.5 Backscatter 和近零功耗接收支持终端‘0’功率通信.....29
3.5.1 Backscatter 通信技术.............29
3.5.2 近零功耗接收机..........36
3.5.3 无功放技术...........40
3.6 新型多址接入支持终端的免调度传输和上行异步传输......42
3.6.1 NOMA 技术..............43
3.6.2 非协调多址接入技术.........44
3.7 AI 与通信结合提升终端用户体验.............47
3.7.1 终端友好的基于 AI 的通信技术............47
3.7.2 终端友好的AI 技术...........50
3.7.3 基于无线 AI 技术的终端展望.........52
4. 总结...............53
5. 参考文献..............54
6. 缩略语..................55
7. 贡献人员..............58
1 终端友好6G 技术
1. 引言
2019 年 Oulu 大学举办的第一届 6G 大会拉开了 6G 全球研究的大幕。从目
前各机构发布的 6G 白皮书来看，大多数观点认为 6G 愿景是数字孪生[1]或者数
字世界与物理世界的高度融合。欧盟的 Hexa-X 项目提出了6G 将连接人类世界，
数字世界和物理世界并助力三个世界的高效互动[2]。IMT-2030（6G）推进组于
2021 年发布的《6G 总体愿景与潜在关键技术白皮书》提出了“万物智联，数字
孪生”的 6G 愿景[3]。
在面向6G 的物理数字融合世界中，终端将发挥重要作用。终端是构建数字
世界的神经末梢，是物理世界与数字世界相互作用的媒介，并将提供物理与数字
世界融合服务[4]。终端的能力和水平影响其在物理世界触达的深度和广度，从而
直接决定了数字化世界的水平和运作效率，直接影响用户体验。
本白皮书将从面向 6G 的终端应用场景和需求出发，介绍终端友好的6G 关
键技术。
2. 终端友好的场景和需求
面向 2030 年及以后，预计将有千亿的各类设备需要联网以满足不同场景的
多样化需求。这些设备包括各类传感器（环境监测，工业制造，体域网等），水
表电表等，各种智能家居的设备，可穿戴设备（手表，XR 眼镜等），手机等。
在面向6G 新场景和增强能力时，目前终端的诸多挑战（功耗、复杂度、覆盖、
成本、体积等）会进一步加剧甚至产生新的挑战，成为制约 6G 发展的瓶颈。这
些挑战或问题包括：
未来广域接入需求与当前终端覆盖性能受限的矛盾
面向全频段多制式的泛在接入需求对终端成本体积功耗的挑战
目前的组网和接入不够灵活与普适性不强的问题
目前的终端的感知能力和支持计算的能力有限的问题
2小区重选或切换失败导致的终端业务不连续和体验下降的问题
电池和供电技术有待突破与终端‘0’功率通信需求之间的矛盾
海量小包传输与较高的调度开销之间的矛盾
小型化终端的 AI 能力受限问题，以及能否借助AI 进一步提升终端性能
的问题
上述挑战或问题导致终端在未来物理和数字融合世界中发挥作用时不够“友
好”；所以急需研究终端友好6G 技术，为终端减负，“把复杂留给网络，把简单
留给用户”。从终端侧看，终端友好包括降低终端的功耗、成本和复杂度，支持
终端多样性，扩展接入场景，提升上行效率（能效、谱效），提升用户体验；甚
至是终端放松某一点的体验，从而带来其他点的更好的体验。从网络侧看，终端
友好诣在提升网络能力，以简化终端的相关流程和技术复杂度。
本白皮书涉及的终端友好的具体技术方向包括：
卫星与地面融合技术与多频段融合技术支持终端的广域泛在接入
终端原生组网支持终端灵活的接入
通感算融合扩展终端的服务能力
Cell free 技术支持终端‘0’感知的移动性体验
Backscatter 和近零功耗接收机支持终端‘0’功率通信
新型多址接入支持终端的免调度传输和上行异步传输
AI 与通信结合提升终端用户体验
3. 终端友好关键技术
3.1 卫星与地面融合技术与多频段融合技术支持终端的广域泛在接入
3.1.1 卫星与地面融合技术支持终端的广域接入
广域接入技术能够为终端和用户在广域范围内提供无线接入，实现随时随地
连接网络。当前，地面蜂窝移动通信系统覆盖的人口数量已经超过 70%，但是由
于技术和经济限制，只覆盖了 20%的陆地面积，6%的地球表面面积，远不能满
足广域无缝接入的要求。卫星通信具有覆盖广、对基础设施依赖小等一系列突出
3优势，为地面蜂窝系统解决地球剩余94%面积的网络覆盖问题提供了一种低成本
方式。地面蜂窝通信系统和高、中、低轨卫星通信系统融合发展，构建天地一体
化通信系统，将极大地扩展终端的接入区域，可实现在全球范围内，任何人任何
物在任何地点在任何时间无缝接入和泛在连接。在 6G 天地一体化系统中，卫星
通信终端和地面蜂窝通信终端的有机融合是实现终端的广域无缝接入和泛在连
接的关键。
相比地面蜂窝通信终端，目前，卫星通信终端在形态、功耗、通信速率、集
成度、网络联通性等方面都不算友好。一方面是因为卫星通信传输距离远、大尺
度衰落严重，当通信卫星是GEO 同步卫星，且采用毫米波及以上频段时，路径
损耗极大；另一方面是因为卫星通信领域标准化程度较低，系统之间缺乏标准化
接口。
表 1 比较了典型的地面蜂窝通信终端和卫星通信终端，包括5G 手机终端、
天通一号卫星终端和亚太 6D 卫星终端。其中，天通一号卫星是我国首颗移动通
信卫星，亚太6D 卫星是我国最先进的Ku 高通量卫星。
表 1. 卫星通信终端和地面通信终端的区别
卫星通信终端 地面通信终端
项天通卫星
目终端 亚太卫星终端（GEO卫星，Ku频 毫米波终
Sub 6G 终端
（GEO，S 段） 端
频段）
形手持机 VSAT 站 便携终端（天 手持机CPE
态 线尺寸
（天线尺寸
0.1m）
0.6m~1.2m）
最33dBm 8W~16W 1W（30dBm） 23dBm 23dBm
大 （39dBm~42dBm)
发
射
功
率
4数 1.2Kbps ~ 下行 80Mbps 上行 7Kbps 以下行最大4层MIMO、 下行高于
据 9.6Kbps （带宽 下行最高256QAM调制、4Gbps；
（带宽50MHz）；
速200KHz）、 最大带宽100MHz、载波
上行高于
率上行 间隔30kHz计算：
10Mbps 下行340Mbps
（带宽8MHz） 37.5Kbps（带对于 5ms 单周期帧结构，
宽 500KHz） 单载波理论下行峰值速
率为 1.745Gbps；
以上行最大 1 层 SIMO 传
输、最大带宽100MHz、
载波间隔 30kHz 计算：
对于 5ms 单周期帧结构，
单载波理论上行峰值速
率为 95Mbps (64QAM)
或 127Mbps（256QAM）
标 天通一号 下行：DVB-S2 3GPP 5G NR (FR1)3GPP 5G
准 标准 NR (FR2)
上行：DVB-RCS
集 基带芯片 28nm 或 40nm 基带芯片 5nm 基带芯片
成 40nm 工艺5nm
化
程
度
通 双模单模 多模 多模
信 （LTE+卫
模 星）/单模
式
用 数十万 数万 据爱立信预估，2021年底全球 5G 用
户 户数量预估将超过 5.8 亿
数
注：5G手机终端指标来自于CCSA 5G 终端行业标准《2018-2364T-YDT 3627-2019_5G 数字
蜂窝移动通信网增强移动宽带终端设备技术要求（第一阶段）》；5G 毫米波CPE 终端数据来
自于中国信通院组织的在 MTNet 实验室进行的毫米波测试。
表 1 中，天通一号手持机同时支持卫星通信体制和 4G LTE 标准，但仅仅是
两颗芯片的简单集成，在制式间切换、节省资源等方面都没有做任何的优化。目
前卫星通信终端和地面蜂窝通信终端难以深度融合的主要原因是两种通信体制
差异太大，而且卫星通信网络和地面蜂窝网络没有统一管理。
一方面，空口传输技术的选择直接决定了通信终端芯片实现方案，因此，终
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