1、请务必阅读正文之后的免责条款部分 摘要：通信技术不断升级，6G 向我们走来。相对于 5G 的不同，6G 将着力解决海陆空天覆盖等地域受限的问题，包括整合卫星通信，以便实现全球的无缝覆盖。6G 还将向更高频段扩展以获取更大传输带宽如毫米波、太赫兹、可见光等，以满足流量、连接数急剧增长的需求。同时 6G 将进一步增强 IT+CT+DT 的跨界融合，结合人工智能、大数据、云计算、区块链、新电池技术与量子信息等多项关键技术突破，不断推动通信技术变革。全球 6G 竞争依旧激烈，预计 2030 年商用。目前 6G 仍处于研究启动阶段，具体的需求及技术方向仍不明朗，中美日韩竞争依然激烈，谁抢占先机谁就将获得
2、更大的话语权。我们预计中美贸易战会加剧 6G 标准争夺的激烈程度，当然也不排除为了进一步国产替代、自主可控，最终全球会衍生出多套 6G 标准。按照 6G 目前 2030 年的商用计划，我们预计 5G 生命周期至少能够维持 10 年，5G 是承上启下的一代通信技术，将个人通信进一步拓展到行业应用及物-物的通信，而 6G 将会进一步促进通信与行业应用及地域拓展的深度融合。通信技术的不断升级有效带动经济发展，未来通信技术创新势不可挡。作者 庄宇 010-59312829 赵良毕 010-59312803 相关报告 网络切片，服务 5G 应用杀手锏 2019.04.29 车联网改变社会，让出行更加智慧
3、 2019.04.09 数字孪生，复制同一个你 2019.04.01 MR 狂风袭来，超乎您的想象 2019.03.26 面向海陆空天的 6G，2030 年我们等你 势不可挡的通信网络技术升级 相关行业：通信设备及服务 2019.06.11 行业专题行业一般研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 of 14 目 录 1.缘起：6G 需求核心驱动海陆空天一体化.31.1.5G 三大基础场景对应三大应用需求.3 1.2.5G 非通信技术终点，覆盖地域仍受限.3 1.3.海陆空天一体化为 6G 新增需求，扩展频段+覆盖成就泛在移动通信 4 1.3.1.6G 需求（5G 增强）：流量、连接数急剧增
4、长，跨界融合是关键 4 1.3.2.6G 新增需求:海陆空天一体化，频段+覆盖不断扩展.5 2.硬核：6G 八大关键技术，促使通信技术升级.72.1.机器学习与 AI 加强.7 2.2.灵活频谱共享提升效能.7 2.3.新电池与无线能量传输提升性能.7 2.4.自由空间光通信有待突破.8 2.5.太赫兹（THz）通信与 Sub-太赫兹（Sub-THz）通信规模应用.8 2.6.大量使用多天线系统.8 2.7.面向“大规模无线网络”接入方案.8 2.8.网络安全不断突破.9 3.格局：5G 第一梯队中美日韩，6G 时代竞争更为激烈.103.1.5G 时代，中美日韩处于第一梯队.10 3.2.6G
5、 硝烟再起，强者恒强.11 4.规划：R20 后标准满足 6G 需求，面向 2030 年商用.125.小结：全球 6G 研究方兴未艾，5G 承上启下不得不爱.13 行业一般研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 of 14 1.缘起：6G 需求核心驱动海陆空天一体化 1.1.5G 三大基础场景对应三大应用需求(1)eMBB（Enhance Mobile Broadband），增强型移动宽带。核心：Gbps 级的传输速率，满足高清视频、AR/VR 等大带宽需求。(2)uRLLC（Ultra Reliable&Low Latency Communication），低时延、高可靠通信。核心：1m
6、s 的空口间时延，满足车联网、无人驾驶、远程医疗等低时延、高可靠需求。(3)mMTC（Massive Machine Type Communication），海量物联网连接。核心：100 万个/平方公里的连接密度，满足物联网、智慧城市等海量接入需求。1.2.5G 非通信技术终点，覆盖地域仍受限 目前全球移动通信服务的人口覆盖率约为 70%，但受制于经济成本，技术等因素，仅覆盖了 20%的陆地面积、小于 6%的地球表面积。以我国为例，5G 时代仍会有 80%以上的陆地面积、95%以上的海洋面积无移动网络信号。图 1：5G 网络全球覆盖地域仍有提升空间 数据来源：中国电子信息技术年会，国泰君安证券
7、研究 行业一般研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 of 14 1.3.海陆空天一体化为 6G 新增需求，扩展频段+覆盖成就泛在移动通信 1.3.1.6G 需求（5G 增强）：流量、连接数急剧增长，跨界融合是关键 到 2030 年，通信用户流量与连接数将急剧增长，预计 2030 年我国流量增长约 100+倍，AR/VR/MR、裸眼 3D、8K UHD 等现有应用需求维度更为多元与深入。预计 2030 年全球物联设备接近 1 千亿，中国超过200 亿。图 2：2010-2030 年全球和中国移动数据流量增长快速 数据来源：IMT-2020(5G)推进组5G 愿景与需求白皮书，国泰君安证券研
8、究 图 3：2010-2030 年全球和中国移动终端及物联网连接数增长快速 数据来源：IMT-2020(5G)推进组5G 愿景与需求白皮书，国泰君安证券研究 行业一般研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 of 14 图 4：AR/VR/MR、裸眼 3D、8K UHD 等现有应用需求维度更为多元与深入 数据来源：中国信通院技术资料 同时 6G 可以增强 IT+CT+DT 的跨界融合，需结合人工智能、大数据、云计算、区块链与量子信息形成关键技术突破和能力储备，使设备具备通信、计算、导航、感知等多种能力。1.3.2.6G 新增需求:海陆空天一体化，频段+覆盖不断扩展 相对于 5G 的不同，6G
9、 将着力解决海陆空天覆盖等地域受限的问题，包括整合卫星通信，以便实现全球的无线覆盖。图 5：6G 新增需求:海陆空天一体化 数据来源：CCSA，国泰君安证券研究 行业一般研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 of 14 同时，6G 还将向更高频段扩展以获取更大传输带宽如毫米波、太赫兹、可见光等，进一步满足业务发展需求。行业一般研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 of 14 2.硬核：6G 八大关键技术，促使通信技术升级 2.1.机器学习与 AI 加强 网络的复杂性、连接设备的数量“剧增”，将导致网络从经验中自我学习、自我优化、自我进化并灵活地提供各类新服务。6G 时代人与机器将和
10、谐地互联、共存，全新的未来业务类型可能是智能体之间的智能互联。除了媒体数据、传感数据、控制数据等传统数据外，AI 驱动的“智慧传输”将会是占据 6G 网络的全新数据类型，智能体间将能分享和传递 AI 信息，形成真正意义上的“智慧互联”时代。2.2.灵活频谱共享提升效能 传统专用频谱分配方式使得频谱资源分配已满但利用率低下，导致移动通信系统面临频谱需求高但频谱资源严重短缺的矛盾。ITU-R WP5D 频率需求报告指出，2020 年全球和中国的频谱资源缺口为上千兆赫兹。表 1：2020 年中国频谱资源缺口为上千兆赫兹 年份年份 2015 年年 2020 年年 需求预测需求预测 570-690 1,
11、490-1810 已分配频率已分配频率 687 687 额外需求额外需求 充分合理使用 803-1123 资料来源：ITU-R WP5D 频率需求报告，国泰君安证券研究 基于情景的、每秒级别的动态频率分配，将更为高效地使用较低频段中的宝贵无线电频谱。AI、区块链等技术的综合应用有助于动态频谱分配及频谱使用效率的提高。2.3.新电池与无线能量传输提升性能 6G 时代需要固态电池、石墨烯电池等新电池技术，具备更高能量、更低成本、更长续航里程、更便于携带等特性。无线能量传输在一定条件下可能是延长电池使用寿命、避免频繁充电的可行方法。行业一般研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 of 14 2.
12、4.自由空间光通信有待突破 光学自由空间通信将使得 6G 时代的室内外无线通信场景具备高数据速率，因此需要释放可见光的低频段无线电频谱以用于大范围使用。2.5.太赫兹（THz）通信与 Sub-太赫兹（Sub-THz）通信规模应用 超过 100GHz（D 频段，110GHz-170GHz 频段等）的连续大带宽的可用性，将成就 6G 时代短距离高数据速率的传输系统，因此需要释放 THz的低频段无线电频谱以用于大范围使用。太赫兹通信是一个跨学科、跨专业的复合型技术领域，不仅需要通信技术的发展和突破，还需要高性能器件做支撑，尤其是大功率 GaN 太赫兹二极管的制备、大功率太赫兹固态电子放大器、高效率太
13、赫兹倍频器混频器、高速高效的太赫兹调制器、高灵敏太赫兹相干接收器、太赫兹高速基带等方向。2.6.大量使用多天线系统 当把 THz、Sub-THz、可见光的频谱新增用于 6G 时代的移动通信系统之后，将需要运营商们能够利用多射线传播的多个天线系统，以获得更大的吞吐量，并用于精确定位以及无线能量传输。6G 时代，基于超材料的大规模阵列天线的小型化与集成化将更为重要。2.7.面向“大规模无线网络”接入方案 预计在 6G 时代，每平方米范围内平均会有超过 10 个无线终端设备，因此需要新的接入机制来以高效及可扩展的方式处理大量非正交用户数据。非正交多址接入技术（NOMA）将在 6G 时代蓬勃发展，在非
14、正交多址系统中引入极化编码，从广义极化的观点出发，优化信道计划分解方案。行业一般研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 of 14 2.8.网络安全不断突破 6G 时代可能将非个人设备用于个人通信，这将对生物认证和隐私带来诸多新的挑战。所以 6G 时代将需要采取全新的无线安全方案以使得相关通信系统能够应对由量子计算机发起的攻击。行业一般研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 of 14 3.格局：5G 第一梯队中美日韩，6G 时代竞争更为激烈 2018 年 7 月 16-27 日，ITU-T 第十三研究组全会召开，决定成立“网络 2030”焦点组，面向 2030-2040 年的未来网
15、络架构、需求、能力于用例，保持后向兼容，支持当前以及未来新应用。2019 年 3 月 25 日，在 IEEE 的发起之下，全球第一届 6G 无线峰会在芬兰召开，邀请了工业界和学术界发表对于 6G 之最新见解和创新，探讨实现 6G 愿景需要应对的理论和实践挑战。2019 年 5 月 20 日-24 日，IEEE2019 年国际通信会议（ICC 2019）召开，大会主题为“Enpowering Intelligent Communications（赋能通信）”。会上众多专家及业内人士对 6G 时代如何实现智能通信的赋能展开了深入探讨。3.1.5G 时代，中美日韩处于第一梯队 据 CITA 和 An
16、alysis Mason 的数据显示，目前 5G 时代，中国在全球主要国家的 5G 竞备中处于领先地位，与中国同处第一梯队位置的还有韩国、美国和日本。图 6：5G 时代中国处于第一梯队 数据来源：CITA，Analysis Mason，国泰君安证券研究 行业一般研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 of 14 3.2.6G 硝烟再起，强者恒强 中国：目前国内 IMT2020 新技术工作组已开始开展 6G 的总体研究，科技部 2018-2019 重点专项中 11 项与 6G 相关，信通院等单位牵头负责后 5G/6G 系统愿景与需求研究。2019 年 4 月 26 日，毫米波太赫兹产业发展
17、联盟在京成立，该联盟由信通院与产业界、科研院所等相关企业和专家共同筹建，旨在加快我国毫米波太赫兹产业发展，提升我国在通信领域的技术水平与产业化能力。同时由国家发改委、工信部、科技部共同支持举办的未来移动通信论坛（“Future论坛”）已发布 A peek Beyond 5G 等 3 本 6G 相关白皮书。ITU-T 启动的 FGNET2030 研究，中国运营商也深度参与。美国：6G 的研发推进以政府资助高校的模式为主，重点研发“融合太赫兹通信与传感”的项目。日本：6G 的研究工作以国内最大电信运营商 NTT DoCoMo 为主体，主攻太赫兹、轨道角动量等方向。韩国：三星负责 6G 技术预研，计
18、划在 6G 时代将全双工技术打磨精熟。欧盟：欧盟 2017 年成立由德国、希腊、芬兰、葡萄牙、英国等跨国TERRANOVA 计划，明确提出研发超高速太赫兹创新无线通信技术。欧洲电信标准化协会（ETSI）也逐步开展 6G 基础技术的研究项目及其他研发方向的征询工作。行业一般研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 of 14 4.规划：R20 后标准满足 6G 需求，面向 2030 年商用 当下 6G 研究刚刚开始，预计 2030 年实现商用。6G 目前的主要进度：依据 5G 发展的实际情况，一方面分析现有系统的不足，另一方面分析未来的潜在业务需求，从而总结出未来移动通信系统的特征，设计未来
19、移动网络需求愿景，并进一步探讨频率需求、技术和运营挑战、潜在创新机会等问题，并指出 5G 阶段不能满足从而需要进一步发展的 6G 需求。预计 6G 的众多需求将于 R20 以后的标准版本加以满足，2030 年实现商用。图 7：6G 总体规划：预计 R20 后标准满足需求，2030 年实现商用 数据来源：CCSA，3GPP 行业一般研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分 13 of 14 5.小结：全球 6G 研究方兴未艾，5G 承上启下不得不爱 目前 6G 仍处于研究启动阶段，未来具体的需求及技术方向仍不明朗，预计 5G 的生命周期至少能够维持 10 年。5G 是承上启下的一代通信技术，将个人
20、通信进一步拓展到行业应用及物-物的通信，而 6G 会将通信与行业应用及地域拓展深度融合。通信技术的不断升级有效带动经济的发展，未来通信技术创新势不可挡。行业一般研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分 14 of 14 本公司具有中国证监会核准本公司具有中国证监会核准的证券投资的证券投资咨询咨询业务资格业务资格 分析师声明分析师声明 作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力，保证报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑基于作者的职业理解，本报告清晰准确地反映了作者的研究观点，力求独立、客观和公正，结论不受任何第三方的授意或影响，特此声明。免责声明免责声明 本报告仅供国
21、泰君安证券股份有限公司（以下简称“本公司”）的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。本报告仅在相关法律许可的情况下发放，并仅为提供信息而发放，概不构成任何广告。本报告的信息来源于已公开的资料，本公司对该等信息的准确性、完整性或可靠性不作任何保证。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可升可跌。过往表现不应作为日后的表现依据。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司不保证本报告所含信息保持在最新状态。同时，本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改，投资者
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