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摘要
海量接入技术是可以解决海量接入问题的技术的统称。6G对连接密度提出了更高
2
的需求,面向海量连接场景,6G连接密度的愿景是千万终端/km。6G通过万物互联真
正实现数字化社会,让人获得与环境之间自然的、启发式的、无处不在的交互,每个人
将会触发数十到数百个终端连接到6G网络,预计机器型终端的交互周期从5G的1天
或2小时降到秒级。6G对低时延也提出了更高的需求,特别是其中的机器型终端偶发
小包传输,需要将启动接入到建立RRC(RadioResourceControl,无线资源控制)连接
的时延进一步降低,实现至简接入。
6G对mMTC场景进一步演进,提出MassiveCommunication场景,潜在的接入终
端数量巨大,可达到每平方公里千万终端以上。同时,6G中针对eMBB和URLLC场
景演进形成的ImmersiveCommunication和HRLLC场景对连接密度和时延等指标提出了
更高的需求。为了满足这些需求,需要研究海量接入技术。
本白皮书的目标是建立海量接入技术的框架,研究海量接入技术的应用场景和需求,
识别论证需要解决的技术问题,提供解决问题的技术路线以及具体的技术方案。首先分
析海量接入技术的使用场景,给出不同用例对“连接密度”、“时延”、“数据发送频率”、
“数据包大小”等指标的需求。然后结合具体用例的需求,分析对海量接入技术的需求,
包括简化通信流程,提升连接密度、降低通信时延等方面。进而研究海量接入关键技术,
对业界提出的主流技术方向无源多址接入方案进行研究,提出非协调随机接入和传输技
术、高效无连接传输技术、基于ODMA的多用户编译码方法、稀疏IDMA无源多址技
术。在此基础上,研究优化的发射机设计方案和接收机设计方案,提出基于虚拟用户分
割的多址方案、基于资源跳跃的多址方案、模式分割的随机接入方案、基于稀疏结构变
换迭代接收机、容量最优且低复杂度的迭代接收机和多用户编码方案。最后,对提出的
关键技术进行整合和分类,提炼形成实现海量接入的技术路线。
1/66
目录
1.引言(中信科)3
2.海量接入技术的应用场景(中信科、中国联通)5
3.重要用例7
3.1ToC的数字孪生世界(中信科)7
3.2密集紧要连接的车联网(中兴、中信科)9
3.3极低功耗物联网(vivo)11
4.基本需求(中信科)13
5.海量连接的通信流程(中信科、vivo)14
6.海量接入关键技术18
6.1无源多址接入方案18
6.1.1非协调随机接入和传输技术(中信科)18
6.1.2高效无连接传输(中兴)20
6.1.3基于ODMA的多用户编译码方法(西电)32
6.1.4稀疏IDMA无源多址技术(中国移动)35
6.2发射机设计方案40
6.2.1基于虚拟用户分割的多址方案(DOCOMO)40
6.2.2基于资源跳跃的多址方案(北交)42
6.2.3模式分割的随机接入方案(北科)46
6.3接收机设计方案48
6.3.1基于稀疏结构变换迭代接收机(北科)48
6.3.2容量最优且低复杂度的迭代接收机和多用户编码方案(西电、浙大)51
7.技术路线(中信科)57
8.总结与展望(中信科)60
参考文献61
贡献单位64
缩写术语65
2/66
1.引言(中信科)
随着物联网、人工智能等新兴技术的快速发展,人们对于通信技术的需求也越来越
5G
高。技术的出现,为人们提供了更快、更稳定、更可靠的通信服务。然而,随着物
联网设备数量的不断增加,海量设备接入已成为当今通信领域的关键挑战之一,传统的
通信技术已经无法满足海量设备的接入需求。因此,研究和设计海量接入技术成为了6G
时
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