6G智能空口技术白皮书（2026年）

发布单位：中移智库 编制单位：中国移动通信有限公司研究院、北京航空航天大学、北京理工大学、清华大学、中国科学技术大学、北京三星通信技术研究有限公司、大唐移动通信设备有限公司、中关村泛联移动通信技术创新应用研究院、中山大学、上海大学 前言 我们正站在通信技术代际跃迁的关键节点。从1G到5G，移动通信以十年一代的节奏，推动了从个人连接到万物互联的深刻变革。然而，面向2030年及未来的“万物智联”时代，全息通信、数字孪生、自动驾驶、智能体等新兴应用对网络提出了更高要求：极致的频谱与能效、内生智能、通感一体、以及对复杂环境的自主认知能力。6G作为未来智能社会的关键基础设施，其核心引擎——无线空口，亟待一场根本性变革。 回首过往，空口技术的演进之路辉煌而艰辛。大规模多输入多输出（MultipleInputMultipleOutput，MIMO）、波形多址、编码调制等关键技术，已将传统通信理论的潜力挖掘至深。我们不得不面对一个日益严峻的现实，那就是依靠规模扩张与线性优化的传统技术路径已渐趋瓶颈：链路级编码调制的性能已逼近香农极限，更大规模的天线阵列意味着难以承受的导频开销与计算复杂度，密集化、超大规模的网络部署使得系统干扰环境空前复杂，多小区联合处理对回传容量和实时信道获取提出了近乎苛刻的要求。这一切都表明，无线空口技术已步入一个“高原区”，若仅沿着既有范式修修补补，将难以满足6G的宏伟愿景。空口技术正呼唤一场范式革命。 人工智能（ArtificialIntelligence，AI）技术的兴起，为突破6G空口设计瓶颈提供了全新范式。其核心价值体现在三大能力突破上：一是卓越的复杂系统建模能力，能从高维数据中挖掘信道特性、器件非线性等深层特征，构建更精确的实用模型；二是高效的高维空间寻优能力，运用强化学习等方法，对资源分配、干扰协调等挑战问题给出近最优解；三是革命性的端到端联合设计能力，通过统一的神经网络打破模块壁垒，将级联优化转化为端到端学习，实现全局性能增益。这些能力共同驱动空口设计实现从传统范式向智能范式的根本性转变。 然而，将AI引入高要求的空口设计面临核心矛盾：性能增益必然伴随算力、数据资源和存储开销等新成本，缺乏科学权衡将导致“AI吞噬增益”的困境。为了构建绿色高效的6G智能空口，并全面提升系统容量、谱效与能效等关键性能，需重点突破以下研究方向：确立空口AI设计准则、重塑AI与通信双向赋能的接入网架构、构建低开销数据集，以及设计高效模型与空口传输算法。这些课题已成为推动6G空口演进的核心研究任务。 在设计准则方面，本白皮书提出“能力-质量-代价”三角均衡设计评估模型，系统权衡三大维度：能力（谱率、能效等通信指标），质量（推理精度、时延、泛化性等模型性能），代价（算力、数据采集、训练推理等相关成本）。这一模型要求在三维约束空间寻求最优解，成为评判空口AI技术价值的基本准则。 在顶层架构方面，提出“智能内生”的6G接入网架构，旨在从根本上解决5G通过外挂式、烟囱式引入AI所带来的效率瓶颈与能力割裂。通过新增面向数据全生命周期管理的“数据面”和面向高性能处理的“计算面”，并增强控制面与用户面，在架构层面实现连接、计算、数据与AI模型四要素的深度融合与统一灵活编排，为空口AI能力的按需部署与高效发挥提供坚实的土壤。 在关键技术方面，本白皮书进行了一系列从理论到实践的创新探索。从低开销空口AI数据集的构建方法，到面向MIMO信道信息获取、器件非线性补偿、单小区与多小区用户调度与MIMO预编码、信源信道联合设计乃至无循环前缀波形等核心环节的创新AI模型设计，均提供了解决方案与性能验证。其中很多模型设计是对“能力-质量-代价”均衡理念的深入诠释与工程实践，以更低的复杂度实现更高的系统容量、谱效和能效等指标。 在产业推动方面，坚持技术可行性与标准化并重。通过集中式与分布式大规模MIMO样机、超高阶调制样机等一系列原型验证，证明了多项空口AI技术在真实环境下的卓越成效。同时，团队深度参与第三代合作伙伴计划（3rdGenerationPartnershipProject，3GPP）等国际标准化组织，积极将研究成果融入全球技术规范，旨在为构建全球统一、高效协同的6G智能空口标准贡献中国智慧与力量。 本白皮书是团队在6G空口AI领域探索的成果总结。我们期待与全球产学界同仁分享见解、凝聚共识、协同创新。我们坚信，以“能力-质量-代价均衡”为准则，以“智能内生”为架构基石，6G空口将突破传统通信极限，从被动传输管道演进为“认知共生”的自优化与自演进智能系统。这不仅是技术的跃迁，更是从“连接万物”迈向“万物智联”新纪元的关键一步。 未来已来，让我们携手绘制6G智能空口的发展蓝图。 本白皮书由中移智库发布，未经书面授权，任何单位或个人不得复制或拷贝本文件之部分或全部内容。 目录 1.白皮书背景...........................................................................................................................12.白皮书章节安排和主要技术突破.......................................................................................33.6G空口AI技术设计理念....................................................................................................53.1.设计思路........................................................................................................................53.2.优化策略........................................................................................................................74.6G智能内生接入网架构设计............................................................................................124.1.6G智能内生网络架构需求和驱动力.........................................................................124.2.6G智能内生网络架构总体设计原则.........................................................................134.3.6G智能内生网络架构设计方法.................................................................................134.4.6G智能内生总体网络架构设计框架.........................................................................154.5.6G智能内生接入网架构方案设计.............................................................................174.6.CIS-RAN：智能内生接入网架构的演进...................................................................205.低开销空口AI数据集构建...............................................................................................215.1.CSI压缩反馈低开销采集方法....................................................................................215.2.低开销AI室内定位数据采集....................................................................................245.3.AI接收机低开销数据采集..........................................................................................266.空口AI传输技术设计.......................................................................................................276.1.信道信息获取方法......................................................................................................286.2.用户调度与MIMO预编码.........................................................................................446.3.空口AI编译码和波形设计方法................................................................................546.4.空口AI多模块联合设计方法....................................................................................587.空口AI多模块集成与系统级仿真...................................................................................627.1.业界面临的挑战..........................................................................................................627.2.思路和方法..................................................................................................................637.3.成效和先进性..............................................................................................................648.空口AI样机.......................................................................................................................668.1.集中式大规模MIMO样机.........................................................................................668.2.分布式大规