（吉林省延邊朝鮮族自治州工業(yè)和信息化局，吉林 延吉 133000）

0 引言

伴隨著全球5G 商用的啟動(dòng),6G 技術(shù)的研發(fā)正在蓬勃興起[1]，未來網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)向融合、智能、開放、泛在化方向發(fā)展[2]。6G 將以5G 的大帶寬、海量連接、超低延遲三大應(yīng)用場(chǎng)景為基礎(chǔ)，進(jìn)一步將服務(wù)的邊界從物理世界延拓至虛擬世界,通過智慧連接、深度連接、全息連接和泛在連接構(gòu)建了“一念天地，萬物隨心”的6G 總體愿景[3]。相較于5G，6G 能夠提供更快、更智能、更開放、更大規(guī)模、更安全、更可靠、更低功耗、更強(qiáng)覆蓋和更高移動(dòng)性的通信能力。到2030 年，全球的電子設(shè)備接入數(shù)量將超1250 億，將成為 2030 年智能信息社會(huì)的主要推動(dòng)力[4]。業(yè)界推論，6G 潛在關(guān)鍵技術(shù)包括太赫茲通信[5]、可見光通信[6]、動(dòng)態(tài)頻譜共享[7]、人工智能[8-9]、新一代天線射頻、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)[10]、全息通信[11]、海洋網(wǎng)絡(luò)、區(qū)塊鏈[12-13]、6G 定位[14]等一系列新技術(shù)。這些技術(shù)有望應(yīng)用于數(shù)字孿生[15]、空中高速上網(wǎng)、基于全息通信的XR、新型智慧城市群[16]、全域應(yīng)急通信搶險(xiǎn)、智能工廠、網(wǎng)聯(lián)機(jī)器人和自治系統(tǒng)等6G 新的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。總體而言，如果說5G 能夠滿足萬物互聯(lián)的以“物”為核心的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，那么6G 將帶來以“人”為核心的智能化服務(wù)場(chǎng)景，進(jìn)一步擴(kuò)展和深化物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的范圍和領(lǐng)域，即其覆蓋人的環(huán)境（室內(nèi)、空、天、地、海等全覆蓋），增強(qiáng)人的感受（大規(guī)模高速通信、虛擬現(xiàn)實(shí)、全息傳輸?shù)龋?，提高人生質(zhì)量（遠(yuǎn)程醫(yī)療、自主機(jī)器人、無人駕駛車等），并實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)向萬物智聯(lián)的飛躍。

《國(guó)家無線電管理規(guī)劃（2016—2020 年）》明確提出：“管資源、管臺(tái)站、管秩序，服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、服務(wù)國(guó)防建設(shè)、服務(wù)黨政機(jī)關(guān)，突出做好 重點(diǎn)無線電安全保障工作”為總體要求，聚焦頻譜資源管理核心職能，著力完善監(jiān)管體系建設(shè)，升級(jí)國(guó)家無線電管理應(yīng)急指揮調(diào)度中心。根據(jù)上述要求，5G 時(shí)代的今天，我國(guó)各級(jí)無線電監(jiān)測(cè)站監(jiān)管技術(shù)設(shè)施建設(shè)逐步向網(wǎng)聯(lián)化、智能化方向發(fā)展，比如：甘肅省無線電管理指揮中心大屏幕顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)[17]，航空業(yè)務(wù)專用無線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[18]，安徽省基于GIS 的可視化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)一體化平臺(tái)[19]，寧夏無線電監(jiān)測(cè)一體化平臺(tái)[20]等設(shè)施建設(shè)日益完善。在無線電監(jiān)測(cè)站技術(shù)設(shè)施建設(shè)學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域也努力追趕5G 時(shí)代發(fā)展需求，比如在頻率臺(tái)站管理方面，文獻(xiàn)[21]提出了一種基于無線電管理一體化平臺(tái)的頻率臺(tái)站精細(xì)化管理應(yīng)用思路，其核心內(nèi)容為電磁兼容分析、重點(diǎn)臺(tái)站保護(hù)、無線電監(jiān)測(cè)等技術(shù)手段應(yīng)用于無線電頻率臺(tái)站管理當(dāng)中，有助于提升頻率指配和臺(tái)站設(shè)置審批工作的自動(dòng)化及智能化水平。在無線電監(jiān)測(cè)站智能化平臺(tái)技術(shù)設(shè)施建設(shè)方面，文獻(xiàn)[22-25]提出無線電監(jiān)測(cè)站車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)測(cè)網(wǎng)、無人機(jī)等平臺(tái)一體化技術(shù)設(shè)施建設(shè)方案，為有效監(jiān)管5G 時(shí)代日益復(fù)雜的無線電電磁環(huán)境及技術(shù)設(shè)施建設(shè)指明了方向。

面對(duì)未來6G 時(shí)代，目前6G 技術(shù)相關(guān)的無線電監(jiān)測(cè)站領(lǐng)域有關(guān)學(xué)術(shù)研究極為稀少，但是，對(duì)6G 相關(guān)的業(yè)界學(xué)術(shù)研究已經(jīng)如火如荼，將來必定給無線電監(jiān)測(cè)站領(lǐng)域帶來舉足輕重的影響，為此，本文結(jié)合當(dāng)前學(xué)術(shù)界對(duì)6G 技術(shù)的愿景研究，介紹了6G 潛在技術(shù)。根據(jù)當(dāng)前我國(guó)無線電監(jiān)測(cè)站未來發(fā)展趨勢(shì)，6G 技術(shù)對(duì)我國(guó)無線電監(jiān)測(cè)站領(lǐng)域的應(yīng)用愿景進(jìn)行初步性的研究，認(rèn)為大體上涉及但不局限于無線電監(jiān)測(cè)站的車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)測(cè)網(wǎng)、無人機(jī)、頻譜管理等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，以5G 時(shí)代的技術(shù)背景為基礎(chǔ)，進(jìn)一步深入探討未來6G 時(shí)代的無線電監(jiān)測(cè)站領(lǐng)域潛在的6G 技術(shù)應(yīng)用愿景。

1 6G 愿景介紹及應(yīng)用需求

目前業(yè)界討論較多的6G 潛在使能技術(shù)大體上主要包括超大規(guī)模天線、軌道角動(dòng)量等高效無線接入技術(shù)，太赫茲、可見光、高效頻譜使用等新型頻譜使用技術(shù)，空天地一體化融合技術(shù)等[26]，以及區(qū)塊鏈、智能表面、6G 定位、邊緣計(jì)算、全息通信、人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)，為6G 時(shí)代用戶提供豐富的應(yīng)用體驗(yàn)。這些技術(shù)有望賦能6G 時(shí)代無線電監(jiān)測(cè)站領(lǐng)域（如圖1 所示），使無線電監(jiān)測(cè)站領(lǐng)域的車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)測(cè)網(wǎng)、無人機(jī)、頻譜管理等應(yīng)用，在性能上帶來進(jìn)一步的提升。本節(jié)主要介紹6G 技術(shù)愿景以及最新學(xué)術(shù)研究成果的同時(shí)，初步探討與展望這些技術(shù)在無線電監(jiān)測(cè)站領(lǐng)域的應(yīng)用需求。

1.1 新型頻譜技術(shù)應(yīng)用

為滿足6G 時(shí)代新興智能應(yīng)用Tbps 的數(shù)據(jù)速率需求，太赫茲以及可見光通信（包括紅外線、可見光以及深紫外線頻段）備受關(guān)注。0.1THz 到10THz的太赫茲頻段可提供數(shù)百吉赫茲甚至太赫茲的巨大帶寬，并且天氣條件因素影響低、安全性高、多點(diǎn)通信等特點(diǎn)，使太赫茲頻段成了各國(guó)學(xué)者研究的熱點(diǎn)。2019 年，我國(guó)成立國(guó)家重大專項(xiàng)“星間太赫茲組網(wǎng)通信關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目，開展對(duì)太赫茲頻段的研究和利用[27]。太赫茲通信技術(shù)可應(yīng)用于環(huán)境傳感、遠(yuǎn)程醫(yī)療、納米機(jī)器人等領(lǐng)域，混合現(xiàn)實(shí)（Mixed Reality，MR）、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（eXtended Reality，XR）、全息通信、人工智能機(jī)器人等極高帶寬且對(duì)時(shí)延要求極高的新興業(yè)務(wù)，無人駕駛、高鐵等高速移動(dòng)通信，商場(chǎng)大廳、賽事場(chǎng)館等人流量和數(shù)據(jù)量極大的場(chǎng)所，太空衛(wèi)星間鏈路通信等，關(guān)于太赫茲應(yīng)用場(chǎng)景示意圖，如圖2 所示。相比5G，極大地拓展了應(yīng)用領(lǐng)域范圍。在6G 無線通信頻譜資源十分緊張的環(huán)境中，400～ 800THz 無須授權(quán)超寬頻譜的可見光通信能夠滿足人們近80%的室內(nèi)環(huán)境覆蓋，大氣內(nèi)外、水面水下等室外場(chǎng)景中也能實(shí)現(xiàn)高速可靠的無線通信，很好地彌補(bǔ)了6G 時(shí)代頻譜資源稀缺問題。

圖1 6G 技術(shù)賦能無線電監(jiān)測(cè)站示意

圖2 太赫茲應(yīng)用場(chǎng)景示意圖

6G 時(shí)代這些太赫茲與可見光通信的應(yīng)用與普及，可將無線電監(jiān)測(cè)站的移動(dòng)監(jiān)測(cè)車變得更加智能與網(wǎng)聯(lián)化，助力實(shí)現(xiàn)車內(nèi)遠(yuǎn)程全息通信、數(shù)字孿生、自動(dòng)駕駛、車內(nèi)高速上網(wǎng)等新興應(yīng)用，大力提升移動(dòng)監(jiān)測(cè)車的綜合性能。監(jiān)測(cè)站物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面，可見光與太赫茲通信幫助智能機(jī)器人管理設(shè)備庫(kù)、服務(wù)器機(jī)房、室外基站設(shè)備等傳統(tǒng)人工化管理的領(lǐng)域，并且實(shí)現(xiàn)室內(nèi)可見光無線高速上網(wǎng)、定位、照明、室內(nèi)智能家居、安防管控等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的無障礙智能通信，提供巨大帶寬、超低時(shí)延無線頻譜。監(jiān)測(cè)網(wǎng)方面，太赫茲頻段協(xié)助智能監(jiān)測(cè)無人機(jī)的空中作業(yè)，比如實(shí)時(shí)向云平臺(tái)傳輸巨容量無線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、場(chǎng)景全息影像數(shù)據(jù)等?？傮w而言，太赫茲、可見光等新型頻譜通信有效彌補(bǔ)與補(bǔ)充5G 毫米波通信的缺陷，提供巨大容量通信頻譜，滿足6G 時(shí)代的新型業(yè)務(wù)應(yīng)用需求。

1.2 高效無線接入技術(shù)

為實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，在多天線、調(diào)制編碼等傳統(tǒng)技術(shù)增強(qiáng)的基礎(chǔ)上，探索新的物理維度和傳輸載體，如軌道角動(dòng)量，尋找新的信息傳輸方式。首先，6G 無線接入技術(shù)學(xué)術(shù)研究方面，基于免授權(quán)隨機(jī)接入?yún)f(xié)議的新型6G 蜂窩物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模接入技術(shù)[28]，能夠很好地滿足低功耗、巨連接和廣覆蓋的無線接入，有望應(yīng)用于6G 物聯(lián)網(wǎng)無縫覆蓋的網(wǎng)絡(luò)社交、網(wǎng)絡(luò)商務(wù)、移動(dòng)共享等數(shù)據(jù)服務(wù)中。智能反射面[29]、智能表面技術(shù)[30]作為6G 潛在關(guān)鍵技術(shù)之一，與太赫茲通信、超大規(guī)模MIMO 技術(shù)等相結(jié)合，通過反射或折射入射信號(hào)方式進(jìn)一步提升無線信號(hào)的吞吐量、覆蓋范圍等，關(guān)于智能反射面技術(shù)示意圖，如圖3 所示。意圖驅(qū)動(dòng)的6G 無線接入網(wǎng)絡(luò)[31]（ID-RAN,intent-driven radio access network），以大數(shù)據(jù)、人工智能、SDN、NFV 等技術(shù)為基礎(chǔ)，能夠?qū)⒂脩艋蜻\(yùn)營(yíng)商對(duì)網(wǎng)絡(luò)期望的業(yè)務(wù)、性能和組網(wǎng)“意圖”轉(zhuǎn)化為實(shí)際組網(wǎng)策略，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的高效柔性可重構(gòu)。其次，量子態(tài)軌道角動(dòng)量和統(tǒng)計(jì)態(tài)軌道角動(dòng)量在無線通信中應(yīng)用仍處于探索階段，有望早日成為6G 時(shí)代的新的信息傳輸方式，實(shí)現(xiàn)革命性突破。最后，高效無線接入技術(shù)將大力提升無線電監(jiān)測(cè)站無線傳輸領(lǐng)域，如車聯(lián)網(wǎng)、無人機(jī)、網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等無線網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)需求。

圖3 智能反射面技術(shù)示意圖

1.3 空天地一體化融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

隨著5G 的發(fā)展，地面物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)趨勢(shì)，但受限于覆蓋能力及建設(shè)成本，地面物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展受到一定制約。預(yù)計(jì)5G 時(shí)代仍將有 80%以上的陸地區(qū)域和 95%以上的海洋區(qū)域無移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，6G 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)能夠覆蓋太空、天空、陸地和海洋空間，很好地解決地面物聯(lián)網(wǎng)的覆蓋“盲區(qū)”，形成空、天、地、海一體化的衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)。中國(guó)早在“十三五”規(guī)劃中就將“天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)”納入“科技創(chuàng)新 2030 重大項(xiàng)目”。6G 空天地一體融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)作為6G 的核心方向之一，在地面蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過深度融合天基衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、航天器、無人機(jī)等多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)全球海陸空全域立體覆蓋和隨時(shí)隨地的超廣域?qū)拵Ы尤肽芰?。針?duì)6G 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、動(dòng)態(tài)性高、資源高度約束等問題，文獻(xiàn)[32]提出了基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)（RL,reinforcement learning）的空天地一體化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化框架，以進(jìn)行高效快速的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、分析、優(yōu)化與管控。衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)終端以間接接入或者直接接入模式與地面核心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合互聯(lián)[33]，實(shí)現(xiàn)6G網(wǎng)絡(luò)泛在連接愿景。在6G 泛在網(wǎng)絡(luò)背景下，無線電監(jiān)測(cè)站的移動(dòng)監(jiān)測(cè)車、無人機(jī)、便攜式設(shè)備等，即使到了人員稀少的沙漠、邊境、山區(qū)等區(qū)域也不怕連不上網(wǎng)絡(luò)，可以時(shí)時(shí)刻刻與遠(yuǎn)程云端控制中心或者監(jiān)測(cè)站遠(yuǎn)程云服務(wù)器保持聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)邊云互動(dòng)、定位、協(xié)同指揮、安全保障等一系列效果。

1.4 人工智能技術(shù)

未來，6G 智能網(wǎng)絡(luò)、AI、大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生世界等融合為一體，構(gòu)建“智能泛在”的數(shù)字世界，比如機(jī)器之間、體域網(wǎng)設(shè)備之間、人與虛擬助理之間、人與人之間進(jìn)行智能協(xié)作與感知，提高全社會(huì)的數(shù)字化運(yùn)維效率，推動(dòng)人類社會(huì)走向高速智能化發(fā)展道路。相比5G 時(shí)代的智能，面向2030 年的6G 時(shí)代智能將賦予更為智慧的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等情境感知、自主認(rèn)知能力，可產(chǎn)生主動(dòng)的智慧交互行為。人與物、物與物之間的通信將升級(jí)為人與智能體、智能體與智能體之間通信的形式，如圖4 所示。首先，在無線接入智能方面，為滿足6G 對(duì)各類差異化業(yè)務(wù)的高效支撐與實(shí)現(xiàn)全頻譜、全場(chǎng)景、全業(yè)務(wù)的適配協(xié)同，文獻(xiàn)[34]提出了極智極簡(jiǎn)的空、天、地、海通信高度協(xié)同一體化6G 無線接入網(wǎng)體系架構(gòu)，其核心特征在于通過AI與通信、計(jì)算、存儲(chǔ)、控制等網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行高度協(xié)同和深度融合以及柔性可編排，構(gòu)建基于通用硬件平臺(tái)的柔性可重構(gòu)一體化智慧內(nèi)生無線網(wǎng)絡(luò)。

其次，在邊緣計(jì)算智能方面，文獻(xiàn)[35]為了滿足技術(shù)設(shè)施邊緣智能化業(yè)務(wù)發(fā)展需求，提出了5G時(shí)代無線電監(jiān)測(cè)站邊緣計(jì)算技術(shù)生態(tài)體系模型，并展望了未來典型邊緣計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景。6G 將進(jìn)一步超越5G 時(shí)代的邊緣計(jì)算，通過網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算深度融合形成的基礎(chǔ)設(shè)施，為AI 提供無處不在的算力與無所不及的泛在智能，并走向“在網(wǎng)計(jì)算”。針對(duì)規(guī)模和復(fù)雜性空前的6G 邊緣網(wǎng)絡(luò)，文獻(xiàn)[36]提出基于人工智能的管理控制架構(gòu)，其核心內(nèi)容為6G 邊緣網(wǎng)絡(luò)可由多家運(yùn)營(yíng)商投資共建，針對(duì)規(guī)模和復(fù)雜性空前的6G 網(wǎng)絡(luò)，集成SDN、NFC、網(wǎng)絡(luò)切片等技術(shù)，通過深度融合大數(shù)據(jù)、人工智能等方式實(shí)現(xiàn)類似“無人駕駛”的自主自治網(wǎng)絡(luò)，滿足6G 時(shí)代邊緣網(wǎng)絡(luò)用戶的高可靠、低時(shí)延、高帶寬等不同業(yè)務(wù)需求。面對(duì)6G 時(shí)代海量的超高帶寬、超高可靠、超低時(shí)延無線網(wǎng)絡(luò)邊緣終端數(shù)據(jù)需求，傳統(tǒng)單一的邊緣服務(wù)器計(jì)算能力有限，為此，文獻(xiàn)[37]設(shè)計(jì)了一種異構(gòu)的多層邊緣計(jì)算（HetMEC,heterogeneousmulti-layer mobile edge computing） 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其核心內(nèi)容為通過云計(jì)算中心和多層邊緣服務(wù)器的計(jì)算和傳輸資源，合理分割卸載計(jì)算任務(wù)，共同為邊緣應(yīng)用提供可靠、高效的計(jì)算服務(wù)，可以有效避免網(wǎng)絡(luò)阻塞和數(shù)據(jù)堆積，更加適合6G 物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求。

圖4 6G 萬物智聯(lián)應(yīng)用場(chǎng)景

最后，在6G 智能網(wǎng)絡(luò)性能增強(qiáng)方面，URLLC（超可靠低時(shí)延）作為5G 垂直行業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，6G 時(shí)代其功能進(jìn)一步提升至微秒級(jí)，將催生大量智能體和虛擬空間應(yīng)用。隨著信息技術(shù)的不斷革新，移動(dòng)通信場(chǎng)景進(jìn)一步從物理空間向虛擬空間滲透，從物—物通信向智能體交互升級(jí)，如虛擬現(xiàn)實(shí)、全息景象和數(shù)字孿生系統(tǒng)等虛擬空間互動(dòng)和機(jī)器人、無人車、無人機(jī)等智能體之間的交互。為此，文獻(xiàn)[38]提出計(jì)算—通信—控制一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，對(duì)URLLC相關(guān)的同步、定位、接入、傳輸?shù)染W(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，為URLLC 性能增強(qiáng)提供了解決思路。此外，太赫茲通信、超大規(guī)模天線陣列、空天海地一體化融合網(wǎng)絡(luò)、人工智能等技術(shù)為基礎(chǔ)的6G 定位技術(shù)，其精度可達(dá)到厘米級(jí)，大力保障6G 時(shí)代的自動(dòng)駕駛、無人駕駛、無人機(jī)、機(jī)器人協(xié)作等行業(yè)的順利發(fā)展。還有面向 6G 智能終端身份鑒別技術(shù)[39]以自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和終端能力，為網(wǎng)絡(luò)提供智能化的安全接入服務(wù)?？偠灾啾?G，6G時(shí)代的人工智能更加深度融合于無線接入、邊緣計(jì)算、時(shí)延控制、定位、安全等網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)層面，促使全領(lǐng)域的高度智能化，有望助力構(gòu)建無線電監(jiān)測(cè)站認(rèn)知級(jí)的智能監(jiān)測(cè)網(wǎng)[40]、智能無人機(jī)監(jiān)測(cè)、無人駕駛監(jiān)測(cè)車等領(lǐng)域的建設(shè)與發(fā)展。

1.5 區(qū)塊鏈技術(shù)

區(qū)塊鏈具有去中心化、不可篡改、可追溯的分布式特征，保證用戶信息不被第三方竊取,穩(wěn)步提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)作效率,提高不同運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)協(xié)同服務(wù)能力，在頻譜管理、移動(dòng)邊緣計(jì)算與D2D 通信等應(yīng)用領(lǐng)域，將為6G 提供強(qiáng)有力的安全保障。6G 網(wǎng)絡(luò)將以AI 為引擎，實(shí)時(shí)監(jiān)控安全狀態(tài)并預(yù)判潛在風(fēng)險(xiǎn)，通過去中心化的AI 讓去中心化應(yīng)用（如區(qū)塊鏈應(yīng)用）變得更加安全、高效、智能，實(shí)現(xiàn)智能化的內(nèi)生安全。隨著信息化的發(fā)展，垂直行業(yè)對(duì)頻譜的需求量逐年增加，為提高頻譜資源使用效率，基于區(qū)塊鏈的6G 動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù)已成為業(yè)界研究的熱點(diǎn)。6G 的動(dòng)態(tài)頻譜共享技術(shù)，如區(qū)塊鏈+動(dòng)態(tài)頻譜共享、AI+動(dòng)態(tài)頻譜共享等采用智能化、分布式的頻譜共享接入機(jī)制，結(jié)合認(rèn)知無線電、頻譜共享數(shù)據(jù)庫(kù)、高效頻譜監(jiān)管技術(shù)，實(shí)現(xiàn)6G 時(shí)代網(wǎng)絡(luò)智能化頻譜共享和監(jiān)管。如文獻(xiàn)[41]以區(qū)塊鏈促進(jìn)無線電業(yè)務(wù)間的頻譜共享為方向進(jìn)行了探討，并在特定地區(qū)考慮區(qū)塊鏈如何實(shí)現(xiàn)頻譜的靈活配置進(jìn)行了構(gòu)想，引入?yún)^(qū)塊鏈的頻譜共享使得多種無線電業(yè)務(wù)間的信息交互成為可能，利用“頻譜大腦”來完成效用設(shè)計(jì)及資源調(diào)度?？偠灾?，區(qū)塊鏈的引入使6G 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用變得更加安全與智能，能夠?qū)崿F(xiàn)去中心化分布式智能化管理，大力提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行與管理效率，有望在無線電監(jiān)測(cè)站的頻譜管理、網(wǎng)絡(luò)安全、智能化管理等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用與普及。

1.6 數(shù)字孿生

如果說5G 實(shí)現(xiàn)社會(huì)的萬物互聯(lián)，那么6G 將幫助整個(gè)社會(huì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生的虛擬世界，如圖5 所示。業(yè)界認(rèn)為到2030 年6G 時(shí)代，數(shù)字孿生將會(huì)成為社會(huì)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)[42]。數(shù)字孿生作為物理世界的數(shù)字化模擬，在船舶海工[43]、工業(yè)領(lǐng)域、智慧城市、家居生活、超能交通、通感互聯(lián)網(wǎng)等方面都有著廣泛的應(yīng)用前景。到那時(shí)，無線電監(jiān)測(cè)站通過6G 數(shù)字孿生技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在虛擬空間模型中完成物理實(shí)體映射的各項(xiàng)操作，完全突破物理空間的約束，隨時(shí)隨地遠(yuǎn)程操控各項(xiàng)物理設(shè)施。數(shù)字孿生無線電監(jiān)測(cè)站是指虛擬信息空間中構(gòu)建與監(jiān)測(cè)站物理實(shí)體完全映射的數(shù)字孿生模型，且在“人—機(jī)—物—環(huán)境” 智能交互融合環(huán)境中實(shí)現(xiàn)其虛擬模型—物理實(shí)體的實(shí)時(shí)雙向映射的一種未來無線電監(jiān)測(cè)站新模式，其本質(zhì)是構(gòu)建與監(jiān)測(cè)站物理實(shí)體完全對(duì)應(yīng)的數(shù)字化技術(shù)。通過6G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、量子通信、全息智能交互、多感官混合現(xiàn)實(shí)等信息通信技術(shù)來完成現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界之間的數(shù)據(jù)、信息與知識(shí)交互和連接，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)一致、全生命周期管理與服務(wù)過程的閉環(huán)效應(yīng)。

圖5 數(shù)字孿生應(yīng)用場(chǎng)景示意

1.7 全息通信

全息通信和全息顯示帶來的超強(qiáng)體驗(yàn)，如視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺乃至情感將通過高保真擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（eXtended Reality，XR）充分被調(diào)動(dòng),將完全突破時(shí)空的限制,以“我”為中心享受虛擬教育、虛擬旅游、虛擬運(yùn)動(dòng)、虛擬繪畫、虛擬演唱會(huì)等完全沉浸式的全息體驗(yàn)。未來,虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)和混合現(xiàn)實(shí)(MR)這些技術(shù)正在融合到擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)(XR)中,使感官和運(yùn)動(dòng)控制無縫結(jié)合在一起，將不同空間的人、物、環(huán)境等信息通過三維全息再現(xiàn)、XR 眼鏡等方式展現(xiàn)在人們的面前。此外，也可以實(shí)時(shí)地進(jìn)行突破空間的遠(yuǎn)程交流，如遠(yuǎn)程教育、協(xié)同設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程辦公等。特別是全息三維顯示（也被稱為裸眼3D 顯示）作為下一代新型顯示技術(shù)，無需佩戴任何輔助工具，360°全視角觀看3D 全息視頻或圖像信息，帶來身臨其境的視覺沖擊體驗(yàn)。手機(jī)全息3D 顯示等應(yīng)用需要移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)滿足100Gbit／s 到1Tbit／s 以上的傳輸帶寬，6G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)恰好能夠滿足上述需求，實(shí)現(xiàn)二維向三維的方向拓展，給人們帶來五彩繽紛的3D 視覺盛宴。

2 典型應(yīng)用場(chǎng)景展望

未來，關(guān)于6G 技術(shù)在無線電監(jiān)測(cè)站的應(yīng)用愿景可能很多，本文先舉2 個(gè)例子提供參考，分別關(guān)于6G 空天地一體化網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字孿生系統(tǒng)方面，下面進(jìn)行具體探討。

2.1 無線電監(jiān)測(cè)站6G 空天地一體化網(wǎng)絡(luò)云系統(tǒng)

到了6G 時(shí)代，天空中布滿了低軌道衛(wèi)星，這些數(shù)量龐大的低軌道衛(wèi)星與中軌道衛(wèi)星以及高軌道衛(wèi)星形成天基互聯(lián)網(wǎng)，加上高空中的無人航空飛艇基站、無人機(jī)基站等形成了空基互聯(lián)網(wǎng)?？栈c天基，加上地基形成空天地一體化網(wǎng)絡(luò)，我們無論是乘坐飛機(jī)、乘坐輪船或者到偏僻的沙漠、深山等區(qū)域都不用擔(dān)心上不了網(wǎng)。例如，無線電監(jiān)測(cè)站6G空天地一體化網(wǎng)絡(luò)云系統(tǒng)，如圖6 所示。監(jiān)測(cè)站的移動(dòng)監(jiān)測(cè)車、無人機(jī)等移動(dòng)端在外執(zhí)行任務(wù)時(shí)，當(dāng)遇到無地面基站區(qū)域時(shí)，可以利用空基、天基互聯(lián)網(wǎng)把現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、影像視頻、各類傳感等數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程5G/6G 核心網(wǎng)，再通過地面互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)到無線電監(jiān)測(cè)站遠(yuǎn)程云服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程指揮中心與現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員之間的實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)通信。當(dāng)遇到有地面基站區(qū)域時(shí)，直接利用地面5G/6G 基站高速聯(lián)網(wǎng)，與遠(yuǎn)程云端指揮控制中心進(jìn)行互動(dòng)。有了空天地一體化網(wǎng)絡(luò)，不管走到哪里都可以與遠(yuǎn)程控制中心保持實(shí)時(shí)互動(dòng)，極大地提高了工作效率。

圖6 無線電監(jiān)測(cè)站6G 空天地一體化網(wǎng)絡(luò)云系統(tǒng)示意

2.2 無線電監(jiān)測(cè)站數(shù)字孿生系統(tǒng)

6G 時(shí)代，隨著科技水平的不斷提高，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，AR）、混合現(xiàn)實(shí)（Mixed Reality，MR）、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（eXtended Reality，XR）、全息通信、手機(jī)全息3D 顯示等新興應(yīng)用可能逐漸得到普及，因此，人們隨時(shí)隨地突破時(shí)空，進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)同會(huì)議、遠(yuǎn)程會(huì)展、遠(yuǎn)程協(xié)同辦公等一系列工作，就像分散在不同地方的人在6G 新興應(yīng)用的幫助下，可以逼真地集中到一個(gè)地方一起工作，一起討論問題。這些新興應(yīng)用完全改變了傳統(tǒng)的工作模式，加上數(shù)字孿生、人工智能機(jī)器人、無人駕駛、無人飛機(jī)等高科技的幫助，能夠完全突破空間解決很多現(xiàn)實(shí)問題。例如，無線電監(jiān)測(cè)站數(shù)字孿生系統(tǒng)，如圖7 所示。當(dāng)移動(dòng)監(jiān)測(cè)車、無人機(jī)等在外執(zhí)行任務(wù)時(shí)，通過各種傳感器、無人機(jī)、車輛、智能手機(jī)等手段，采集現(xiàn)場(chǎng)全息三維視頻、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、聲音等現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。然后，把現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送到遠(yuǎn)程云端，用數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)還原。在可視化平臺(tái)、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)、手機(jī)全息3D 顯示等應(yīng)用的幫助下，不同地理位置的遠(yuǎn)程工作人員通過數(shù)字孿生系統(tǒng)匯集到某個(gè)區(qū)域一起討論問題，做決策設(shè)計(jì)，再利用數(shù)字孿生遠(yuǎn)程控制手段，比如人工智能機(jī)器人、遠(yuǎn)程操控等，處理現(xiàn)場(chǎng)具體問題。數(shù)字孿生系統(tǒng)不僅帶給工作人員虛擬模型與物理實(shí)體的實(shí)時(shí)雙向映射的超強(qiáng)體驗(yàn)感，而且在一定程度上提高工作人員的決策效率與安全，可以節(jié)省不必要的時(shí)間與空間，大幅度提升工作效率。

圖7 無線電監(jiān)測(cè)站數(shù)字孿生系統(tǒng)示意

3 結(jié)語

當(dāng)今5G 已經(jīng)開始初步商用，各國(guó)對(duì)6G 技術(shù)的研究已經(jīng)火熱，但目前還處于早期探索階段。本文從6G 愿景出發(fā)，以當(dāng)前我國(guó)無線電監(jiān)測(cè)站技術(shù)設(shè)施建設(shè)狀況及學(xué)術(shù)研究為基礎(chǔ)，初步介紹了6G潛在使能技術(shù)，以及其在無線電監(jiān)測(cè)站領(lǐng)域的應(yīng)用愿景。下一步將繼續(xù)探索6G 潛在的各項(xiàng)技術(shù)研究，以其在無線電監(jiān)測(cè)站領(lǐng)域的應(yīng)用愿景進(jìn)行進(jìn)一步的深入研究，有望對(duì)未來6G 時(shí)代構(gòu)建智能化的無線電監(jiān)測(cè)站提供理論參考。