随着移动通信和互联网技术的高速发展，涌现出了大量不同类型的通信网络，部署了海量的多类型传感设备的物联网、使用定制化专用协议体制的卫星网络、尽力而为的地面互联网等。
6G所提供的移动信息服务，不再仅仅提供信息的传输服务，而是要融入到信息流的全过程。6G网络在空天地一体全域立体覆盖的基础上，通过聚集通信、感知、计算、AI、安全等多维能力要素，提供从感知、传输、存储、处理到利用的信息流全过程服务。6G网络概括来讲有四大设计目标：覆盖全域化、性能沉浸化、要素融合化、网络平台服务化。 ① 覆盖全域化：面向一切泛在带来的打破地理限制、扩展覆盖维度的新需求，6G网络需要支持空天地海立体全域覆盖，构建一体化信息通信系统，采用一体化结构，支持多制式空口传输技术，支持广域微域协同融合组网。 ② 性能沉浸化：不单单是为沉浸化业务提供极致性能，还指网络要感知业务对性能的需求，满足业务对性能的多样化要求，实现多层次、立体式、目标导向的性能，满足用户的一致性体验需求。 ③ 要素融合化：全过程服务需要包括通、感、算、AI、安全可信等多维度能力，通过内生设计，实现能力要素的高性能扩展。
④ 网络平台服务化：平台化网络的设计思想是必由之路，通过构建基于通用、开放、可共享的软硬件能力的平台化网络，面向业务实现一体化能力供给、按需生成、即插即用的多样化平台能力。 6G网络既要继承 5G网络固有的多样化组网架构、确保行业应用保持业务连续性，也要支持向新一代网络架构平滑演进，还需具备新型网络单元、能力的高效快速引入、具备可扩展性和自治能力。同时，6G网络需要秉承至简设计原则和同态化的设计思想，最大限度的统一基础接口协议和接入控制管理技术，尽可能以同构的网元实现整体端到端网络功能。因此，6G将在 5G基础上进一步深化拓展平台化、服务化。通过平台化的机制灵活的复用资源和能力，解决成本问题，实现网络可扩展；通过服务化的功能模块设计解决异构问题，实现网络按需可定制；通过二者的协同解决网络服务质量的可靠保障问题。
针对网络发展的性能需求，6G 将是七大技术特征融合一体的新一代移动信息网络，包括：能力极致多维，全域立体覆盖，网络分布至简，智慧内生泛在，安全内生可信，运营孪生自治，生态绿色低碳。 ① 能力极致多维。通过分布式 MIMO、智能超表面、非正交多址接入、感知通信计算一体化等技术手段，打造更极致的无线接入能力体系。同时，通信、计算、AI、感知等融合的能力体系，多频段融合的组网架构，以及广域通信与微域通信的融合设计等，也将全面满足 6G网络极致需求。面向未来 6G的应用，还需构建按需服务的网络，提供动态的、极细粒度的服务能力供给。 ② 全域立体覆盖。构建空间网络与地面网络相结合的空天地一体化三维立体网络，形成具有大时空尺度的多维异构融合 6G网络，为用户提供无感知无差异化的一致性服务。6G通过高轨卫星网络、中低轨卫星网络、高空平台、无人机、地面网络等共同组成多维融合异构网络，形成全域立体无缝覆盖，实现无盲区宽带移动通信。并通过构建包含统一空口协议和组网协议的服务化网络架构，满足不同部署场景和多样化的业务需求。
③ 网络分布至简。网络的分布至简主要体现在以下几个层面：（1）分布式自治的网络架构：实现空天地海统一接入，按需扩展同构的云单元，实现不同场景的灵活部署。（2）至简统一的协议体系：移动网络内部基础接口协议统一，移动网络和IP网络的控制协议统一。（3）端到端服务化的系统设计：通过按需功能组合与编排，提供精简高效的服务能力；通过对通信、计算、存储等资源的一体化管理，实现网络资源的高效利用。（4）智简无线接入：控制面实现即插即用的链路控制、统一的信令覆盖，用户面实现小区动态开关，保证消息传输可靠性、降低小区间干扰、节省整网功耗。④ 智慧内生泛在。6G网络架构将支持泛在AI能力并按需提供，这种AI能力可以是分布式的，也可以是集中式的。同时，6G通过AI平台将外部AI功能引入网络，提供新的业务和新的容量，并且将外部数据引入网络，进一步提高数据处理效率。此外，网络中的分析数据和AI能力也可以开放 给第三方，以向其提供服务和所需的支持。
⑤ 安全内生可信。网络将实时监控安全状态，将攻击防御与风险预测相结合，实现风险预测、主动免疫等智能安全。基于AI和大数据技术，精准部署安全功能，优化安全策略，实现主动、纵深安全防御。 ⑥ 运营孪生自治。通过对各个网络实体和功能的数据采集、处理和参数化建模，得到虚拟空间中整个网络的数字模型。通过数字孪生，实现对网络实体和用户服务的实时状态监测、轨迹预测、故障预判等，并实现网络的自我演进。网络的数字孪生还可以验证数字领域的新功能、服务和优化特性，以避免负面影响，实现高水平的网络自治和“零接触维护”。 ⑦ 生态绿色低碳。为满足指数级持续增长的流量需求，6G的网络覆盖广泛，业务应用丰富多彩，网络规模宏大，这就要求网络必须是绿色低碳，满足高能效、低待机功耗、低成本的覆盖并实现低成本运营。
3.1 架构设计原则
6G网络设计时初步考虑如下设计原则： 1 统一融合 随着移动通信和互联网技术的高速发展，涌现出了大量不同类型的通信网络，部署了海量的多类型传感设备的物联网、使用定制化专用协议体制的卫星网络、尽力而为的地面互联网等。这些异构网络孤岛式共存，他们基于异构网络基础设施，使用差异化协议体系，难于应对未来丰富的网络新型应用。通过构建统一融合的未来网络，用一套架构融合多种场景，一套协议融合多种组网，可以实现无处不在、永远在线的全球网络覆盖，满足各类通信实体的按需接入的愿景。
2 一体智简 移动网络四代共生 (2/3/4/5G)、核心网多域并存带来的网络复杂度指数的增长。同时，SDN/NFV、边缘计算、网络切片等技术的应用在增强网络能力的同时，也让这张网络变得更加复杂。基于新老设备共存、功能叠加复杂、协议体系众多的现状，6G网络需要融合飞速发展的人工智能、虚拟化、云化、大数据等新技术，促使网络由叠加复杂式向一体智简式转变，以智能化简化、同构化简化、协议一体化简化为设计理念，构建网络同构、组网协议统一、网络配置智能的一体智简式的网络。3 内生式 面向 2030 年及未来，人类社会将进入智能化时代。随着 6G网络业务更加丰富，连接更加泛在、资源更加异构，网络管理将更加复杂，网络服务更加多样。被动的、补丁式的、增量式的功能增强难以满足 6G支持面向全社会、全行业、全生态的各种业务需求，反而导致网络规模和功能越来越复杂。通过设计算力、数据与网络深度融合的智慧内生和安全内生机制，打造多维立体全场景深度智慧接入与多网共生融合体系，实现6G网络内生设计，打造 6G内生网络，提供无处不在的智能服务。
4 前后兼容 作为使能“万物智联，数字孪生”6G总体愿景的基础支撑，6G网络架构应遵循兼容和创新并举、可持续发展的设计理念。6G网络架构需要具备强后向兼容能力，既要支持与 5G、传统网络的互联互通，实现网络、用户层面的无障碍交互，又要支持由5G网络平滑发展演进为 6G 网络，实现全类型业务连续性。6G 网络架构需要具备前向兼容能力，具备良好的可扩展性和自生长、自演进、自优化能力，支持基于最小服务单元进行在线、动态升级。6G网络架构将从系统级上实现高能效、低成本运营，考虑节点级、服务级、网络级到系统级的高效节能的设计理念。 5 集中+分布协同 面对未来流量更加广域分布、现场接入需求更加迫切的要求，6G网络架构需要探索集中控制与开放式架构的协同共存和分布式网络自治方式，通过区块链等分布式技术，去中心化实现分布式资源可信共享、数据安全流通及隐私保护。以用户为中心控制管理，在实现核心网络功能高度集中的同时将更多的网络功能扩展到网络各个分布节点，提升网络多样化以应对复杂的业务需求，实现分布式网络架构下的高效可靠通信和路由。
6 服务设计原则 以面向资源的一组“服务调用”替代传统面向流程的“信令交互”，即把若干种交互的消息分成若干个服务（子消息集合），每个服务的消息互不重复，具有自包含、可重用、独立性特征。自包含意味着一个服务的执行不应必然依赖于其他服务的执行。可重用意味着一个服务如果没有被超过一个的服务使用者调用，则其不应单独作为一个服务。独立性意味着不同服务间逻辑处理所涉及的状态存储是相互独立的。
3.2 空口设计原则
6G空口设计时初步考虑如下设计原则： 1 性能量级提升 作为 5G的演进和增强，5G-A连接速率和时延等网络能力相比5G均可实现10 倍提升，而 6G将涌现出更加多样的应用场景，业务需求的差异化与极致化更加显著，同时6G网络能力也将向感知、计算、人工智能、安全等方向延伸。因此，6G网络将提供比5G/5G-A网络更加强大的连接、算力和能力，需要基于传统通信三角能力（高速率、低时延、大连接）进一步增强，相比 5G-A的网络能力指标实现量级提升，从而分场景满足ITU-R定义的各类先进的空口技术指标需求。
2 统一灵活 6G网络需要引入更多新技术以满足新场景、新业务、新能力的差异化需求，如果采用多种孤立的空口技术分别满足特定业务场景的特定需求，将难以实现对空口资源与空口能力的高效管理，从而影响整体网络服务质量。统一灵活的空口通过对接入网网元、接口、链路、流程、资源单元的统一灵活设计，实现空口资源、站址资源和网络资源的最大化利用，便于针对多样业务和组网部署的统一的维护和管理，支持6G网络的持续演进。因此，6G网络需要采用统一灵活、可配置的接入网架构与空口设计框架，满足新场景、新业务、新能力的差异化需求，支持一套标准、一张网络实现场景智联。
3 多要素融合 5G-A受限于自身的系统设计，尝试外挂式引入相关的新能力，而6G空口需要支持多种能力、多个频段、多类型站点、多种网络域，需要进行多要素的融合设计，将不同的能力、频段、站点、网络域有机结合，并通过内生设计和协同机制，构建多维融合体系。 多能力融合：以网络能力内生的方式，设计支持通信、感知、计算、人工智能等能力融合的接入网架构（包括网元、功能、接口、流程、信令等），实现组合能力的量级提升。 多频段融合：以中低频段作为 6G无线网络的基础覆盖频段，高频段作为性能补充频段，对多频段融合组网的空口接入机制进行一体化设计，包括多频段协同资源分配与传输机制等。多站点协同：面向空天地一体组网的不同类型站点（含宏站/微站不同功率站点、中继/直放站/智能反射面等不同节点）的接入与传输机制进行一体化设计，支持多站点协同接入与高效传输，支持多站点协同感知提升感知能力。 多域一体协同：物联网、车域网、体域网等微域组网场景需要与广域组网场景进行一体化设计，支持多域协同的干扰管理与资源分配。
4 绿色低碳 绿色低碳是 6G网络和终端设计的重要要求，在 6G系统的设计之初就需要全面引入绿色节能的理念并贯穿整个 6G创新的全生命周期，在保障极致性能和用户体验的同时，也要兼顾网络节能与终端节能的需要，致力于全网端到端能效的大幅提升。
