主题聚焦:5G-A/6G技术及应用展望7轨道角动量技术研究进展及其在5G-A和6G中的应用前景分析摘要近年来,5G的建设取得了丰硕的成果。以3GPP为首的标准组织正在积极开展5G第二阶段(5GAdvanced,5G-A)以及6G的候选技术及标准工作。电磁波的轨道角动量技术(OrbitalAngularMomentum,OAM)是IMT-2030推进组在6G布局的重要研究方向,以其优异的理论容量性能在学术界和产业界获得了大量关注。文章总结OAM技术应用于通信的优势,例如可支持视距超多流并行传输,提升通信物理层安全,与智能超表面(ReconfigurableIntelligenceSurface,RIS)技术结合赋能等,提出在大数据和工业互联网等应用场景下,利用OAM技术建立的超大规模无线数据中心将助力实现数据要素深度参与工业生产,提升全产业链生产效率,推动6G与产业协同发展。关键词无线通信;轨道角动量;智能超表面;物理层安全王喜瑜1,2孙韵淇1,2菅梦楠1,2杨军1,2陈艺戬1,21移动网络和移动通讯多媒体技术国家重点实验室深圳5180552中兴通讯股份有限公司深圳518055引言5G-A和6G等下一代无线通信技术已经成为产业界重点关注的对象。2023年,ITU-R发布了面向IMT-2030的技术框架,并发布了6G应用场景车轮图[1],如图1所示。在车轮图中,ITU-R提出了6G的六大应用场景,包括了来自5G升级的沉浸式通信(ImmersiveCommunication)、超大规模通信(MassiveCommunication)、超高可靠超低延迟通信(HyperReliableandLow-latencyCommunication),以及新提出的通感一体化(IntegratedSensingandCommunication)、AI与通信(AIandCommunication)以及泛在连接(UbiquitousConnectivity)。相比于5G时代,6G时代的无线通信系统将能力边界拓展到实现人与物、物与物之间的超大规模通信,并进一步增强网络功能,在通信网内实现高精度感知和AI内生,全力支持工业互联网、云计算和绿色低碳网络的发展。图1ITU-R发布的6G应用场景车轮图轨道角动量技术的发展为电磁波的研究带来了新的维度。无线通信的发展离不开对电磁波时域、频域、空间域、极化域等物理维度的利用,例如2G时代就已经产生的频分多址技术,3G时代的码分多址技术以及4G/5G时代的正交频分多址和大规模MIMO。在6G时基金项目:国家重点研发计划(No.2020YFB1807600)主题聚焦:5G-A/6G技术及应用展望8代,用户的峰值数据速率将达1Tb/s,基站回传链路的数据速率也将突破1Tb/s。为了实现ITU-R规划的6G愿景,进一步提升无线通信网络的容量、连接数等关键指标,除了深挖传统电磁波处理领...