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    【白皮书市场研报】全球6G技术大会:2024年ICDT融合的6G网络4.0白皮书.docx

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    【白皮书市场研报】全球6G技术大会:2024年ICDT融合的6G网络4.0白皮书.docx

    1 .引言信息技术的快速发展一直是推动社会进步的引擎。近年来,随着信息技术、通信技术、人工智能,大数据技术、系统控制技术和感知技术的不断融合,我们迎来了6G技术的新时代。在2020年11月的全球6G大会上,ICDT融合的6G网络白皮拈IQ正式发布,指出了6G将是一个端到端的信息处理与服务系统,核心功能由简单的信息传递扩展到信息采集、信息计算与信息应用,为用户提供更强大的通信、计算、感知、智能和安全等多维内生.能力。随着时间的推移,6G技术不I析演进。在2022年3月的全球6G大会上,OCDT融合的6G网络白皮书2。发布,聚焦感知、通信、计算融合的网络能力、架构、空口、终端和产业,提出了全新的6G方案。进一步地,2023年3月,。CDT融合的6G网络白皮书3.0发布,着重介绍了ICDT融合的6G技术体系,ICDT淞合的无线通信与组网,和ICDT融合的架构与功能。过去一年中,全球6G技术呈现出加速发展的趋势,其内涵和定位不断延伸,呈现,H大数据BigData.人工智能Al,感知Sensing.信息InfOrmation和通信COmmUniCation技术融合的新趋势。通感一体化技术、通兑网络技术、Al辅助通信技术以及i音义通信技术等不同的融合技术箸受关注,学术界和工业界共同努力推动这些技术在理论研究、样机实验和标准化制定方面取得突破。2023年6月,国际电信联盟(ITU)发布了国际移动通信技术面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书,日在详细阐述6G的发展目标、趋势、典型应用场奥以及技术能力指标。这一建议书的发布标志若对未来通信技术的全球共识和引领性方向的明确界定。2023年9月,全球移动通信网络联盟(NGMN)也发布/一份关于6G的立场声明,该声明紧密关注6G技术的定位、创新、业务、运营、原则以及频谱等方面。这一声明的发布不仅在全球范围内强调了对6G技术的共同认知,而且为推动6G技术的创新和发展提供了行业层面的引导。2023年10月,ITU-2030<6G)推进工作组成立了语义通信任务组,旨在推动语义通信技术在6G中的研发和标准化工作。总体而言,这些国际组织和工作组的行动为6G技术的规范制定、研发推进以及全球范围内的合作提供了坚实的基础。全球6G的发展呈现出跨界融合、多面突破的局面。2 .ICDT融合新趋势ICDT融合的三大新趋势具体包括通算融合,语义通信和Al大模型与通信。方面,传统通信系统的能力也会随着新技术的出现而进步加强。另方面,传统通信技术会与感知技术,大数据技术,人工智能技术进一步融合,对网络的能力和架构产生深远影响。图2-lICDT股台也努2.1 通算融合无线通算融合共生是数字经济进入“算力时代”的背景下,因技术演进需求、业务发展需求和网络基础设施转型升级等多重因素驱动下所诞生的全新技术领域。依中Bfii信与计算的资源融合共生、功能触合共生、服务融合共生等核心技术能力,可实现无线接入网算力化演进、通算智一体服务升级,促进资源和耍素的高效聚集、流动和共享,为数字经济增长提供坚实助力。随着万物感知、万物互联、万物智联的数字时代加速到来,全社会的算力需求日益增长,算力网络建设已成为重大国家战略举措。作为国家关键信息基础设施,无线接入网络具有海量基站,对其空闲兑力的挖掘利用具有重要经济价值,也是打通全网算:力化升级的最后环节.无线接入网络通信与算力的融合演进己经成为推进信息通信基班设施效率与服务升级的重要发展趋势。从技术发展角度看,过去几年,通信、云计算、人工智能、数字学生等技术的淞合已成为下代网络演进不可附挡的趋势,在6G中已开展Al内生、通感7/683)管理编排层在传统的无线接入网的运维和管理功建基础上,新增无线计算资源编排管理、通信和计糅联合管理编排和无线计竟务的管理编搀.管理编排层既可以为本地化的通算忌合业务提供服务,也可以与算网大脑对接,将无线物算力并入大网,提供通信和计算一体腰务。Iw1.O3恨国内推进豺提出:应支持包括计算、Al.存储在内的普惠智能,其笈算力感钮、算力调暖、算力共享畿力,向业务艇提供翼力:无线通算资源融合、无战通匏功能融合、无线通算腰务合;系统设过需要考虑的三大方面:计算和通信的资源联合优化:支持分布式计算资源的发现、感知和控制:RANM对终端提供计算股务,并于2023年IO月发布d6G通桃融合系统设“研究报告,分析潜在的计肾关键性能指标,提出通感节点协作、高性能终端计算屐务、通算协作、感算协作等关键技术问题。类国6G疣呦组织NGAHianCC在描述下一代无线网络时,强调了遹信和计算的融合。包括以下几个方面:通信和计算的深度融合:实现更裔效的数据传输和处理网络功能的虚拟化和软件定义:提出通过网络功能的窿蚁化和软件定义来实现通信和计算的合.统一的遹信和诏算协议:制定统一的通信和计算.协议,支持各种新型应用的数据传输和处理,提鬲网络的效率和可靠性.人工钙能和机器学习的应用:通过利用人工狎能和机器学习技术,实现对网络数据的智能分析和处理并发布T(6GTechnologiesforWideAreaCloudEvolutionJ1白皮书,提出通眸联合编排、动态计算资源编撵、能力定制化、数据管理等研究方向。旨在通过引入先进的技术和协议,促进网络虚拟化、软件定义网络、人工智能和机渊学习等技术的应用,兴现更高效的数据传输和处理。同时,该联罐还将致力于制定统一的逋信和计算协议,以支持各种新型应用的需求,提升用户的陵务体会.欧想委员会的6G旗源研究组织Hexa-X确定并探究所族涧的203()年应用和需求,研究6G平台如何通过将通信和传黑以及网络计算、褂能或空间映射等新型数字掇务结合,来满足未来需求,并发布A驱动的通信和计算联合设计方第1,出标前期进行系统架构、场景应用和关键技术研究积累,后续将通算方案推入全球标准制定和协调阶段。业界研究认为无线通算融合共生,需要从资源、功能、以及服务等二:个乂面实现。,一rJSB目标*一一一AlMWNH-<tAmU*WW11BS.UME.%今K力IUiIMlCit牛超水1»酬.HBK-KattKMttWHiSa.KdJMMAMAaiIR技术方向ft-:、雷厚It合共生技术力目二;阿靖功»合共生技术-i:分18力N8共生技术图2-3无线通以融合共生三大技术方向()资源层面,核心难点是如何发挥泛在无线接入网基础设施价值,以有效满足业务和技术发展需求无线接入网络引入计算任务后,不同业务应用在面向不同计算硬件时,其要求的计算能力有较大差异。另外,统一硬件平台需同时部署无线网络和多样化业务,这时异构算力资源的实时共享、分配和管理等提出全新挑战.通算资源融合以支掾算力资源实时分配为目标,包括三个关键技术:1)可满足多样化调度需求的无线算力度量:2)多维度(如,时延、计算能力)算力模型抽象:3)可向算力实时调度管理平台演进的轻量化天平台。(二)功能层面,核心难点是面向无线网络动态环境、计算能力的空时波动和碎片化等特性,及通算资源受限约束,如何实现通算体服务和保障功能融合共生.是以面向通信的无线通信功能协议为基础,融合计史和通信流程,支持实时精细化的通信和计算一体控制“随着基站内通讯功能与计算服务功能的进一步融合,越来越多的AI能力和计算服务部署于基站内部,这些Al能力和计算服务也对无线接入网控制面及用户面提出更高要求,通算功能触合关键技术研究也将围绕控制面增强与用户而增强展开。控制面增强的主要目标是使能无线接入网对计鸵资源和任务的实时感知,实现计算任务QoS闭环保障,关键技术包括:I)支持通信+计第融合控制的无线功能、接口和流程设计:2)面向端到端时延、计算QoS.能效等多维目标和通信/计算多条件约束下的通兑资源联合调度。用户面增强方面,纵向封闭管道式的用户面机制已无法满足计算数据需求,语义信道联合编解码:由于传统的信源编码和信道编码技术已经接近各自的理论极限.因此信源信道联合编码技术受到广泛研究,研窕表明联合设计优于分开的模块化设计。信源信道联合编码的基本思想是在高信噪比条件下为信源编码分也更多比特,以提高系统的传输效率;而在低信噪比条件下为信道编碍分也更多比特,以抵抗噪声的负面影喇.在语义通信系统中,语义编码器取代了传统的信源编码,利用深度神经网络用来提取输入信息的秀义特征,FJ以降低通信地。如图2-5所示,受到信源信道联合编犯的启发,语义-信道联合编碣受到广泛关注,是语义通信中最里要的技术之一。在训练深度神经网络时,通过在信道特征中加入信噪比的值,语义-信道联合编码可以实现在有噪环境中的语义特征提取。由于深度学习算法的快速发展,语义-信道联合编解吗已经破用在各类信源的8,如文本、图片、音频等,尤其在低信噪比条件下,系稳定性大辐提升.讲义信道语义编码信道编码信道解科语义解码发送端接收端图2-5瑞义-信道联介编码模里基于语义的调制和制品在基于深度学R的语义通信系统中,编码器的检出信号是连续的浮点数。为简化起见,一些研究考虑通过模拟谡制对输出的连续信号直接进行传输.而无需将其离散化为星座符号.但是这样的调制锻设过于理想,由于硬件的限制,很难在实际中部署。与模姒调制相比,数字调制对噪声的影响较小,并具有更高的容皴。因此,基于语义的数字谡制传输技术变得至关揖耍,日前主要的方式是对连续信号进行盘化,离散化之后映射成星座符号迸行传愉。一部分研窕采用均匀粒化的方式,将深度神经两络的输出等距的映射成符号:另一部分采用非均匀量化的方式,通过部署一个额外的神经网络,将连续的信号映婚成生成星座符号的可能性,再根据概率选择适合的星座符号,这种,软映射''等,这些模型参数规模以百亿级和千亿级为主。发展至今,国外的头部GPT大模型主耍包括ChatGPT.Claude、Bard和1.lama等。其中Ba理在谷敢发布了最新版原生多模态大模型Gemini后,也正式更名为Geminio在这场全球参与的竞争中,我国也紧跟步伐。国产大模型加速发展,纷纷走出实验室,面向大众接受考脸,包括科大讯飞的“星火”、鹏讯的“混元”、阿里的,通义千问'、华为的“盘古”、百度的“文心一言”以及中国移动的“九天”等。数据显示,截至2023年Il月底,中国市场发布的大模型已超300个。23.2 Al大模型依能通信业Al大模型可作为工具用来提升信息通信服务能力,例如可以用通信网络的海量数据来训练通信网络大模型,井利用大模型在自然语言上的强大能力改进智能客服等运营服务功能.,此外,QUHGPT等大模型的运行和服务对算力和网络有着较高的要求,这在一定程度上推动了算网融合的建设,促进了信息通信技术演进.大模型通过在海员无标注数据上进行预训练学习,再通过微调少量标注数据得到领域专用模型。因此大模型强大的自然语言理解和牛成能力,可以使其在通信领域实现广泛的应用.下面介绍/AI大模型在通信领域的几个典型具体应用场景。自幼化仿naiB三amtmmW能开发网络优化三WBSVM9Mit9MBM识别A*9KX>KK(R)S9ItBH任到相美少.IHR4a学习文本.曲像、诺音,图2-6大模型在通信领域的应用RKHttAiRItR如,在异常检测中,可以通过大模型技术来加强对日志文本的理解,按照模板进行日志解析和数据构建,并完成告警压降、异常检测、故障预测和诊断等任务,以便采取相应的维护和修女措施,从而有效地提高网络的可靠性和秘定性。23.3 智慧内生通侑网络未来,人类将进入智能化时代,与人工智能技术深度敬合构建智能内生网络已成为6G网络的重要特征。因此,6G网络需要在架构设计之初就全面考虑与Al的深度融合,充分认识6G网络的性能需求和面临的挑战,设计满足新一代无线通信系统的网络架构.目前,6G智能内生网络的架构,包括系统架构、功能和流程等相关研窕都在逐步进行中.中信科移动提出了具备“一超多体原子化''特征的6G智能内生网络系统框架13:中国移动提出f“三体四U五面''6G总体架构,从空间视图、逻辑视图和功能视图多个角度分析6G网络架构14:中国电信和中兴通讯联合提出“三层四面''的6G网络智能化架构,包括云网资源展、网络功能层和应用使能层,以及控制面、用户而、数据面和智能面115):IMT-2030(6G)推进组提出了面向智能内生的体系框架,并从功能、服务、部署、控制和执行多个视角全面分析了对智能内生架构的要求16。Al大模型与通信网络的深度歌合,将使智能成为网络的“基因”,从而构建Al为基础的新型智能通信网络,推动人们加速走向智能普惠的时代,丸正实现“万物智联,数字学生”的美好愿比。参考文献|1NMT-20336G)推进组:2023年6G通感咬合系统设计研究报告(21N;in1.i,QiSun>Xiang1.i.FengxianGuo.YuhongHuang.ZiqiChen.YiweiYanMugenPcng.“TowardstheDCePConvergenceofCommunicalionandComputinginRAN:Scenarios.Architecture.KeyTechnologies.ChallengesandFutureTrends'.ChinaCommunications2023.Vol.20,Issue(3)31QiSun.Nan1.i,Chih-1.inI(Fellow.IEEE),JinriHuangiXiaofeiXu.YuxuanXie.'4InicIIigentRN.Automationfor5GandIkyUIHr,IEEEwirelesscommunications.20234)YuhongHuang.Nan1.i.QiSun.Xiang1.iJinriHuang.ZiqiChcn.XiaofciXu.Chih-1.in1.,CommunicationandComputingIntegratedRN:AparadigmshifttorMobileNctworks,IEEENcworks,2024.感知源节点和目标节点之间交玩感知配置信息、感知相关数据、(部分)感知结果等。在算法方面,高精度感知算法是实现网络协作通感的关键。在实际网络中,需要结合算法性能、资源开销、更杂度等因索优化设计感知算法,实现通信与感知性能的最优。此外,N1.OS环境引入感知误差,如何实现N1.OS环境下高精度感知需要进一步研究。在通感一体系统的设计中,基带和射频硬件共享是一个重要的重点领域.通信感知硬件体化解决方案降低了两个系统之间的整体功耗、系统尺寸大小和信息交换延迟,同时也促进了感知和通信在失!校准和补偿中的互利。但需要注意的是,鉴于通信和感知在评估指标和兑法上的差异,硬件要求大不相同.作为权衡,考虑传统通信理件的失真参数对感知性能的影响。通感互助领域中,在通信中使用感知获得的信息以提升性能可能是引入通信一体化的重要好处之%感知通过回波以获得环境信息,以得到更确定性和可预测的传播信道。感知提供的环境知识不仅提高了mmVave中信道估计的准确性,也可以提供波束对准信息,或者减少链路阻塞,从而显著降低开销.移动通信网络也为合作感知提供了巨大的机会和好处。多节点(基站、UE等)协作是获得协作通感空间增益、联合处理增益的有效途径,多个网络节点(基站、UE等)可以作为个完整的感知系统发挥作用,通过调度多节点、融合多维信息实现特定区域内目标的高精度、超分法域知.如何触合处理协作多节点的多维信息从而地大化协作接收增益是多节点协作的核心问题。这里的主要研究挑战将在于同步、联合处理、信息传递与压缩、网络资源分配等,以在低开销卜实现最佳的感知融合结果。3.2空口Al3.2.1 典型应用场景空口Al的典型应用场景包括两个方面:一是通过Al学习提升空口性能,利用端到端Al实现空口定制优化,结合感知能力,构建个高度智能的无线空口,并推动空门的自我演进:二是招智能深度集成到无线网络,通过无线空】使能大规模分布式训练、实时边缘推理,为用户提供适应不同应用场景的智能能力和高性能AI服务.图3-3无戏箱到瑞狎能通信系统图34智能无线资源管理Al使能空口极致性能,典型的应用场景包括智能信号处理和智能无线资源管理。智能信号处理:利用Al方法,可以改变当前通信系统物理层信号处理链路逐模块优化的设计思路,实现端到端的收发机联合优化13。具体用例包括无线信道建模、信道估计/预测,反馈、信号处理优化、智能收发处理、以及定位与感知等114,15,16.智能无线资源管理,基于Al的无线资源管理能够快速响应史杂多变的链路环境、资源特d生和业务需求,智能地处理发杂徒路的多用户、多目标、高维度优化决策问题。具体用例包括MAC层调度、MlMO配对、功率控制、MCS选择等,RRC层的切换、负载均衡等17.18)。研究新型多址接入技术来支持更大的终端连接数。图3-6多址接入的应用场景根据业芳特征、指标需求的不同,海量终端通信的应用场景有两个类别。类为超大规模连接场景,需要支持极大的终端数量(例如IOXdeViCCS/kmD,对时延不敏感,通常传输的是突发的小数据包,如图3-6中的检色曲线所示:另-类为支持较大终端数地(例如IadeVieCS/km?)的同时,对传输的数据包大小、端到端通信时延、数据传辘的可靠性等诸多指标提出更高要求的场景,如图3-6中的蓝色曲线所示。6G中的多址接入技术,需要满足上述两类应用场景的需求,具体的,可以在以下典型用例中进行应用。Yocnrrgtvviff*<i*trxMMinitMM图37多址接入的典型用例衣31典型用例的特征典型用例特征ToC的数字学生世界 个性化的体验:对连接密度要求较离,需耍支持IadeviCeaknf的连接密度 实时的体验:对时延要求牧高,需要满足亮秒级的端到端通信时延 沉浸式的体验:对传输的数据包大小要求较高,需要满足数百到数千字节的数据包传输。一a”动W-论以(4)接收机设计:在保证性能的前提卜.,尽可.能降低接收机的及杂度,以满足海量终端接入的需求:接收机需要具备更强的多用户干扰抑制能力,以提高系统的性能和满足终端连接数需求:结合多天线技术提高系统性能和容员,提升连接数:结合大规模MIMO技术,支持海量终端的接入。典型技术有:“基于稀疏结构变换迭代接收机”、“容员最优11低夏杂度的迭代接收机和多用户编码方案”等。表3-2多址接入关健技术技术名称随机接入和多址传输融合技术将初始接入和多址传输过程进行融合,不需要网络协调,采用非正交的方式同时实现随机接入和多址传输两个过程。在满足每终端差错性能的条件3通过一个统一的编码过程实现海信终端共享资源:不需要网络讲调,节省r网络协调信令资源,解除了资源对终端数员的限制,能够支持海量终端的接入和传输。高效无连接传辘深度睡眠状态的节点可直接传输,无需事先建立连接:发完又深度睡眠,无需解放连接。采用DaaOnly、独立多导频、稀疏导频等技术,尽可能避免导频碰撞,实现简单高效的无连接高负载传输。ST-ODMA的多用户编译码方法ODMA方案不依赖于重第(扩频)和用户交织.通过用空闲代替重更,用于译码的因子图在非常短的周期内变得超稀疏。可以实现显著的多用户译码性能增益,同时显著降低洋码复杂度。基于虚拟用户分割的多址方案J三iRatesplitting,NoMA、SDMA的结合,将部分波束间干扰视作有用信号,充分利用波束内多用户的功率差异将部分波束间干扰删除,获得性能增益。规模接入与超低时延高可靠通信、高效实时计酬和控制等需求。基于通修一体化技术构建面向6G的柔性制造数字季生系统平台是该问题的一种有效解决方案.无线数字挛生网络为通感体化技术提供分布式算力支持和AI算法库,为高维度将复杂性通感一体化优化何翘提供解决方案,为多点多元协作感知和数据级、信号级感知信息融合问题提供算力、算法和低成本仿真验证支持。4.4.3关键问题与挑战当前数字挛生网络面临的技术挑战主要包括如卜.五方面:一是如何采集与优化数据,面对海量的多源异构数据,如何轻量化、实时性采集,并优化构造成高分辨率统一数据集:二是如何精准、高效建模,面对功能豆杂的网络,如何构建i精度、育效率的学生模型,且模型之间互联互通,实现多模型的联合优化:三是如何高性能预验证,使模型形成的网络功能和性能优化策略在李生层完成快速且准确的预验证:四是如何协同异构资源,不同厂商之间,协议接口的不同、资源异构,协议接口兼容性、扩展性面临新的挑战:五是如何平衡可视性能和算力消耗,可视化性能和算力资源的消耗面临挑战.4.5多维度组网451技术概念【广域做域曜合技术】6G愿景推动社会走向“万物智联、数字学生”,实现虚拟世界、生物世界和物理世界的融合交互,解决从广域到同域及微域的全场景、全区域覆盖,其中,广域是指由运营商提供信息通信及可管可控连接和传输的无线蜂窝网络,而微域是指在特定实体中(如车内、人体、家庭内等)或微小区域范围内部署形成的小型无线网络,支持本地业务处理不出域,且能提供微域内极致性能服务。广域微域融介旨在延展传统移动通信网络的部署及功能边界,在广域网络末端支持微域网络连接,构建类似网中小网的组网形态,在广域网协同控制下,充分发挥微域的短距离通信优势.从而支持6G超高速率、超高传输可品性、超密集部署以及超低传输时延等极致性能需求,'丈现有限无线资源的急效重用,改善网络漫盖、提高频谱效率、降低系统功耗.而向西无处不在的接入锯求.广域网络将从平面向立体拓展,形成以地面网络为侬托、以天然网络和空塔网络为拓展的多层立体、融合协作的网络。天基卫星网络实现更广泛的全球无缝覆富地各类无人平台为普通手持终端和应急需求梃供保障。空、天、地网络采用统一的调度管理,结合AI等科能化技术,实现面向旧的多维立体、灵谓、按需可重构网络.452典型应用场景和潜在优势4.5.2.1典型应用场景匕潜在应用场景如沉浸式体验、数字学生人、智导交互等对网络范围需求小,对短距离通信需求大,同时在传统性能指标基础上.对极致性能提出了更高要求,从而整动网络覆盖需向更小更微渗入;此外终端类型多样化、业务场该需求差异化急需“微而精”的微域网络提供定制化陵务.而针对海流终端超岛密集部署场景,如传感器的数据采集与传输,无需所有终端都同时接入广域网络,可考虑将这些终端的数据在微域内汇聚,再通过汇聚的统一节点与广域网交互通信,从而大大减少广域网络负载,提高频谱资源利用率“广域微域密合技术的典型陶用场景可以分为面向行业应用的ToB徽域和面向济费者的NoC微域,微域包括使能未来工业数字化、自动化的产线微域,助力智能绿色交通的车内微域等.其中产线微域可支持机器人机械臂实现短距且快速的驮动控制,广域网用于协调产线中各模块资源:车内微域实现分布式实时无线控制,包括点火、制动控制等,保证车内安全,以及使用摄像头拍摄影像辅助驾驶或自动驾驶等,广域网解决排队、前方碰撞警告和变道警告问题。该类应用一般对数据传输的延迟和可靠性有很离要求,聘成为6G面向行业应用的建要组成部分。、加微域包括支持感官互联、数字季生人、脑机接口等应用的个人微域,以及支持沉浸式云7R、云游戏、智慧家庭等应用的求庭微域。其中禄官互联数字季生人支持多个掇仃器仃间进行实时数据交互,实现所有感办的高度同步,微技用于连接植入或安装在人体上的可穿戴设备,广域通过微域传输的数僚分析来实现健旗监溯、疫病倏防或早期睦溺等智慧家庭内的传矮器实时惑知用户动作,数字挛生家庭能够结合历史数据及智能分析,实时预测用户的行为等,在广域形成数字映射。该类应用通常对F吞吐率以及可靠性有很高的要求“通过微域通信技术支持,6G将提供完全沉浸式交互场景,满足人类在多重感官、甚至情感和意识层面的联通交互。6G网络的覆盖愿景中,既包括海量的无线通信也包括随时随地的广泛连接,这样复杂的需求必然需要融合多种网络架构和技术来实现。通过融合空、天、地不同网络技术和资源,满足不同的接入需求,统一调度,按需JR构。空天地一体的广域网典型的海萩场比包括以下几类:1)对当前网络海或拓展:2)对网络服务能力的提升;3)融合的新业务场累。具体而言,对当前网络覆盖拓展,面向地面网络检盖困难的区域,如空中,海洋,戈壁荒原等,空天网络与地面网络结合可以无缝衔接,为用户提供立体连续服务。灾害救援和应急场景在地面网络不可用条件下,空天网络也可成为有效的补充。对网络股务能力的提升,方面面向提高整体能力,另方面面向降低网络成本。6G提供更高速率更低时延的服务,必然需要更大带宽更高频率,也更易造成覆盖空涧“空天网络发挥广覆盖优势,作为底忆依盖网,为用户提供基础持续连接,地面网络作为热点提供高质量服务,相互配合保障业务质量。触合的新业务场景,充分利用五星广播能力和远距传输能力,提供专业服务,如面对海外资产管理需求,海外园区内通过地面网络接入.再通过卫星网络传输,数据不落地满足安全性需求。对于车联网等业务,公共消息可以通过卫星网络快速大范用广播,个性化需求则通过地面网络实现,提升整体效能,452.2潜在技术优势广域微域融合技术可分为异制式融合与同制式附合.其中异制式融合指将移动通信与传统短距通信技术(如WiFi,蓝牙等)融合,但因现有短距离通信技术及标准私有协议多,大多工作丁非授权频谱或专用频谱,多种技术共存难免会导致干扰问题,无法保证极致通信性能需求“而同制式融合可实现广域微域统一技术体制,形成集中式加分布式的网络形式,做到资源统一调度与干扰可控,提高传输可靠性,降低传输时间,使能“一张网”同时兼顾广域连续没盖与微域特殊场景覆盖需求,解决从广域到微域的全场比、全区域覆盖问题。广域微域同制式融合技术优势在于可支持“广而全”+“微而精"的网络部署。通过定制化“网65/68中网”,满足特定应用场景需求,例如在某些行业应用场景(例如工业自幼化)达到无线传输替代有线传输效果.突破传统网络站址固定部署限制,实现广域网络控制微域网络快速灵活部署,然少光纤铺设,降本提效。支持微域网络业务不出域本地化处理,避免战站中转,减轻运营商网络承栽压力,降低端到端时延。与传统的W星网络+地面网络分别服务不同的用户相比,空天地一体网络最大的优势是为网络运营商大幅度降低了全球覆盖的成本,同时提供了灵活的网络部署方式。网络运营商可以根据自身用户业务分布情况和建设维护成本,灵活选择采用地面或空、天网络提供服务。同时,空天地体网络为运营商在物流,航运等领域拓展用户提供了大量空间。此外,卫星更好的安全性能和抗灾性能,为广域传输提供J'替代传统海底光缆的方案,也为海外资产的保护和管理提供了助力。453关健问题与携故广域微城融合的关键技术问题在于如何使用一套技术体制满足6G多样化业务的差异化需求,以及干扰协同及使能微域内极致性能传输技术。广域微域融合发杂而多样的部署场景及微域的动态移动性,导致网间干扰严重,且具有多样性、动态性、突发性等特点,需突破多域间网络协调与协同传输问题,设计更加鲁棒的资源调度、干扰管理等机制来提升用户性能体验。如攻关广域微域融合干扰抑制技术,设计基于广域协同微域资源选择的集中式迭代方案,解决微域移动性导致的干扰动态性问题,实现至少6个9的数据包传输可能性:设计广域辅助微域的接入、资源调度、功率控制等空口传输方案,提高支持微域本地业务不出域处理及满足极致性能业务传辘体验(如百US级超低闭环传输时延)可能性.对于广域空天地体网络从网络架构设计角度看,而临的最重要的问题,是如何实现多层网络间的协调统一。卫星星座具备的全球凝靛能力,必然造成卫星网络与其他各层网络间存在覆盖范围的田叠,除r造成网络资源的浪费也将造成不必要的干扰。频率方面星地间竞争激烈,目前低频段中,间隔分布着零散的小带宽的卫星和地面的业务。空天地一体化网络要具有较高的效率,就需要在明确各自置祕目标的基础上,对时频资源资源进行合理分配统管理。从组网角度看,太空轨道位置数量有限,为了提升容量和接入能力,各国对频轨资源的乍夺异常激烈。同时卫星地面站建设也受各国政策影响。形成全球服务能力,需要全球各国政府间统一协调。从北星设计制造而言,受制硬件性能影响,当前单星能力有限,在尺寸、功耗、一致性等方面性能仍需加强,以提供更高的性能。大规模组网为星间链路带来的超大负荷也需要太赭兹/激光传输性能的进一步提升。4.6用户为中心网络4.6.1 技术概念随着新场景、新频段、新技术的引入,多样化的通信系统需求驱动6G网络从传统的以网络为中心到端到端的以用户为中心的转变。以用户为中心的接入网(Uscr-CcntricAccessNetwork.UCAN)不受高层节点部署约束,以用户和业务为中心,灵活组织网络节点和资源为任何用户提供随时随地的按需满足,是未来6G高效网络服务和完美用户体验的关键支揉。以用户为中心的网络可以智能地感知用户的无线通信环境,然后灵活地组织所需的网络接入点和资源为用户服务,让用户时刻感觉处在无线信号覆盖范闹的中心。UCAN具有五个主要特征:深度定制是到对用户实时需求,提供高度个性化和定制化的网络服务和体验:弹性可重构是按需为用户对网络侧节点进行动态配置,优化资源和干扰管理,降低能耗:开放和兼容指灵活检测和构建网络Wl接入点,兼容多种网络类型:智能自适应用户服务是动态检测用户服务需求,智能自适应地为不同类型的终端和业务提供定制服务:用户权益提升指引入面向权益管控的新手段,增进6G无线系统的价值创造再生.空间.4.6.2 典型应用场景和潜在优势以用户为中心的6G无线网络不但可以提供个性化的专属服务,还能以用户为粒度优化信令开销和网络性能,融合多维资源灵活组网,广泛地满足toB.toC场毋需求,赋能千行百业的发展,具体地场景和以用户为中心的优势如下:6G新里酷合网络场景:针对其涵盖了超密集网络、广域覆盖网络、边缘云网络、空大地一体化等多种网络类型的特点,以用户为中心可以融合不同的网络侧接入点类型和无线接口类型,选取可用的接入点按需为不同类型的用户提供服务。0W1.:.:沉浸式通信场景:针对其要求网络同时提供超高的数据速率以及超低时延、超而可靠的性能保陷的业务特点,UCAN通过多节点协调和灵活的分组设置,保证每个用户的独立业务传输,同时也为用户提供更灵活、更丰富的资源,满足全网大流量业务需求。另外提出用系统级指标(如系统容量)更直观地体现该场景对6G系统不同于5G的用户和业务需求的直观要求。通感和-体化和智能服务场景:UCAN通过检测用户以及其服务需求,智能自适应的为用户构建灵活的小区,实现路径选择、无线资源协调、接入节点的选择等网络功能,同时基于对用户服分需求和网络状态的的感知,智能、快速地协调多用户之间的算力资源,满足业务对算力的需求,实现通感算智一体化网络性能.4.6.3 关健问题与挑战以用户为中心的技术研窕首先需要通过简化和优化的底展设计,解决连接和组网、移动性管理、传输提升、资源编排、新技术融合等关键问题,实现以用户为中心网络的连接和传输等基础服务,满足不同场景下用户的差异化连接需求,提供高速数据传输和致性体验,并通过友好地网络交互和定制化使用户拥仃更高的自主权。未来,面对网络规模不断扩大、史杂性不断增加以及跨学科和跨领域发展的趋势.以用户为中心的网络需要在整个架构层面,对不同接入方式采用统的至简设计,搭建多网络节点下、多终端灵活连接的架构平台,同时考虑与内生智能、通感一体化,计算协同、新型安全的深度融合,探索更有创新性的设计,真正实现以用户为中心的端到端网络。参考文献|1)FuT1.RE5G6GSlG.以用户为中心的6G接入网技术研究.(2) ITU-R.'FuturetechnologytrendsofIcrrcstrialImcrnationalMobileTelecommunicationssysenistowards2030albeyond,"ReportM.25I6O,Nov.2022.(3) S.Chenelal."User-CentricAccessNetwork(UCAN)for6G:MotivaJion.Concept.ChallengesandKeyTechnologies."inItEENetwork,doi:10.1109.,MNET.。一a”动W-论以5.总结与展望随着AI大模型、算力网络、语义通信等新技术趋势的出现,ICDT技术一方面在各自领域向着纵深方向维续发展,与此同时,各个领域也在逐步加速深度融合。ICDT的深度融合必将成为未来网络发展的或要驱动力。未来6G将是一个通感算智深度做合、空天地体全域覆盖的新代移动信息网络。通过信息在感知、传输、认知、决策和行为层面的优化处理,最终构建出一个以“性能沉浸式”、”要素融合化”、“覆盖全域化”、“网络平台化”为特征的6G网络。24年将是6G从单点技术研究逐步走向体系化构建和业界共识形成过程中承上启下的一年。本文倡议:加强信息通信领域的跨界融合技术研究与协同,以需求为牵引,加快基地理论、瓶颈技术问题的联合攻关和协同创新.同时,注重蹈界融合技术创新向应用与服务的转化,培育应用层的产业牛.态,孵化新业务、新应用。最后,进一步加强国际合作,各国携手,为实现“数字季生,智越泛在”的6G愿比,共同夯实6G基础,推动其全球化发展。

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