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文檔簡(jiǎn)介
6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)愿景與關(guān)鍵技術(shù)展望白皮書一、
6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)愿景6G網(wǎng)絡(luò)將成為智慧內(nèi)生、泛在連接、多維融
合的基座,是未來(lái)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。5G在全球范圍的逐漸普及和規(guī)模部署,實(shí)現(xiàn)了公眾用
戶通信能力和服務(wù)質(zhì)量的跨越式提升,有力促進(jìn)了
垂直行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。與此同時(shí),空天通信、人
工智能、數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈等技術(shù)正飛速發(fā)展,與
網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合日趨緊密,正推動(dòng)人類從信息時(shí)代走向
智能時(shí)代,從平面時(shí)代走向立體時(shí)代。作為使能“萬(wàn)物智聯(lián),數(shù)字孿生”6G總體愿
景的基礎(chǔ)支撐,6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)遵循兼容和創(chuàng)新并
舉的設(shè)計(jì)理念,具備智慧內(nèi)生、安全內(nèi)生、多域融合、
算網(wǎng)一體等四大特征。智慧內(nèi)生:6G網(wǎng)絡(luò)內(nèi)嵌
AI能力,實(shí)現(xiàn)架構(gòu)級(jí)
智慧內(nèi)生。對(duì)內(nèi)能夠利用智能來(lái)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能,增
強(qiáng)用戶體驗(yàn),自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng),即
AI構(gòu)建網(wǎng)絡(luò);
對(duì)外能夠抽取和封裝網(wǎng)絡(luò)智能,為各行各業(yè)用戶提
供網(wǎng)絡(luò)和
AI結(jié)合的通信和計(jì)算服務(wù),即網(wǎng)絡(luò)賦能
AI。通過(guò)內(nèi)嵌
AI能力,實(shí)現(xiàn)
DOICT融合的智能感知、
智能連接、智能發(fā)現(xiàn)、智能服務(wù)、智能管理和智能
編排,奠定萬(wàn)物智聯(lián)的基礎(chǔ)。安全內(nèi)生:6G網(wǎng)絡(luò)內(nèi)嵌安全能力,實(shí)現(xiàn)架構(gòu)級(jí)
安全內(nèi)生。通過(guò)
6G網(wǎng)絡(luò)內(nèi)置基礎(chǔ)安全能力,提供
采集、管控、隔離等能力?;诜植际郊夹g(shù),實(shí)現(xiàn)
去中心化的安全可信機(jī)制,構(gòu)筑安全可信的
6G網(wǎng)
絡(luò),滿足不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景的差異化安全需求,提高通
信系統(tǒng)的安全自治能力,建設(shè)可度量、可演進(jìn)的安
全內(nèi)生防護(hù)體系。多域融合:空天地等多種接入域,移動(dòng)網(wǎng)、家
庭網(wǎng)、體域網(wǎng)多種網(wǎng)絡(luò)域深度融合,實(shí)現(xiàn)泛在連接
下的連續(xù)通信。高
/
中
/
低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、空基平臺(tái)
網(wǎng)絡(luò)與地面網(wǎng)絡(luò)深度融合,實(shí)現(xiàn)人聯(lián)與物聯(lián)、無(wú)線
與有線、廣域和近域、空天和地面等的智能全連接,
采用空天地一體化協(xié)議體系,實(shí)現(xiàn)不同地域、不同
用途、不同行業(yè)網(wǎng)絡(luò)的跨界融合,構(gòu)筑泛在連接的
網(wǎng)絡(luò)基座,為用戶提供全時(shí)全域無(wú)縫覆蓋的高可靠
通信服務(wù)。移動(dòng)網(wǎng)、家庭網(wǎng)、體域網(wǎng)等多種網(wǎng)絡(luò)域
共同形成完整的
6G網(wǎng)絡(luò),多個(gè)網(wǎng)絡(luò)域之間打破原
有的固定邊界,形成連接與融合,通過(guò)多網(wǎng)絡(luò)域下
的終端識(shí)別、服務(wù)連續(xù)性保障、終端信息共享、端
到端服務(wù)質(zhì)量保障等,為用戶提供無(wú)感知的網(wǎng)絡(luò)接
入、數(shù)據(jù)傳輸及切換體驗(yàn)。算網(wǎng)一體:網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算深度融合,實(shí)現(xiàn)云、邊、
網(wǎng)、算的高效協(xié)同。網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算相互感知,相互協(xié)同,
實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的算力發(fā)現(xiàn)、靈活動(dòng)態(tài)的計(jì)算和連接
服務(wù)的調(diào)度,提供無(wú)處不在的計(jì)算和服務(wù),實(shí)現(xiàn)算
力資源的合理分配和用戶無(wú)感知,賦能一致化用戶
體驗(yàn),提高網(wǎng)絡(luò)資源、計(jì)算資源利用效率。二、
驅(qū)動(dòng)力6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì),既需要考慮
6G的新業(yè)務(wù)、
新需求和設(shè)計(jì)原則的根本性轉(zhuǎn)變,又需要考慮與現(xiàn)
有網(wǎng)絡(luò)的兼容性,以及業(yè)務(wù)的繼承性。因此,本節(jié)
結(jié)合業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)、DOICT融合技術(shù)驅(qū)動(dòng)、IP組網(wǎng)技術(shù)
驅(qū)動(dòng)等因素,詳細(xì)闡述
6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)的驅(qū)動(dòng)力
如下:(
一
)
場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)的發(fā)展與社會(huì)的發(fā)展息息相關(guān)。6G時(shí)代
沉浸式云
XR、全息通信、感官互聯(lián)、智能交互、通
信感知、智慧內(nèi)生、數(shù)字孿生、全域覆蓋等新業(yè)務(wù)
新需求不斷涌現(xiàn)。本節(jié)梳理并歸類了《6G總體愿
景與潛在關(guān)鍵技術(shù)》中的主要業(yè)務(wù)場(chǎng)景,并提煉出
業(yè)務(wù)的三大共同特征,以闡述對(duì)
6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及
關(guān)鍵技術(shù)的影響:1.
沉浸化。云化
XR技術(shù)中的內(nèi)容上云、渲染
上云、空間計(jì)算上云等將顯著降低
XR終端設(shè)備的
計(jì)算負(fù)荷和能耗,隨著終端能力變得更輕便、更沉
浸、更智能,
XR技術(shù)將進(jìn)入全面沉浸化時(shí)代。同
時(shí)隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能力、高分辨率渲染及終端顯示設(shè)
備的不斷發(fā)展,未來(lái)的全息信息傳遞將通過(guò)自然逼
真的視覺(jué)還原,實(shí)現(xiàn)人、物及其周邊環(huán)境的三維動(dòng)
態(tài)交互,極大滿足人類對(duì)于人與人、人與物、人與
環(huán)境之間的溝通需求。云化
XR與全息的全面結(jié)合,
將廣泛應(yīng)用于文化娛樂(lè)、醫(yī)療健康、教育、社會(huì)生
產(chǎn)等眾多領(lǐng)域,使人們不受時(shí)間、空間的限制,打
通虛擬場(chǎng)景與真實(shí)場(chǎng)景的界限,實(shí)現(xiàn)沉浸化的業(yè)務(wù)
體驗(yàn)。上述業(yè)務(wù)需要在相對(duì)確定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,并
通過(guò)對(duì)
AI資源的調(diào)度,滿足超低時(shí)延與超高帶寬及
智能化的需求,為用戶帶來(lái)極致體驗(yàn)。2.
智能化。情感交互和腦機(jī)交互(腦機(jī)接口)等全新研究方向已取得突破性進(jìn)展并得以應(yīng)用,覆
蓋各行各業(yè)的各種傳感器的大量應(yīng)用,加速了通信
感知的融合,使得
6G網(wǎng)絡(luò)將支持目標(biāo)的檢測(cè)、定位、
識(shí)別、成像等感知功能。此外越來(lái)越多的個(gè)人和家
用設(shè)備、無(wú)人駕駛車輛、智能機(jī)器人等都將成為新
型智能終端。情感思維的互通和互動(dòng)中,智能體產(chǎn)
生主動(dòng)
/
被動(dòng)的智慧交互行為,大量傳感器的存在
以及其所探測(cè)的信息,6G網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)、自運(yùn)行、
自維護(hù),以及大量智能終端的廣泛使用,都需要大
量的數(shù)據(jù)完成自練習(xí)、自學(xué)習(xí),上述業(yè)務(wù)要求
6G網(wǎng)絡(luò)支持對(duì)超大數(shù)據(jù)量的智能處理。此外,智能駕
駛等業(yè)務(wù)還對(duì)時(shí)延有嚴(yán)格的要求。3.
全域化。當(dāng)前的通信以地面為主,但是地面
環(huán)境復(fù)雜,比如高山、海洋、甚至偏遠(yuǎn)無(wú)人區(qū)等,
這些區(qū)域的建網(wǎng)成本高昂,運(yùn)營(yíng)商難以承受。從抗
災(zāi)救援、科學(xué)考察、遠(yuǎn)洋貨輪的寬帶接入等角度出
發(fā),以及隨著無(wú)人機(jī)、飛機(jī)等空中設(shè)備的增多,人
們對(duì)通信的全域化訴求越來(lái)越強(qiáng)烈,6G時(shí)代這一
通信愿景需要得到網(wǎng)絡(luò)的充分支持。因此除了地面
網(wǎng)絡(luò),還需要高軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、中低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、高
空平臺(tái)、無(wú)人機(jī)等在內(nèi)的空天網(wǎng)絡(luò)的相互融合,構(gòu)
建起全球廣域覆蓋的空天地一體化三維立體網(wǎng)絡(luò),
為用戶提供無(wú)盲區(qū)的寬帶移動(dòng)通信服務(wù),這對(duì)
6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計(jì)提出了新的挑戰(zhàn)。(
二
)DOICT融合的技術(shù)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)技術(shù)
DT、運(yùn)營(yíng)技術(shù)
OT、信息技術(shù)
IT和通
信技術(shù)
CT(DOICT)的全融合將共同驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)變革
和能力升級(jí),助力全社會(huì)全領(lǐng)域的數(shù)字化智能化發(fā)
展。作為
CT技術(shù)的重要呈現(xiàn),移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)充分
引入了
IT技術(shù),將
NFV、容器、SDN、基于
API的
能力開(kāi)放等技術(shù)在系統(tǒng)中獲得充分應(yīng)用。面向未來(lái)
將有更多的來(lái)自生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的需求,并通過(guò)
OT技術(shù)
(OperationalTechnology)為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)新的
基因。OT與
CT的融合將成為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個(gè)
重要方向,通過(guò)增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)能力實(shí)現(xiàn)高可靠、高可用、
確定性和實(shí)時(shí)性,并成為工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要推
動(dòng)力。此外,DT技術(shù)也將為網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)注入新的活力,
數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展基礎(chǔ)是海量連接、數(shù)據(jù)采集以及建
模和分析。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與大數(shù)據(jù)、AI、區(qū)塊鏈等技術(shù)
結(jié)合,基于豐富的算法和業(yè)務(wù)特征構(gòu)建數(shù)據(jù)模型,
可以實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)可信的數(shù)據(jù)服務(wù),進(jìn)一步推動(dòng)網(wǎng)
絡(luò)演進(jìn)。1.
AI技術(shù)。隨著新技術(shù)的不斷突破與發(fā)展,新
的應(yīng)用場(chǎng)景將不斷涌現(xiàn),會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的支持能力
和演進(jìn)能力提出現(xiàn)實(shí)而嚴(yán)苛的需求,例如在網(wǎng)絡(luò)規(guī)
模、網(wǎng)絡(luò)種類上同時(shí)向高度定制化(復(fù)雜化)和高
度簡(jiǎn)化兩個(gè)極限方向發(fā)展。應(yīng)用于未來(lái)網(wǎng)絡(luò)中的智
能技術(shù)必須具備自身演化能力和較高程度的自我優(yōu)
化能力。未來(lái)
6G網(wǎng)絡(luò)要做到智慧內(nèi)生,就不應(yīng)只
局限在利用
AI解決網(wǎng)絡(luò)自身的問(wèn)題,而是對(duì)于行
業(yè)數(shù)字化等第三方
AI應(yīng)用也能夠提供更好的架構(gòu)
支持。因此,在未來(lái)架構(gòu)中,需要定義架構(gòu)級(jí)的內(nèi)
生
AI,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自治、自演進(jìn)、自優(yōu)化,提供智能
基礎(chǔ)能力并原生支撐各種類型的
AI應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)從云
AI向網(wǎng)絡(luò)
AI的轉(zhuǎn)變。2.
安全技術(shù)。傳統(tǒng)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)缺乏安全內(nèi)生
的設(shè)計(jì),隱私泄露、中間人攻擊、分布式拒絕服務(wù)
攻擊等頑固安全問(wèn)題難以根治;同時(shí)網(wǎng)絡(luò)安全與信
息系統(tǒng)和業(yè)務(wù)應(yīng)用各成體系,安全投入成本高;6G時(shí)代面臨量子計(jì)算機(jī)攻擊威脅,傳統(tǒng)基于計(jì)算復(fù)雜
度的密碼學(xué)安全,存在極大隱患。另外,AI、區(qū)塊
鏈等新技術(shù)廣泛應(yīng)用本身也是雙刃劍,使用這些新
技術(shù)來(lái)使能
6G網(wǎng)絡(luò)的一些新特性,但也可能會(huì)給
網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)更多的安全隱患??梢灶A(yù)見(jiàn),6G面臨的
安全攻擊也會(huì)更加的多樣性和智能化。因此,對(duì)于
6G網(wǎng)絡(luò)安全需要考慮如何在架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)維度形成
共識(shí),定義架構(gòu)級(jí)的內(nèi)生可信安全機(jī)制。3.
區(qū)塊鏈技術(shù)。區(qū)塊鏈?zhǔn)嵌喾絽f(xié)作維護(hù)的分布
式共享數(shù)據(jù)庫(kù),具有公開(kāi)透明、全程留痕、歷史可溯、
集體維護(hù)、智能執(zhí)行等特點(diǎn),可有效建立多方間協(xié)
作,促進(jìn)資源高效配置,可支撐數(shù)字資產(chǎn)的高效流
通及解決數(shù)字安全問(wèn)題。區(qū)塊鏈的本質(zhì)是信任機(jī)制
的革命,解決多方間的去中心化信任問(wèn)題。借助區(qū)
塊鏈的不同技術(shù)特點(diǎn),結(jié)合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)的
設(shè)計(jì)需求,為數(shù)據(jù)安全可信、資源共享、隱私保護(hù)、
網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)去中心化等功能實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)使能。4.
數(shù)字孿生技術(shù)。數(shù)字孿生綜合運(yùn)用感知、計(jì)
算、建模、仿真、通信等技術(shù),實(shí)現(xiàn)虛實(shí)映射與交互,
正成為構(gòu)建新一代數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的使能技術(shù)和中堅(jiān)
力量。6G時(shí)代,數(shù)字孿生技術(shù)將廣泛地運(yùn)用于智
能制造、智慧城市、人體活動(dòng)管理和科學(xué)研究等領(lǐng)
域,使得整個(gè)社會(huì)走向虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的“數(shù)字孿
生”世界。同時(shí),面對(duì)持續(xù)增加的業(yè)務(wù)種類、規(guī)模
和復(fù)雜性,6G網(wǎng)絡(luò)本身也需利用數(shù)字孿生技術(shù)尋
求超越物理網(wǎng)絡(luò)的解決方案。數(shù)字孿生不是一個(gè)單
項(xiàng)技術(shù),它是一系列數(shù)字技術(shù)的集成融合和創(chuàng)新應(yīng)
用。面向構(gòu)建“數(shù)字孿生”世界的目標(biāo),數(shù)字孿生
技術(shù)未來(lái)將進(jìn)一步與
DT、OT、IT、和
CT技術(shù)深度
集成和融合,并促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展。(
三
)IP新技術(shù)驅(qū)動(dòng)作為組網(wǎng)和協(xié)議基礎(chǔ)的
IP技術(shù)將進(jìn)一步演進(jìn)。
更多樣化的接入場(chǎng)景,超越“盡力而為”的質(zhì)量保
障機(jī)制使得
IP組網(wǎng)技術(shù)成為
6G重要的技術(shù)驅(qū)動(dòng)力
之一。1.
靈活化組網(wǎng)。6G網(wǎng)絡(luò)將是多網(wǎng)互聯(lián)、多場(chǎng)
景并存的網(wǎng)絡(luò),工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展給目前
蜂窩網(wǎng)的基礎(chǔ)互聯(lián)互通能力帶來(lái)了新挑戰(zhàn)。在產(chǎn)業(yè)
互聯(lián)網(wǎng)中,萬(wàn)物互聯(lián)、海量
IoT設(shè)備接入、工業(yè)
IT和
OT網(wǎng)絡(luò)融合,需求各異、能力各異,需要靈活
適配不同的組網(wǎng)需求。作為未來(lái)通信重要的基礎(chǔ)設(shè)
施,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將為全球提供低成本互聯(lián)服務(wù),但是在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)中,衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)有高度的動(dòng)態(tài)性,現(xiàn)
有的組網(wǎng)技術(shù)難以應(yīng)對(duì),需要定制新的路由轉(zhuǎn)發(fā)體
系。因此,未來(lái)網(wǎng)絡(luò)需要通過(guò)“場(chǎng)景可定制”的互
聯(lián)互通技術(shù),實(shí)現(xiàn)靈活、可定制信息互通。2.
確定性組網(wǎng)。工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的場(chǎng)景中,端到
端時(shí)延要求的典型值約在
1
毫秒到
10
毫秒。傳統(tǒng)
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)包含端到端(終端、無(wú)線接入、核心網(wǎng)、
傳輸網(wǎng))各域,傳統(tǒng)的組網(wǎng)方法無(wú)法脫離三個(gè)網(wǎng)絡(luò)
域。但在極致網(wǎng)絡(luò)性能要求的前提下,未來(lái)網(wǎng)絡(luò)需
要在支持
BE(BestEffort)流量轉(zhuǎn)發(fā)的同時(shí),能夠
提供
Critical(嚴(yán)苛)數(shù)據(jù)流的端到端的有界時(shí)延,
以及極致的低丟包率,同時(shí)需要探索脫離現(xiàn)有端到
端業(yè)務(wù)域拉通的新型組網(wǎng)方式,這對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)
發(fā)和組網(wǎng)提出了挑戰(zhàn)。3.
網(wǎng)絡(luò)編程。為了提供更好的用戶體驗(yàn)和更高
的資源利用率,大型
IT公司積極在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中
實(shí)踐網(wǎng)絡(luò)可編程技術(shù),例如
P4
等,在轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備上,
根據(jù)業(yè)務(wù)需求,靈活加載不同的轉(zhuǎn)發(fā)邏輯。6G網(wǎng)
絡(luò)架構(gòu)中,也可以考慮探索
SRv6
等三層的網(wǎng)絡(luò)可
編程機(jī)制,來(lái)支持靈活的流量調(diào)優(yōu)和業(yè)務(wù)編排,同
時(shí)減少網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的數(shù)量,簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)。4.
網(wǎng)絡(luò)編排。面對(duì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)多樣化的組網(wǎng)方案,
傳統(tǒng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)管理編排方式多依靠人工與自動(dòng)化相
結(jié)合,在網(wǎng)絡(luò)部署的靈活性及有效性方面大打折扣,
同時(shí)業(yè)務(wù)的時(shí)效性也對(duì)組網(wǎng)的時(shí)間周期提出了巨大
的挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理亟需整合多方資源,端到端
拉通以實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)的更新?lián)Q代。三、
6G總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)展望(
一
)
網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需求6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需要考慮兩個(gè)堅(jiān)持及四
個(gè)轉(zhuǎn)變:堅(jiān)持網(wǎng)絡(luò)兼容性原則。6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需要具備
強(qiáng)后向兼容能力,既要支持與
5G、傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的互
聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、用戶層面的無(wú)障礙交互;又要
支持由
5G網(wǎng)絡(luò)平滑發(fā)展演進(jìn)為
6G網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)全類
型業(yè)務(wù)連續(xù)性。6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需要具備前向兼容能力,
具備良好的可擴(kuò)展性和自生長(zhǎng)、自演進(jìn)、自優(yōu)化能
力,支持基于最小服務(wù)單元進(jìn)行在線、動(dòng)態(tài)升級(jí)。堅(jiān)持智簡(jiǎn)設(shè)計(jì)原則。面對(duì)未來(lái)超大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)
接入和動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)需求,6G網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度將
以指數(shù)級(jí)別增長(zhǎng)?!?G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需要盡
量的降低網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度”??梢钥紤]通過(guò)同態(tài)化的
設(shè)計(jì),端到端采用統(tǒng)一的設(shè)計(jì)思想,采用統(tǒng)一的接
口基礎(chǔ)協(xié)議,多種接入方式采用統(tǒng)一的接入控制管
理技術(shù),基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以極少類型的網(wǎng)元實(shí)現(xiàn)完整
的功能等。通過(guò)智簡(jiǎn)設(shè)計(jì),使得
6G網(wǎng)絡(luò)通信所需
的協(xié)議數(shù)量和信令交互大幅減少,從而降低網(wǎng)絡(luò)的
復(fù)雜度,同時(shí)使其具備韌性、安全性和可靠性的特
點(diǎn)。為全面滿足
6G的新業(yè)務(wù)新場(chǎng)景,通過(guò)對(duì)
6G網(wǎng)
絡(luò)架構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì),力求實(shí)現(xiàn)如下四個(gè)轉(zhuǎn)變:1.
從集中化向分布化轉(zhuǎn)變。通過(guò)去中心化的信
任架構(gòu),以及控制的分布化和層次化,實(shí)現(xiàn)以用戶
為中心的控制和管理;架構(gòu)設(shè)計(jì)支持具有隱私保護(hù)、
可靠性、高吞吐量特性的區(qū)塊鏈。滿足用戶豐富多
彩的個(gè)性化需求。適應(yīng)數(shù)據(jù)的分布式特性及算力的
分布式部署。2.
從重型增量式設(shè)計(jì)向智簡(jiǎn)一體化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變。
通過(guò)智簡(jiǎn)的接入網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、智能化的端到端內(nèi)生
感知
-
計(jì)算
-
控制一體化機(jī)制、核心網(wǎng)絡(luò)功能同態(tài)化以及接口協(xié)議的智簡(jiǎn)統(tǒng)一設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)智簡(jiǎn)一體化
的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),內(nèi)生智能的至強(qiáng)功能,從而降低網(wǎng)絡(luò)
復(fù)雜度,達(dá)到輕量化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的目標(biāo)。3.
從外掛式設(shè)計(jì)向內(nèi)生設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變。被動(dòng)的、
補(bǔ)丁式的、增量式的功能增強(qiáng)難以滿足
6G支持面
向全社會(huì)、全行業(yè)、全生態(tài)的各種業(yè)務(wù)需求,反而
導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和功能越來(lái)越復(fù)雜。通過(guò)設(shè)計(jì)算力、
數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)深度融合的智慧內(nèi)生和安全內(nèi)生機(jī)制,
打造多維立體全場(chǎng)景深度智慧接入與多網(wǎng)共生融合
體系,實(shí)現(xiàn)
6G網(wǎng)絡(luò)內(nèi)生設(shè)計(jì),打造
6G內(nèi)生網(wǎng)絡(luò)。4.
從地面接入向空天地海泛在接入的轉(zhuǎn)變。6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需要支持天基、空基、地基多種接入方式,
固定、移動(dòng)、衛(wèi)星多種連接類型,個(gè)人、家庭、行
業(yè)多種服務(wù)類型,并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)側(cè)的多接入、多連接、
多服務(wù)融合。固定、移動(dòng)、衛(wèi)星多種連接類型,個(gè)人、
家庭、行業(yè)多種服務(wù)類型,并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)側(cè)的多接入、
多連接、多服務(wù)融合。(
二
)6G網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)展望6G網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)包括陸海空天在內(nèi)的全球無(wú)縫
覆蓋。社會(huì)管理、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)、人類生活將愈發(fā)依賴
高效可靠運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)。在
6G時(shí)代,甚至一個(gè)用戶
可能就是一個(gè)生態(tài)場(chǎng)景,需要從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)層面提供
用戶為中心的業(yè)務(wù)體驗(yàn),讓用戶參與定義網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)
和定制化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的機(jī)制,滿足用戶豐富多彩的個(gè)
性化需求。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì),解決現(xiàn)有網(wǎng)
絡(luò)存在的架構(gòu)問(wèn)題,同時(shí)滿足
6G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)定制化
需求。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的組織方面,采用集中和分布協(xié)同的
去中心化的分級(jí)網(wǎng)絡(luò)。隨著用戶數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)
量、協(xié)議數(shù)量、接口數(shù)量以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的互連
/
交互數(shù)量快速增長(zhǎng),以及網(wǎng)絡(luò)功能的快速增多,集中控制的設(shè)計(jì)使得網(wǎng)絡(luò)正變得越來(lái)越復(fù)雜。此外,
龐大而集中的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體存在單點(diǎn)故障和拒絕服務(wù)攻
擊等風(fēng)險(xiǎn)。因此,可以考慮將
6G網(wǎng)絡(luò)通過(guò)集中和
分布協(xié)同、分布式自治的方式進(jìn)行組織,一方面將
更多的網(wǎng)絡(luò)功能擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)邊緣,另一方面將面向
全局的核心功能集中,通過(guò)云網(wǎng)融合、分布式協(xié)
同,支持更加復(fù)雜的業(yè)務(wù)。具有分布式、定制化特
點(diǎn)的
6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不僅可以抵御
DDoS攻擊和降低
單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn),也可以為每一個(gè)用戶提供定制化
的策略。去中心化的用戶和數(shù)據(jù)管理方式,也讓終
端用戶獲得了個(gè)人數(shù)字資產(chǎn)的所有權(quán)和控制權(quán),提
供
DaaS數(shù)據(jù)服務(wù),結(jié)合智慧內(nèi)生的網(wǎng)絡(luò)
AI,提供
AIaaS智能服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)元素方面,分布式的邊緣網(wǎng)絡(luò)由同構(gòu)的微
云單元根據(jù)場(chǎng)景按需擴(kuò)展而成。6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通過(guò)
同態(tài)化的設(shè)計(jì),讓基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以用極少類型的
網(wǎng)元實(shí)現(xiàn)完整的功能,通信所需的協(xié)議數(shù)量和信令
交互大幅減少,降低網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度,同時(shí)具備韌性、
安全性和可靠性的特點(diǎn)。分布式的同構(gòu)微云單元可
根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行擴(kuò)展,完成不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景下
的域內(nèi)自治,形成網(wǎng)中網(wǎng),滿足空天地一體化的泛
在接入需求及不同垂直行業(yè)的接入需求。網(wǎng)絡(luò)的治理機(jī)制方面,采用智能自治的分布式
管理機(jī)制和數(shù)字孿生技術(shù),實(shí)現(xiàn)
6G網(wǎng)絡(luò)的自組織、
自演進(jìn)。自組織包含自管理、自保護(hù)、自適應(yīng)和自
治愈。網(wǎng)絡(luò)通過(guò)自管理屬性動(dòng)態(tài)地進(jìn)行資源管理,
并利用自保護(hù)屬性維持網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)態(tài),基于服務(wù)要求
自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)變化,通過(guò)自治愈屬性使得遭遇
惡意攻擊的網(wǎng)絡(luò)快速?gòu)?fù)原。自演進(jìn)是指
6G網(wǎng)絡(luò)通
過(guò)軟件定義智能、編排與管理智能(例如認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)、
服務(wù)架構(gòu)、全自動(dòng)生命周期管理、信息物理系統(tǒng)與
數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)),實(shí)現(xiàn)智能無(wú)線電、智能覆蓋與智
能演進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),確保服務(wù)、編排、管理、拓?fù)洹?/p>
部署、覆蓋、空口、天線等連接要素的靈活性和軟
件可編程。通過(guò)意圖驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò),基于意圖表達(dá)
/
收集,
轉(zhuǎn)譯驗(yàn)證,智能編排實(shí)施和網(wǎng)絡(luò)感知分析,通過(guò)基
于
AI的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,最終達(dá)到跨服務(wù)、域和生命周期的閉環(huán)自我設(shè)計(jì)實(shí)施和優(yōu)化演進(jìn),
實(shí)現(xiàn)智能自治網(wǎng)絡(luò)。接口協(xié)議體系方面,采用智簡(jiǎn)統(tǒng)一的協(xié)議,實(shí)
現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)即插即用。6G網(wǎng)絡(luò)作為社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施
需要支撐紛繁多樣的服務(wù)需求,支撐的業(yè)務(wù)或者服
務(wù)內(nèi)容不僅千差萬(wàn)別并且服務(wù)質(zhì)量要求越來(lái)越高,
6G網(wǎng)絡(luò)需要有智簡(jiǎn)統(tǒng)一的協(xié)議體系,以降低支撐
各類業(yè)務(wù)時(shí)的邏輯約束,新的網(wǎng)絡(luò)功能和服務(wù)可以
通過(guò)即插即用的方式引入??紤]網(wǎng)絡(luò)的兼容性和持續(xù)演進(jìn),端到端網(wǎng)絡(luò)服
務(wù)化,功能按需編排,實(shí)現(xiàn)高效網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。根據(jù)業(yè)
務(wù)與應(yīng)用層提供的用戶需求,網(wǎng)絡(luò)功能層按需地進(jìn)
行部署、參數(shù)的配置,同時(shí)按需調(diào)度與預(yù)留資源,
由此在業(yè)務(wù)與應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)服務(wù)化構(gòu)建。利用區(qū)塊鏈
等新技術(shù),實(shí)現(xiàn)云、網(wǎng)、邊之間資源的按需分配和
靈活調(diào)度,從而在資源層實(shí)現(xiàn)服務(wù)化構(gòu)建?;谖?/p>
服務(wù)理念對(duì)無(wú)線協(xié)議功能進(jìn)行重構(gòu),構(gòu)建功能更細(xì)
粒度的控制面與用戶面網(wǎng)絡(luò)功能資源池。該網(wǎng)絡(luò)功
能資源池中的每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能都可以獨(dú)立迭代演
進(jìn)、彈性擴(kuò)展,網(wǎng)絡(luò)功能之間也可以根據(jù)用戶需求
按需組合,為用戶提供定制化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。此外,基
于容器等云原生技術(shù),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的自我演進(jìn)、
業(yè)務(wù)的快速?gòu)椥圆渴?,在網(wǎng)絡(luò)功能層實(shí)現(xiàn)服務(wù)化
構(gòu)建。四、
6G網(wǎng)絡(luò)潛在技術(shù)和關(guān)鍵能力(
一
)
潛在架構(gòu)類技術(shù)(1)
分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù):集散共存、分布自治
為了滿足多樣化場(chǎng)景的業(yè)務(wù)要求,6G網(wǎng)絡(luò)需要
實(shí)現(xiàn)空、天、地、海立體覆蓋以及多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的
融合共存。同時(shí),DOICT融合發(fā)展的技術(shù),驅(qū)動(dòng)通
信網(wǎng)絡(luò)持續(xù)走向開(kāi)放,既能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)集中控制,又
能靈活實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備就近接入以及本地分流。隨著
分布式邊緣計(jì)算以及智能終端設(shè)備大量部署,計(jì)算
和存儲(chǔ)等資源下沉至邊緣節(jié)點(diǎn),需要分布式與集中
式協(xié)作的云邊融合網(wǎng)絡(luò)來(lái)支持。因此,未來(lái)
6G網(wǎng)
絡(luò)架構(gòu)將會(huì)是集中控制式移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與開(kāi)放式互
聯(lián)網(wǎng)相互融合的、集散共存的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在一定程度上突破了中心化的
限制,驅(qū)動(dòng)了互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展。包括在網(wǎng)絡(luò)
成員之間共享、復(fù)制和同步數(shù)據(jù)庫(kù)的分布式賬本技
術(shù)(DLT),實(shí)現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的去中心化點(diǎn)對(duì)
點(diǎn)傳輸?shù)男请H文件系統(tǒng)(IPFS),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能的
分布式,快速查找及訪問(wèn)等的分布式哈希表(DHT),
以及組合多種分布式技術(shù)的區(qū)塊鏈等技術(shù)。其中,
區(qū)塊鏈技術(shù)憑借其多元融合架構(gòu)賦予的去中心化、
去信任化、不可篡改等技術(shù)特性,為解決傳統(tǒng)中心
化服務(wù)架構(gòu)中的信任問(wèn)題和安全問(wèn)題提供了一種在
不完全可信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行信息與價(jià)值傳遞交換的可信
機(jī)制。因此,在網(wǎng)間協(xié)作、網(wǎng)絡(luò)安全等方面引入?yún)^(qū)
塊鏈技術(shù)思維,可以增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展能力、網(wǎng)間協(xié)作
能力、安全和隱私保護(hù)能力。此外,區(qū)塊鏈技術(shù)還
能夠提供高性能且穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)存證服務(wù),保證
數(shù)據(jù)的安全可信和透明可追溯。(2)
空天地一體化組網(wǎng):泛在連接、多網(wǎng)融合在
6G時(shí)代,天基(高軌
/
中軌
/
低軌衛(wèi)星)、
空基(臨空
/
高空
/
低空飛行器)等網(wǎng)絡(luò)將與地基
(蜂窩
/WiFi/
有線)網(wǎng)絡(luò)深度融合,組成一張空天
地一體化網(wǎng)絡(luò),不僅能夠?qū)崿F(xiàn)人口常駐區(qū)域的常態(tài)
化覆蓋,而且能夠?qū)崿F(xiàn)偏遠(yuǎn)地區(qū)、海上、空中和海
外的廣域立體覆蓋,滿足地表及立體空間的全域、
全天候的泛在覆蓋需求,實(shí)現(xiàn)用戶隨時(shí)隨地按需接
入。此外,天基、空基和地基接入,在不同環(huán)境和
業(yè)務(wù)場(chǎng)景下各具優(yōu)勢(shì),空天地一體化融合網(wǎng)絡(luò)可以
綜合利用固網(wǎng)資源與衛(wèi)星資源,并發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)來(lái)擴(kuò)
展移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍,同時(shí)通過(guò)天基、空基和地
基多接入的融合,提供更快的速率、更好的服務(wù)質(zhì)
量(QoS)和更高的可靠性,為用戶提供極致、可靠、
連續(xù)的通信服務(wù)??仗斓匾惑w化的
6G網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)人聯(lián)與物聯(lián)、
無(wú)線與有線、廣域和近域、空天和地面等的智能全連接,為用戶提供泛在通信服務(wù),不僅可以在全球
實(shí)現(xiàn)寬帶和物聯(lián)網(wǎng)通信,還可以將增強(qiáng)定位導(dǎo)航、
實(shí)時(shí)地球觀測(cè)等新能力集成到
6G系統(tǒng)中。未來(lái),
用戶無(wú)論是步行、乘車、乘機(jī),甚至當(dāng)部分通信基
礎(chǔ)設(shè)施因?yàn)?zāi)害而受損后,都可以通過(guò)同一部終端接
入
6G網(wǎng)絡(luò),并獲得連續(xù)的高質(zhì)量的服務(wù)體驗(yàn)。(3)
網(wǎng)絡(luò)智慧內(nèi)生:AI構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)賦能
AI6G網(wǎng)絡(luò)需要滿足未來(lái)
2B/2C等智慧內(nèi)生的基
本訴求,相比于之前的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)存在幾個(gè)方面
的范式轉(zhuǎn)變:–
從云化到分布式網(wǎng)絡(luò)智能的轉(zhuǎn)變。由于網(wǎng)
絡(luò)中數(shù)據(jù)和算力的分布特性,要求
6G構(gòu)建開(kāi)放
融合的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的
CloudAI向
NetworkAI轉(zhuǎn)變。–
對(duì)上行傳輸性能加強(qiáng)關(guān)注的轉(zhuǎn)變。和之前網(wǎng)
絡(luò)以下行傳輸為核心不同,智能服務(wù)將帶來(lái)基站與
用戶之間更為頻繁數(shù)據(jù)傳輸,需要重點(diǎn)考慮上行通
信的場(chǎng)景需求以更有效地支撐分布式機(jī)器學(xué)習(xí)運(yùn)
用。–
數(shù)據(jù)處理從核心到邊緣的轉(zhuǎn)變。未來(lái)數(shù)據(jù)本
地化的隱私要求,極致時(shí)延性能,以及低碳節(jié)能等要求,要將計(jì)算帶到數(shù)據(jù),支持?jǐn)?shù)據(jù)在哪里,數(shù)據(jù)
處理就在哪里。(4)
安全內(nèi)生:預(yù)測(cè)危險(xiǎn)、抵御攻擊隨著
6G網(wǎng)絡(luò)與
AI的深度集成,通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)
據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)攻擊行為和安全威
脅情報(bào)等多維數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí),助力網(wǎng)絡(luò)安全智能化,
提高通信安全自主自治能力,降低網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營(yíng)成
本,建設(shè)可度量、可演進(jìn)的安全內(nèi)生防護(hù)體系。隨著
6G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步朝著資源邊緣化和網(wǎng)絡(luò)分
布式演進(jìn),計(jì)算和智能下沉帶來(lái)的數(shù)據(jù)隱私和通信
安全成為新的安全問(wèn)題。區(qū)塊鏈特有的哈希鏈?zhǔn)交?/p>
本架構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)為
6G安全可信管理、構(gòu)建信
任聯(lián)盟提供了新的技術(shù)支撐。將區(qū)塊鏈與身份認(rèn)證
結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)身份自主管控、不可篡改、有限匿名等,
解決
6G多方信任管理、跨域信任傳遞、海量用戶
管理等難題。隱私計(jì)算作為信息安全的核心技術(shù)之
一,可以為
6G網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)時(shí)間上持續(xù)、場(chǎng)景上
普適、隱私信息模態(tài)上通用的體系化隱私解決方案,
實(shí)現(xiàn)對(duì)隱私信息的全生命周期保護(hù)。(5)
數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)技術(shù):虛實(shí)結(jié)合、閉環(huán)控制數(shù)字孿生是物理實(shí)體在數(shù)字世界的實(shí)時(shí)鏡像,
具備虛實(shí)融合與實(shí)時(shí)交互、迭代運(yùn)行與優(yōu)化,以及
全要素、全流程、全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)等特點(diǎn),目前已
在智能制造、智慧城市、復(fù)雜系統(tǒng)運(yùn)維等領(lǐng)域得到
成功運(yùn)用。6G時(shí)代,伴隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云
計(jì)算等技術(shù)的不斷發(fā)展以及信息和感官的泛在化,
數(shù)字孿生技術(shù)也將更廣泛地運(yùn)用于人體健康、家居
生活和科學(xué)研究等領(lǐng)域,使得整個(gè)社會(huì)走向虛擬與
現(xiàn)實(shí)結(jié)合的“數(shù)字孿生”世界。數(shù)字孿生技術(shù)在改變我們的生產(chǎn)系統(tǒng)的同時(shí),也使得網(wǎng)絡(luò)本身的數(shù)字化成為可能。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)
化和創(chuàng)新往往需要在真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)上直接嘗試,耗時(shí)
長(zhǎng)、服務(wù)影響大。網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)研發(fā)經(jīng)歷仿真驗(yàn)證實(shí)
驗(yàn)室驗(yàn)證和試點(diǎn)驗(yàn)證等多個(gè)階段,研發(fā)周期長(zhǎng),并
且難以遍歷商用網(wǎng)絡(luò)中潛在的組網(wǎng)和應(yīng)用情況?;?/p>
于數(shù)字孿生的理念,網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)一步向著更全面的可
視、更精細(xì)的仿真和預(yù)測(cè)、更智能的控制等方向發(fā)
展。數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)(DTN,
DigitalTwinNetwork)
是一個(gè)具有物理網(wǎng)絡(luò)實(shí)體及虛擬孿生體,且二者可
進(jìn)行實(shí)時(shí)交互映射的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中,各種
網(wǎng)絡(luò)管理和應(yīng)用可利用數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)虛
擬孿生體,基于數(shù)據(jù)和模型對(duì)物理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高效的
分析、診斷、仿真和控制。同時(shí),數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)服
務(wù)作為一種新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)為業(yè)界提供端到端或部分
網(wǎng)絡(luò)功能的孿生服務(wù),使能移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新加速,以
降低電信行業(yè)研發(fā)成本和縮短研發(fā)周期。(
二
)
潛在能力類技術(shù)(6)
可編程網(wǎng)絡(luò)技術(shù):按需定制、敏捷靈活隨著通信網(wǎng)絡(luò)支持的行業(yè)場(chǎng)景越來(lái)越多樣化,
網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和功能也變得越來(lái)越復(fù)雜,帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)
和定制的復(fù)雜化。為了使網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)未來(lái)多變的需求,
在
6G網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)通過(guò)引入端到端可編程網(wǎng)絡(luò)技術(shù),
讓網(wǎng)絡(luò)更加智能和靈活,并且從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)本身進(jìn)行
根本性的改進(jìn),設(shè)計(jì)更加高適應(yīng)性和靈活彈性的網(wǎng)
絡(luò)。在
5G階段已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行了一些網(wǎng)絡(luò)可編程的
探索和改進(jìn)。5G核心網(wǎng)中引入
SBA服務(wù)化架構(gòu),
從根本上改變了傳統(tǒng)的
P2P點(diǎn)到點(diǎn)架構(gòu)通信方式。
5G核心網(wǎng)采用了控制面與用戶面解耦(C/U分離)
的架構(gòu)。其中控制面基于云原生的軟件設(shè)計(jì),使得
5G核心網(wǎng)的控制面網(wǎng)絡(luò)功能可以快速構(gòu)建、發(fā)布
及部署,結(jié)合云計(jì)算實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能與底層硬件及操
作系統(tǒng)解耦。用戶面則重點(diǎn)關(guān)注如何利用各種新興
的轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)滿足
5G網(wǎng)絡(luò)的低時(shí)延和高帶寬需求。(7)
通信和信息感知融合網(wǎng)絡(luò):多維感知,賦
能通信6G網(wǎng)絡(luò)融合數(shù)字世界和物理世界,通信技術(shù)需
要進(jìn)一步發(fā)展到支撐感知萬(wàn)物的需求,從而實(shí)現(xiàn)萬(wàn)
物智聯(lián)。通信和信息感知融合網(wǎng)絡(luò)具備在盡可能不
影響通信功能的前提下,使用通信技術(shù)本身的可用
以感知探測(cè)的能力,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)、環(huán)境或者內(nèi)容的
智能自適應(yīng)的感知,助力網(wǎng)絡(luò)通信性能的提升或賦
予通信系統(tǒng)新的能力。因此,通信和信息感知融合
使得通信網(wǎng)絡(luò)不僅是提供信息傳輸和交互的載體,
更讓通信網(wǎng)絡(luò)本身成為一種能夠產(chǎn)出有價(jià)值信息的
龐大資源。通信網(wǎng)絡(luò)的信息感知也是多維多粒度的:–
環(huán)境和目標(biāo)感知。新的頻段和大規(guī)模天線
的進(jìn)一步演進(jìn)為無(wú)線通信感知深度融合提供了可能,利用無(wú)線通信信號(hào)接收和處理反射實(shí)現(xiàn)完成物
理環(huán)境的探測(cè)、目標(biāo)定位和跟蹤、移動(dòng)同步成像、
測(cè)距制圖以及光譜分析等。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需要增強(qiáng)以適
配多基站協(xié)同感知以及感知能力開(kāi)放。–
業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和內(nèi)容感知。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和內(nèi)容的
感知關(guān)鍵在于對(duì)數(shù)據(jù)和內(nèi)容的識(shí)別、評(píng)估和篩選,
可利用基于數(shù)據(jù)和內(nèi)容命名,將內(nèi)容與位置解耦的
信息中心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)層上實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和內(nèi)
容的識(shí)別。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需要增強(qiáng)以支持采用新編碼方
式的業(yè)務(wù)和內(nèi)容的感知以及
QoS控制。(8)
確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù):確定傳輸、極致性能據(jù)
2021
年世界互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)顯示,全世界
有超過(guò)
18.3
億個(gè)網(wǎng)站;目前全球總?cè)丝跀?shù)量達(dá)到
78
億,互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量達(dá)到
48
億,滲透率
59%,
其中,移動(dòng)端用戶數(shù)量達(dá)到
51
億,活躍社交媒體
用戶數(shù)量達(dá)到
37.8
億,移動(dòng)端社交媒體用戶數(shù)量達(dá)
到
38
億。激增的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)造成網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了大量的
擁塞崩潰、數(shù)據(jù)分組延遲、遠(yuǎn)程傳輸抖動(dòng)等。但如
AR/VR、遠(yuǎn)程控制、智慧醫(yī)療、車聯(lián)網(wǎng)、無(wú)人駕駛
等應(yīng)用對(duì)時(shí)延、抖動(dòng)和可靠性有著極高的要求,比
如端到端時(shí)延從微秒到毫秒級(jí)、時(shí)延抖動(dòng)為微秒級(jí)、
可靠性達(dá)
99.999%
以上。由此可見(jiàn),僅提供“盡力
而為”服務(wù)能力的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),無(wú)法滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、
能源物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等垂直行業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的需求。
因此,面對(duì)“準(zhǔn)時(shí)、準(zhǔn)確”數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)質(zhì)量的需求,
迫切需要建立一種能夠提供差異化、多維度、確定
性服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。(9)
可信數(shù)據(jù)服務(wù):可信框架、智能增值數(shù)據(jù)的價(jià)值“金礦”已被市場(chǎng)廣泛認(rèn)知和期待,
未來(lái)
6G的生態(tài)系統(tǒng)本身將會(huì)產(chǎn)生、處理、消費(fèi)
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