6G通感算智融合原生基座技術白皮書1.0

目 錄6G通感算智融合的需求與驅動力 1差化場按需制需求 1多能力生融需求 26G通感算智融合的原生基座技術內涵 3底座-通感算智融合的異構硬件 4通算智合的構硬面的挑戰(zhàn) 4相技術案 5內核-通感算智融合的多維能力 7通融合 7通感融合面臨的挑戰(zhàn) 8相應技術方案 8通智融合 10通算智融合面臨的挑戰(zhàn) 10相應技術方案 11中樞-通感算智融合的按需服務 13平化服網絡臨的戰(zhàn) 13相技術案 14總結與展望 17縮略語列表 19參考文獻 206G差異化場景按需定制需求5G化的特征，從而催生了一系列對網絡的核心需求：面對這些千差萬別的需求，客戶不僅期待定制化的解決方案以匹配其需求。AI付與部署，確保時間效益的最大化。提供包括感知、計算、AI6G5G[2]，催生了感知、計算、數據和人工智能等新領域的強烈需要。多維能力內生融合需求6GIMT2030[3]5G（eMBB：增強移動寬帶,uRLLC：超可靠低時延通信海量機器類通信）增強和拓展為六大場景。圖16G能力六角AI5GNWDAF而，5G6G5G5G1實現(xiàn)空天地一體、通感一體及通算智一體,6G6G6G6G6G設計時充分考慮。二是，6G6G2轉變1：由剛性堆疊向按需服務轉變。在網絡能力最小化內核的基礎上，按需組合各種網絡能力，由此滿足差異化場景需求。轉變2：從外掛式設計向內生式設計轉變。由此，網絡能力可以更及時、高效響應客戶需求。6G6G2圖26G通感算智融合的原生基座技術底座-通感算智融合的異構硬件：CPU、智能計算的GPU6G6G內核-通感算智融合的多維能力：以模塊化方式承載的通信、感知、計算、AIAI6G中樞-通感算智融合的按需服務：通過端到端的服務化設計，按需編排管理到應用、從網絡到服務的全鏈條、端到端的服務能力。6G多維能力融合難、網絡按需服務難等三重挑戰(zhàn)。底座-通感算智融合的異構硬件通感算智融合的異構硬件面臨的挑戰(zhàn)多樣化、碎片化需求。當前，云化異構硬件技術面臨著三大挑戰(zhàn)：挑戰(zhàn)一：高通信帶寬與低時延的嚴苛要求絡轉發(fā)提供了強有力的支持，成為解決這一挑戰(zhàn)的關鍵所在。挑戰(zhàn)二：碎片化場景與多樣化部署規(guī)模C-RAN步加劇了云化異構硬件面臨的挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)三：差異化高性能處理資源需求不同行業(yè)用戶對于高性能處理資源的需求呈現(xiàn)出顯著的差異性。傳統(tǒng)的FPGAGPU、DPU、FPGA源配置，以及通感算智多應用的融合協(xié)同。相應技術方案6G術的聯(lián)合驗證，并面向上述挑戰(zhàn)針對性地提出以下技術方案：方案一：支持超高實時響應的搶占式調度6G10μs以內。在未來6G6G5000μs10μs3 圖3實時性測試結果對比方案二：支持敏捷化配置的高性能容器云6G46G籌管理。圖4高性能容器云方案三：支持確定性配置的異構資源管理GPU、FPGA、智能網卡等多種異構資源的統(tǒng)一管理，并可根5GPU6G6G圖5異構資源配置管理內核-通感算智融合的多維能力6GAI6G6G[5]AI算智多維能力融合的內核，6GAI通感融合7通感融合面臨的挑戰(zhàn)6G6G挑戰(zhàn)一：通感硬件資源分立AAU挑戰(zhàn)二：通感空口資源競爭方法，破解效率與能力之間的矛盾，是通感一體化面臨的技術挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)三：通感組網干擾復雜相應技術方案戰(zhàn)，提出以下技術方案，實現(xiàn)低成本、高效率的通感融合網絡。方案一：協(xié)作通感內生設計收斂，可用于指導優(yōu)化協(xié)作節(jié)點選擇方案。方案二：交替優(yōu)化資源分配6圖6交替優(yōu)化資源分配方案原理圖感知性能。方案三：多維干擾識別與智控現(xiàn)全局通感資源高效調度及網絡質量提升。7所示。小區(qū)內同站址三扇區(qū)的幀結構同時設置為下行/上行，周邊六個小區(qū)10%。圖7環(huán)形組網多維干擾智控技術：AI在功率域，可設計自適應發(fā)送功率分配及干擾刪除方案。通算智融合通算智融合面臨的挑戰(zhàn)未來，6GAI6GAIAI6G當前，通算智融合技術面臨著三大挑戰(zhàn)：挑戰(zhàn)一：AIAIAI運行和網絡運維兩大場景。AIAIAI挑戰(zhàn)二：網絡使能AI-服務范式變革AIAIAIAI/AI挑戰(zhàn)三：統(tǒng)一的通算智融合架構AIAIAI使網絡具有開放、服務化、靈活可擴展的特性。相應技術方案針對上述挑戰(zhàn)，提出以下技術方案。方案一：AI使能高性能物理層和高層功能AIAIAI信道數據集構建方法，降低了對昂貴且耗時的現(xiàn)場測量的依賴。AIRANSLA真模型進行節(jié)能參數的智能尋優(yōu)，同時利用AI進行負荷預測，精準預測節(jié)能時段和時長。方案二：端邊云協(xié)作的通算智管控AIAIAIAI圖8一種基于端邊云模型協(xié)同的大模型輕量化部署方案方案三：6G網絡與AI融合邏輯架構設計80%“簡單優(yōu)于復雜AI6G網AI融合的無線網絡邏輯架構。邏輯架構中，無線系統(tǒng)從“功能獨立、資源隔離”向“通算融合”、從“煙囪式設計”向“網絡平臺化”、從“單一能力”6GAI的融合發(fā)展、通感一體、多維能力融合等需求。6GAIAIAI協(xié)同發(fā)展。圖96G網絡與AI融合的無線接入網絡系統(tǒng)框架中樞-通感算智融合的按需服務平臺化服務網絡面臨的挑戰(zhàn)6G實現(xiàn)該技術面臨著四大挑戰(zhàn)：挑戰(zhàn)一：網絡功能耦合，拆分難無線接入網RAN慮的問題。挑戰(zhàn)二：網絡性能損失，保障難挑戰(zhàn)三：服務要素增加，組合難需要考慮通感智算安等多維能力的深度融合及對外能力提供，6G網絡要提供個性化的定制化業(yè)務服務，需要實現(xiàn)多要素的按需靈活編排以滿足6G挑戰(zhàn)四：數據傳輸效率提升難5G及全息通信等大數據量應用將產生大量新的數據類型和交互模式。同時，隨著AIAIHTTP/2場景與通感算智多維能力的性能需求。相應技術方案為應對上述挑戰(zhàn)，基于業(yè)務模型設計“高內聚”“松耦合”功能服務；突破6G輸效率。方案一：“高內聚”“松耦合”的服務拆分機制參照按領域驅動設計（DDD）RANRAN獨立的生命周期管理，使得不同服務可以獨立地部署、升級、遷移。圖10NGAP/XNAP相關功能進行原子服務分解的舉例方案二：流程與處理并行化機制方面:11檻高、調用失敗回退流程長等問題。由此降低端到端時延，便于新功能引入。圖11端到端流程并行化PDCPPDCPIPIP以上的包頭、數據域、MAC-IMAC-I容，實現(xiàn)計算資源利用率最優(yōu)化。圖12多服務并行處理方案三：通感算智服務按需動態(tài)編排AI統(tǒng)一編排調度調整網絡功能的按需調整的需求，實現(xiàn)“網隨人變”、“網隨業(yè)務變”的目標。ITU-R6大場城市/農業(yè)等超大規(guī)模連接通信場景對感知精度、連接密度、時延、無抖動等有業(yè)務要求。針對不同的應用場景，網絡考慮終端能力，通過對多維能力（頻譜、感知、AI/方案四：6G網絡雙總線架構提升數據傳輸效率HTTP/26G6G13SBI總線（DCI），SBI；DCI據傳輸協(xié)議、傳輸技術、消息中間件、加速和加密方式等。圖136G網絡雙總線架構方案總結與展望6G本白皮書首先從差異化場景按需定制需求與多維能力內生融合需求兩方面分析6G6G6G動態(tài)對內提供所需算力，同時對外開放共享，滿足多樣業(yè)務對算力的需求。了較高的成本性價比。開放性：API加速技術創(chuàng)新與網絡演進。6G成協(xié)同眾創(chuàng)的合作范式與格局。6G6G縮略語列表縮略語英文全稱中文解釋AIArtificialIntelligence人工智能ARAugmentedReality增強現(xiàn)實CPUCentralProcessingUnit中央處理器DCIDataCommunicationInterface數據通信接口DPUDataProcessingUnit數據處理器eMBBEnhancedMobileBroadband增強型移動寬帶FPGAFieldProgrammableGateArray現(xiàn)場可編程門陣列GPUGraphicsProcessingUnit圖形處理器HTTPHypertextTransferProtocol超文本傳輸協(xié)議MACMediaAccessControl媒體訪問控制mMTCMassiveMachineTypeCommunication海量機器類通信NWDAFNetworkDataAnalyticsFunction網絡數據分析功能PDCPPacketDataConvergenceProtocol分組數據匯聚協(xié)議RANRadioAccessNetwork無線接入網SBISe