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中興通訊B5G技術(shù)白皮書中興通訊B5G技術(shù)白皮書02增強(qiáng)型技術(shù)(Enhancement)2.2基于MetaCell元小區(qū)的全頻段融合組網(wǎng)2.3平滑虛擬小區(qū)2.4全雙工及子帶全雙工2.5多UE虛擬聚合2.6智能超表面2.7無(wú)連接傳輸技術(shù)/eMUSA2.8無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)03邊界擴(kuò)展技術(shù)(Extension)3.1深度融合的新型信息基礎(chǔ)設(shè)施3.2通感一體化3.3空天地一體3.4內(nèi)生智能3.5內(nèi)生安全可信3.6新業(yè)務(wù)賦能0h效率提升技術(shù)(Efficiency)4.1能源效率4.2空口AI提效4.3網(wǎng)絡(luò)效率05范式的遷移(ParadigmShift)0104203743中興通訊B5G技術(shù)白皮書愿景及技術(shù)趨勢(shì)概述中興通訊B5G技術(shù)白皮書5G經(jīng)過(guò)兩年發(fā)展已經(jīng)體現(xiàn)出了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值,正在不斷進(jìn)行技術(shù)和應(yīng)用上的創(chuàng)中興通訊B5G技術(shù)白皮書5G經(jīng)過(guò)兩年發(fā)展已經(jīng)體現(xiàn)出了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值,正在不斷進(jìn)行技術(shù)和應(yīng)用上的創(chuàng)新。5G-Advanced旨在進(jìn)一步拓展5G應(yīng)用場(chǎng)景,彌補(bǔ)早期5G技術(shù)上的不足之處,5G-Advanced相關(guān)技術(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化或正在標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中。在5G不斷增強(qiáng)的同時(shí),6G相關(guān)的討論也非?;钴S,目前主要聚焦在6G的愿景,場(chǎng)景,以及一些關(guān)鍵技術(shù)的討論,一些涉及關(guān)鍵技術(shù)的原型樣機(jī)也在開發(fā)。本B5G(Beyond5G)技術(shù)白皮書,包括了5G-Advanced階段的增強(qiáng)技術(shù)以及部分6G關(guān)鍵技術(shù)。從各項(xiàng)技術(shù)的技術(shù)特征著手,逐項(xiàng)分析其優(yōu)點(diǎn),局限,應(yīng)用前景和將來(lái)可能適用的場(chǎng)景,其中對(duì)于一些可能不依賴于標(biāo)準(zhǔn)、或者與標(biāo)準(zhǔn)化關(guān)聯(lián)較弱的,能夠提前在5G后期實(shí)用的6G技術(shù),進(jìn)行了重點(diǎn)發(fā)掘和分析。B5G將打破eMBB、uRLLC、mMTC單一業(yè)務(wù)模型的局限進(jìn)行跨場(chǎng)景多維度融合,業(yè)界對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景的分類像5G+XR,云游戲等應(yīng)用在個(gè)人娛樂(lè)、家庭健康、以及工業(yè)領(lǐng)域等都是以人為主導(dǎo),因此這類場(chǎng)景要求不僅從現(xiàn)實(shí)延伸到虛擬,未來(lái)還會(huì)從視覺(jué)到觸覺(jué),實(shí)現(xiàn)強(qiáng)這類場(chǎng)景關(guān)注讓各企業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn)能夠降本、增效、提質(zhì)、安全,從創(chuàng)新能夠隨時(shí)關(guān)注高效有序。因?yàn)槭挛锇l(fā)展的自然傾向總是無(wú)序混亂的狀態(tài)不斷熵增,而要對(duì)抗熵增,就需要5G技術(shù)助力各組織之間實(shí)現(xiàn)更好的協(xié)同,促成社會(huì)資源整體效率最大化,實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。因此B5G的愿景是通過(guò)創(chuàng)新技術(shù)集在能力增強(qiáng)(Enhancement)、邊界延伸(Extension)和效率提升(Efficiency)三個(gè)方面進(jìn)行創(chuàng)新迭代,使得每個(gè)人,每個(gè)物,每個(gè)組織和社會(huì)都能各自舒展和諧共生構(gòu)建數(shù)中興通訊B5G技術(shù)白皮書中興通訊B5G技術(shù)白皮書效率提升E?ciency效率提升E?ciency邊界擴(kuò)展深度融合新型信息邊界擴(kuò)展深度融合新型信息全雙工及子帶全雙工無(wú)連接傳輸技術(shù)人:強(qiáng)沉浸,強(qiáng)交互,強(qiáng)控制物:降本,增效,提質(zhì),安全整體:高效有序,對(duì)抗熵增創(chuàng)新技術(shù)集支撐B5G愿景增強(qiáng)型技術(shù)Enhancement此類技術(shù)在原有基礎(chǔ)上作性能極致增強(qiáng),包括MetaCell元小區(qū)技術(shù)、SVC(平滑虛擬小區(qū))、RIS(智能超表面)技術(shù)、全雙工/子帶全雙工技術(shù)和基于eMUSA的海量物聯(lián)技術(shù),以及基于后邊界擴(kuò)展Extension此類技術(shù)在原有技術(shù)基礎(chǔ)上,對(duì)邊界進(jìn)行擴(kuò)展,多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行融合:深度融合的信息基礎(chǔ)設(shè)施,通感算融合,空天效率提升Efficiency此類技術(shù)目標(biāo)在于提升效率,包括運(yùn)營(yíng)效率和設(shè)備硬件效率。此類技術(shù)有:能源效率提在上述技術(shù)中,包含一些基本的技術(shù)趨勢(shì),即:用越來(lái)越強(qiáng)的計(jì)算能力,尤其是底層的計(jì)算能力,去換取資源利用效率的提升。這是因?yàn)?,隨著4G、5G及后續(xù)6G的發(fā)展和普及,頻譜資源越來(lái)越緊張,尤其是“好的”頻譜資源非常匱乏,單鏈路的香農(nóng)限,噪聲極限也被逐步逼近,使各種各樣的空分復(fù)用技術(shù),雙工技術(shù),非正交技術(shù)成為進(jìn)一步提升資源利用率的必經(jīng)途徑。加之碳,低能耗的要求,上述技術(shù)無(wú)一不對(duì)硬件能力,芯片能力提出了更高要求。因此,更高集成度的硬件,更高工藝,更強(qiáng)計(jì)算能力更低功耗的芯中興通訊B5G技術(shù)白皮書增強(qiáng)型技術(shù)(Enhancement)中興通訊B5G技術(shù)白皮書ZTE中,、MIMO未來(lái)仍將圍繞著天線規(guī)模增大的趨勢(shì)演進(jìn),由大規(guī)模演變?yōu)闃O大規(guī)模。一些新興的IIoT應(yīng)用對(duì)上行業(yè)務(wù)提出了更高的需求。例如現(xiàn)代工廠中的機(jī)器視覺(jué)類應(yīng)用,或是密集熱點(diǎn)地區(qū)如體育場(chǎng)中的海量用戶同時(shí)上傳高清視頻業(yè)務(wù)。為了提供更好的通信服務(wù)和以及額外增值服務(wù),采用極大規(guī)模MIMO可以顯著地提升系統(tǒng)性能,包括:更廣的網(wǎng)絡(luò)覆蓋,更大的吞吐量,更高的空間自由度,更多的連接數(shù),以及超高的感知和定位精度等。尤其是對(duì)于上行鏈路,極大規(guī)模接收天線會(huì)顯著增加上行覆蓋范圍和提升傳輸層數(shù)與吞吐量,對(duì)滿足上行需求有非常重要的作用。即將舉行的WRC-23將對(duì)6Ghz-10Ghz做分配,這些頻段具有波長(zhǎng)短,傳播損耗高,可用帶寬大特點(diǎn)。為了利用有限的功率,滿足高于1GHz帶寬的上下行覆蓋及吞吐量性能需求,新的設(shè)計(jì)需要考慮增加天線規(guī)模,提升天線極大規(guī)??梢酝ㄟ^(guò)分布式或者集中式實(shí)現(xiàn),對(duì)于分布式MIMO,節(jié)點(diǎn)數(shù)目的成倍增加意味著天線數(shù)目的對(duì)應(yīng)增長(zhǎng),天線數(shù)目M與終端數(shù)目K的比值會(huì)不斷增大,可能達(dá)到10、100。對(duì)于集中式,為了實(shí)現(xiàn)極大規(guī)模,除了適當(dāng)擴(kuò)展天線孔徑,同時(shí)也可以尋求更密集的天線部署,陣子數(shù)目也可以明顯增加。此外,伴隨著毫米波通信的成熟和太赫茲技術(shù)的興起,在同等的孔徑下,天線陣元數(shù)目會(huì)急劇的增多,天線數(shù)目甚至達(dá)到目前的不管是分布式還是集中式的極大規(guī)模MIMO,都可以帶來(lái)極致的空間分辨率和傳輸效率,同時(shí)產(chǎn)生信道硬化的效果簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和節(jié)約開銷,比如在資源分配和調(diào)度方面的復(fù)雜度下降,并且頻域上的導(dǎo)頻的密度也可以降低。但極大的規(guī)模同時(shí)也帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。完全發(fā)揮極大規(guī)模MIMO潛力需要使用極窄的發(fā)送和接收波束,這非常依賴于高精度的實(shí)時(shí)CSI信息。高精度的實(shí)時(shí)CSI信息則需要大量的導(dǎo)頻和反饋開銷,需要更充分地利用信道的稀疏特性信道降維和采用更優(yōu)的分層測(cè)量反饋設(shè)計(jì)。不僅僅是針對(duì)集中式的極大規(guī)模,分布式的情況同樣面臨巨大的開銷極大規(guī)模MIMO對(duì)TimeAlignmentError(TAE)比較敏感。納秒級(jí)的中興通訊B5G技術(shù)白皮書TAE對(duì)波束賦形及預(yù)編碼的增益都存在影響,集中式的情況TAE可以通過(guò)基站內(nèi)部校準(zhǔn)來(lái)優(yōu)化,使得天線間差異比較小。但對(duì)于分布式的情況,受到不同環(huán)境因素的影響,TAE會(huì)快速發(fā)送變化,使得其一直保持穩(wěn)定比較困難。這可能需要UE輔助的校準(zhǔn)技術(shù)來(lái)解決這一問(wèn)題。即使是較小的TAE殘留,對(duì)于多用戶復(fù)用來(lái)說(shuō)仍然會(huì)使得性能下降,尤其是在機(jī)場(chǎng)、火車站、體育場(chǎng)館等場(chǎng)景中,復(fù)用的用戶數(shù)目非常多且位置比較極大的規(guī)模也意味著極大的成本和功耗。目前的天線一般需要大量的分路器、合路器、移相器等一系列硬件,如果仍然采用這種架構(gòu)其成本將會(huì)顯著增長(zhǎng),導(dǎo)致其無(wú)法商用。極大規(guī)模MIMO需要采用新的低成本架構(gòu),移相器需要被更低成本的方式替代,比如智能超表面中的一些低成本硬件架構(gòu)可以考慮在發(fā)射天線中使用。此外電磁透鏡也可以實(shí)現(xiàn)低成本的支持極大規(guī)模MIMO,但是在性能方面還需要繼續(xù)優(yōu)化,并且只適電磁場(chǎng)是一個(gè)矢量場(chǎng),但在現(xiàn)有的無(wú)線通信系統(tǒng)中為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),電場(chǎng)一直被視為一個(gè)復(fù)值標(biāo)量場(chǎng)。傳統(tǒng)天線理論以及多天線通信系統(tǒng)中進(jìn)一步的又進(jìn)行了近似處理,劃分了遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)(夫場(chǎng)的分界為2L2/λ,L為天線長(zhǎng)度、λ為波長(zhǎng)。4G和5G均以遠(yuǎn)場(chǎng)平面波傳播假設(shè)作為基礎(chǔ)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),這在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)一直被認(rèn)為是一種合理的近似假設(shè)。但隨著通信技術(shù)向前演進(jìn),更高頻率與極大規(guī)模MIMO的聯(lián)合使用,基于遠(yuǎn)場(chǎng)電磁傳播假設(shè)的傳統(tǒng)模型將會(huì)有較大的概率失效。當(dāng)天線孔徑擴(kuò)圍會(huì)擴(kuò)大2倍。接收端有很大概率會(huì)位于輻射近場(chǎng)區(qū)域,而近這將會(huì)引起一系列重大的技術(shù)變革,原有的多天線相關(guān)設(shè)計(jì),包括天線拓?fù)?、空間資源劃分方式、預(yù)編碼、信道信息反饋等無(wú)線傳能一些非傳統(tǒng)通信應(yīng)用也需要在近場(chǎng)中工作。需要特別指出的是,分布式極大規(guī)模MIMO,也可以理解為一個(gè)孔徑非常大的巨型陣列,因此UE均處于近場(chǎng)之中。目前近場(chǎng)的研究一般僅僅是將距離的近似處理進(jìn)行了還原,但實(shí)際上如果把近場(chǎng)作為矢量場(chǎng)研究,其特性遠(yuǎn)比想象中復(fù)雜,這也是未來(lái)面臨的一個(gè)較大的挑戰(zhàn),需要基于底層電磁特征重新審視和優(yōu)化隨著5G和6G業(yè)務(wù)需求的不斷多樣化,使得頻譜要不斷擴(kuò)展到高頻,太赫茲,網(wǎng)絡(luò)要不斷滿足多元化、時(shí)變化,現(xiàn)有緊耦合的煙囪式結(jié)構(gòu)難以滿足需求。MetaCell元小區(qū)是一種全新的組網(wǎng)架構(gòu),它以服務(wù)為中心的全頻譜整體使用,最大化頻譜價(jià)值,同時(shí)提升頻譜使用效率,為用戶打造極致體驗(yàn),通過(guò)提升能效達(dá)成節(jié)能低碳目標(biāo),通過(guò)多網(wǎng)融合簡(jiǎn)化運(yùn)維,通過(guò)行業(yè)定制和按需編排打造ToB和ToC混合運(yùn)營(yíng)的豐富生態(tài)。MetaCell元小區(qū)支持上下行鏈路的解耦和服務(wù)為中心的全頻段融合組網(wǎng),可以在ToB等大上行場(chǎng)景下,通過(guò)將更多的上行載波聚合服務(wù)提升上行性能。也支持在全頻組網(wǎng)場(chǎng)景下,將不同頻段范圍的載波聚合或者按需服務(wù),通過(guò)上行載波組的池化和下行載波組的池化,支持多載波的聯(lián)合資源管理和調(diào)度,提升全頻段組網(wǎng)的譜效和能效,更有效的發(fā)揮有限而珍貴的低頻段特別是零散的重耕頻段的價(jià)值,降低在部分熱點(diǎn)地區(qū)引入中興通訊B5G技術(shù)白皮書對(duì)于多頻段融合組網(wǎng)。MetaCell將多個(gè)載波的系統(tǒng)信息(SI)匯聚到一個(gè)系統(tǒng)信息組(SIGroup并通過(guò)其中一個(gè)載波進(jìn)行廣播。利用跨頻段的公共信道來(lái)獲取當(dāng)前頻段的信息,可以有效減低公共信道帶來(lái)的開銷,比如說(shuō)不需要每個(gè)頻段都有SSB和SIB,這樣可以在降低基站能耗的同時(shí)簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維和降低(配置、調(diào)度和消息)開銷。對(duì)終端來(lái)說(shuō),終端通過(guò)一個(gè)載波接收到多個(gè)載波的系統(tǒng)信息后,可以根據(jù)業(yè)務(wù)或網(wǎng)絡(luò)的策略靈活選擇一個(gè)或多個(gè)接入信道和載波進(jìn)行接入,這意味著上行載波的操作不一定要基于同一個(gè)頻段的下行載波,可ServicePairServicePairMetaCell元小區(qū)支持上下行解耦的全頻段融合組網(wǎng)多節(jié)點(diǎn)協(xié)作傳輸(CoMP),是通過(guò)規(guī)避、協(xié)調(diào)、甚至利用的方法,解決基站之間干擾的技術(shù)。5G當(dāng)前的版本已經(jīng)支持一些CoMP的功能,例如非相干聯(lián)合傳輸,動(dòng)態(tài)小區(qū)選擇,后續(xù)協(xié)議也在不斷增強(qiáng)。SVC(SmoothVirtualCell平滑虛擬小區(qū))本質(zhì)上是一種極致的,以用戶為中心的多點(diǎn)協(xié)作技術(shù),相對(duì)于傳統(tǒng)的基于地理位置的小區(qū)來(lái)說(shuō),取消了物理小區(qū)的束縛,而是通過(guò)動(dòng)態(tài)地加入或刪除部分AP,從而形成用戶特有的一個(gè)小區(qū)。由于沒(méi)有固定物理小區(qū)邊界的影響,所以SVC能使用戶體驗(yàn)具有較好的一致性。同時(shí)由于隨時(shí)根據(jù)需求選擇合適的AP作為特定用戶的服務(wù)節(jié)點(diǎn),因此SVC的架構(gòu)對(duì)干擾的處理具有更多的自由度,從中興通訊B5G技術(shù)白皮書SVC的目標(biāo)是無(wú)論用戶的位置,都為其提供統(tǒng)一高效的服務(wù),保證用戶移動(dòng)時(shí)無(wú)縫切換。不像傳統(tǒng)的集中式天線陣列,SVC由大量分布式低成本少量天線的AP組成,分布式的AP通過(guò)前傳網(wǎng)絡(luò)連接到一個(gè)或多個(gè)CPU上。由于AP在整個(gè)空間內(nèi)分布,大尺度衰落分集增益相較于集中式AP更顯著。與現(xiàn)有的CoMP和NetworkMIMO等網(wǎng)絡(luò)為中心的協(xié)作方式不同,SVC中每個(gè)UE只有其附近的若干AP為其服務(wù),通過(guò)用戶為中心的方式消除小區(qū)邊緣的影響。SVC不僅可以用在大容量的場(chǎng)景,還能用于低時(shí)延、關(guān)鍵任務(wù)的場(chǎng)景。由于用戶存在多個(gè)服務(wù)AP,降低了對(duì)存貯能力和計(jì)算能力的要求。大量分布式的AP可組成分布式計(jì)算的架構(gòu)用于完成網(wǎng)絡(luò)密集型計(jì)算的任務(wù)。另外,在低用戶需求的場(chǎng)景,可以關(guān)閉部分AP進(jìn)一步降低功耗。現(xiàn)有分布式AP實(shí)現(xiàn)采用基帶單元(BBU)/遠(yuǎn)端匯聚單元(P-Bridge)/遠(yuǎn)端射頻單元(pRRU)這種架構(gòu),pRRU和P-Bridge間采用IF0/IF1接口,多個(gè)pRRU的數(shù)字信號(hào)在P-Bridge合并,但是在高頻段,這種方式可能不一定合適。高頻段由于路損大覆蓋小,考慮到人體輻射等因素,覆蓋同樣面積,可能會(huì)有10x以上的pRRU,如果大量的pRRU需要射頻合并,會(huì)進(jìn)大幅降低上行靈敏度;高頻帶寬寬,IF0/IF1前傳成本也會(huì)提升很多。另外一種實(shí)現(xiàn)方式是采用IF3接口,降低前傳壓力,減少過(guò)多個(gè)pRRU上行射頻合并對(duì)靈敏度影響。和集中式天線小區(qū)的方案相比,SVC能顯著提高譜效、能效,在集中式處理和分布式處理之間做好平衡,特別是在indoor和hot-spot場(chǎng)景。當(dāng)然SVC還有許多重要問(wèn)題待進(jìn)一步研究,如初始接入、功率控制、考慮編解碼的分布式處理、資源分配、信道模型、下行信道估計(jì)、與現(xiàn)SVC中涉及到協(xié)作集選取、功率控制、用戶調(diào)度、波束訓(xùn)練等關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn),可將其建模成一個(gè)優(yōu)化問(wèn)題。根據(jù)優(yōu)化的變量是連續(xù)還是離散的,可分為連續(xù)優(yōu)化和組合優(yōu)化。其中協(xié)作集選取、用戶調(diào)度、波束訓(xùn)練的過(guò)程都是從有限個(gè)集合中選出最優(yōu)的或者較優(yōu)的組合屬于組合優(yōu)化,功率控制是在已知協(xié)作集和調(diào)度用戶前提下確定相應(yīng)的功率參數(shù)屬于連續(xù)優(yōu)化。對(duì)于組合優(yōu)化難點(diǎn)在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度與性能之前的平衡,工程上可行的方案是加一些約束或者采用特別策略,經(jīng)過(guò)有限次組合的比較,獲得相對(duì)較優(yōu)的結(jié)果,而不是最優(yōu)的結(jié)果。連續(xù)優(yōu)化需要考慮函數(shù)的凹凸性。如果是凸函數(shù),局部最優(yōu)值即為全部最優(yōu)值;如果是非凸函數(shù),可通過(guò)引入新的罰項(xiàng)來(lái)松弛原目標(biāo)函數(shù)將其轉(zhuǎn)化成凸函數(shù)。SVC中功率控制是個(gè)典型非凸問(wèn)題,現(xiàn)有文獻(xiàn)中有將其轉(zhuǎn)換成一個(gè)凸優(yōu)化問(wèn)題,也有挖掘大尺度參數(shù)與功控參數(shù)之間關(guān)系,通過(guò)啟發(fā)式算法求解,還有通過(guò)引入DNN在模型特別復(fù)雜或者解空間特別大時(shí),考慮利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的AI方案。另外,挖掘相應(yīng)特征參數(shù)與目標(biāo)函數(shù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,SVC比較適合indoor,hotspot部署場(chǎng)景,但是在室外還是以集中式天線為主。SVC小區(qū)覆蓋范圍將會(huì)更大,對(duì)基帶支中興通訊B5G技術(shù)白皮書中興通訊B5G技術(shù)白皮書全雙工是一種提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)速率以及頻譜效率的新技術(shù),對(duì)于未來(lái)大帶寬低時(shí)延的業(yè)務(wù),全雙工在非成對(duì)頻譜使用,通過(guò)釋放DL-UL對(duì)資源使用上互斥的限制,能夠提供DL/UL對(duì)資源使用的增強(qiáng)和DL/UL傳輸延時(shí)的減少。實(shí)現(xiàn)全雙工具有一定的挑戰(zhàn),基站或終端需能夠處理自干擾(SI)、子帶干擾以及鄰頻干擾等,以支持同時(shí)進(jìn)行的TX和RX。在5G-Advanced初期,將會(huì)從子帶全雙工開始考慮,逐漸研究引入基站以全雙工技術(shù)需要支持網(wǎng)絡(luò)干擾消除及自干擾消除,其中自干擾消除可分為以下三步驟:Step1傳播域:Step2射頻域:射頻域:制造和SI干擾信號(hào)相位相反信號(hào),時(shí)延和衰減調(diào)發(fā)射輸出功率Pout-(AGC啟控門限-PAR)Step3數(shù)字域:線性模塊和非線性模塊抵消,多徑抵消,數(shù)字抵消需求:(AGC啟控門限-PAR)-接收機(jī)底噪子帶全雙工與全雙工相比,模擬域和傳播域的要求沒(méi)有變化。但因?yàn)槿p工不能像子帶全雙工那樣提供頻域隔離度,全雙工全雙工的單站場(chǎng)景,技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn),但是需要收發(fā)分離,增例如BS每通道輸出功率不能太大(目前為37dBm),ACLR),NF不惡化等等。信號(hào)抵消,一般包括天線物理隔離(例如50dB),模擬抵消,數(shù)字抵消。各部分的指標(biāo)疊加,配合,MIMO機(jī)型模擬抵消更難實(shí)現(xiàn):每TX都會(huì)泄露到每個(gè)RX通道,需要每個(gè)TX耦合一路到單獨(dú)的抵消模塊,再合路到RX模塊進(jìn)行相應(yīng)的抵消;需要抵消模塊電路的數(shù)量是n^2;因此MM機(jī)型對(duì)天線隔離的要求較高。如果采用收發(fā)天線分離,信以上分析的,都是自干擾消除,即發(fā)射機(jī)所發(fā)射的信號(hào)被接收通道接收。對(duì)于自干擾消除,由于發(fā)射信號(hào)是已知的,所以抵消的難度較低,目前一些研究已經(jīng)達(dá)到比較強(qiáng)的抵消能力。但這個(gè)問(wèn)題往往被忽略,但它對(duì)組網(wǎng)的影響非常大,也限制了全中興通訊B5G技術(shù)白皮書互干擾一般有g(shù)NB-UE之間的干擾,也有g(shù)NB-gNB之間以及UE-UE之間的干擾(如圖所示),具體包括以下類型:1.基站或終端子帶間CLI(CrossLinkInterference)2.基站或終端子帶內(nèi)CLI干擾3.基站或終端鄰頻CLI干擾在Rel-16,標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)UE-UE之間的CLI引入了Layer-3CLI測(cè)量和反饋,分別有SRS-RSRP以及CLI-RSSI兩種,gNB可以指示UE測(cè)量和反饋UE-UE之間的CLI,gNB可以基于各UE的反饋進(jìn)行協(xié)作調(diào)度。另外,gNB之間也可以通過(guò)交互TDDConfiguration以及導(dǎo)頻信號(hào)信息,gNB-gNB之間的干擾測(cè)量,以及協(xié)作調(diào)度。對(duì)于子帶全雙工以及全雙工,B5G需要研究針對(duì)上述不同干擾類型的干擾消同頻全雙工在學(xué)術(shù)界研究得比較多,在理想的情況下,理論上對(duì)頻譜效率有很大的提升;子帶全雙工通過(guò)在帶內(nèi)不同頻率上分別配置上行和下行資源,這種方法能夠靈活地配置更多上行資源,有助于降低上下行時(shí)延、提升上行覆蓋和容量??墒菍?shí)際上要拿到這些潛在好處,還是具有很大的挑戰(zhàn),除了自干擾還有交叉鏈路互干擾的問(wèn)題,目前一些研究采用頻域或空域的如果把空中的空域資源用在全雙工互干擾消除,表面上看似乎提升了譜效,但實(shí)質(zhì)上,由于這部分空域資源沒(méi)有被直接用來(lái)提升容量,實(shí)際的組網(wǎng)容量很多情況下不升反降。因此全雙工技術(shù)有它的適用范圍,在組網(wǎng)比較稀疏,干擾少的場(chǎng)景更為適子帶全雙工與全雙工相比,雖然數(shù)字抵消需求略有不同,但是全雙工實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度以及硬件代價(jià)都相當(dāng)大,即使只考慮自干擾gNB2gNB2gNB-gNBinterferenceUE1UE2UE3UE4UE-UEinterferencegNB-gNB/UE-UE互干擾gNB1消除,對(duì)于多天線MassiveMIMO機(jī)型,實(shí)現(xiàn)難度也非常大,因此實(shí)際上多天線技術(shù)與全雙工有一定互斥性,這也是全雙工技術(shù)的重要局限之一。為提升譜效,一種思路是全雙工,但必須付出復(fù)雜度和天線數(shù)少的代價(jià),理論上最大只能提升1倍;另一種思路是直接用TDD加多天線,直接實(shí)現(xiàn)數(shù)倍甚至數(shù)十倍的譜效提升,并自然地解決站間干擾問(wèn)題;因此全雙工不一定是綜合譜效最優(yōu)的方案,它必須挑選組網(wǎng)經(jīng)濟(jì)稀疏,干擾小綜上,全雙工尤其是子帶全雙工,有優(yōu)勢(shì),也有很大局限。從研究上來(lái)看,目前多從天線數(shù)較少的機(jī)型和子帶全雙工開始研究,評(píng)估實(shí)際上能獲取的增益,然后分階段地引入全雙工技術(shù)。雖然子帶全雙工降低了gNB內(nèi)部干擾消除能力要求,但是UE間的互干擾還是很嚴(yán)重,需要業(yè)界努力才能解決。中興通訊B5G技術(shù)白皮書中興通訊B5G技術(shù)白皮書一些新興的應(yīng)用對(duì)5G上行提出了更高的需求,例如現(xiàn)代工廠中的機(jī)器視覺(jué)類應(yīng)用;或是密集熱點(diǎn)地區(qū)如體育場(chǎng)中的海量用戶同時(shí)上傳高清視頻業(yè)務(wù)。此類場(chǎng)景對(duì)小區(qū)上行容量的要求可能會(huì)遠(yuǎn)高于下行鏈路,極端情況下需要滿足Gbps或10Gbps數(shù)量級(jí)的吞吐量,同時(shí)對(duì)延遲也有較高的要求,這在當(dāng)前的NR設(shè)計(jì)一種思路是直接對(duì)現(xiàn)有NR的上行進(jìn)行增強(qiáng),例如支持更多的天線或MIMO層數(shù)、支持更多用戶的MU-MIMO,以及更靈活的載波分配和聚合等。這些增強(qiáng)要求上行傳輸?shù)陌l(fā)起設(shè)備必須足夠強(qiáng)大,然而通常單個(gè)終端的能力以及發(fā)射功率是較為受限的,此時(shí)可以借用云計(jì)算的思想,通過(guò)用戶虛擬化和協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)終端能力的提升。多個(gè)鄰近設(shè)備可以臨時(shí)組成一個(gè)虛擬聚合終端組,設(shè)備之間通過(guò)共享天線、發(fā)射功率、載波等能力,實(shí)現(xiàn)虛擬的MIMO或載波聚合,以提高傳輸質(zhì)量。此外,為了更好支持FR2密集網(wǎng)絡(luò),終端可以支持多面板(panel)的同時(shí)做上行傳輸,如果終端機(jī)支持全雙工更可以支持多面板同時(shí)收發(fā),可以跟多TRP節(jié)點(diǎn)同時(shí)通信,有效提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)速率和魯棒性。我們認(rèn)為這些技術(shù)都能有效支持上行增強(qiáng),有助5G-Advanced拓展更多對(duì)上行有高容量需求的應(yīng)用場(chǎng)景。多UE虛擬聚合多UE虛擬聚合In-vehicleUEgroup中興通訊B5G技術(shù)白皮書中興通訊B5G技術(shù)白皮書RIS(ReconfigurableIntelligentmetaSurface)主要通過(guò)以下幾種方式提升小區(qū)邊緣用戶的覆蓋、吞吐量和能量效率:RIS還可用于輔助通信感知和定位、減少電磁污染等。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,RIS技術(shù)可用于進(jìn)一步構(gòu)建新型智能網(wǎng)絡(luò)范式。未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)不僅要考慮收發(fā)端的設(shè)計(jì),還要將無(wú)線環(huán)境的聯(lián)合優(yōu)化融入到系統(tǒng)設(shè)計(jì)里面,實(shí)現(xiàn)更智能化、更彈性的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和技術(shù)演進(jìn)都是基于如何更好地適應(yīng)無(wú)線傳輸信道的限制,如利用波束賦型技術(shù)抵抗傳輸損耗和干擾,使用多種調(diào)制編碼和MIMO技術(shù)等提升傳輸容量等。然而,伴隨著未來(lái)通信需求的不斷拓展,以及網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜化,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本增加(包含能源開銷)已經(jīng)成為未來(lái)通信的關(guān)鍵問(wèn)題。智能電磁表面作為一種以“無(wú)線傳輸信道可重配/可編程”為核心的技術(shù),以其獨(dú)特的低成本、低能耗、高可靠、大容量的特點(diǎn)為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建開啟了新的方向。然而隨著研究的深入,發(fā)現(xiàn)RIS在商用部署,尤其是規(guī)模組網(wǎng)中存在大量需要攻克的技術(shù),需要客觀地預(yù)期RIS的應(yīng)用場(chǎng)景限制和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。從原理上看,智能電磁表面技術(shù)指通過(guò)一種人工電磁表面能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于電磁波的傳輸干預(yù),如理想吸收、特定反射等。相較于實(shí)現(xiàn)固定功能的傳統(tǒng)超表面,“智能化”電磁表面技術(shù)具有電磁特性實(shí)時(shí)可編程的特點(diǎn)。該類智能電磁表面通常包含大量單元,在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)單元特性施加控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)于各極化和頻率的控制。從硬件實(shí)現(xiàn)上,當(dāng)前研究主要包含但不限該實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)調(diào)整等效電路中的電容或電感的方式完成對(duì)電磁信號(hào)的調(diào)整,比如,可以通過(guò)增加二極管數(shù)目或者多級(jí)偏壓的方式實(shí)現(xiàn)多級(jí)相位調(diào)整。同時(shí)也可以通過(guò)調(diào)整負(fù)載阻抗,實(shí)現(xiàn)對(duì)于信號(hào)幅度的改變。該類智能表面對(duì)于電磁信號(hào)有極短的響應(yīng)速度,較低的反射損耗和功耗,且實(shí)現(xiàn)上具有很高的成熟微電機(jī)輔助(MEMS):該實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)微電機(jī)控制電磁單元的方式,如通過(guò)調(diào)整信號(hào)傳輸時(shí)延、旋轉(zhuǎn)電磁單元、壓電效應(yīng)改變電容等,進(jìn)而達(dá)成對(duì)于電磁信號(hào)的調(diào)整。該類智能表面具有良好的線性特征,低功通過(guò)調(diào)整材料參數(shù),比如,向列相液晶能夠在不以實(shí)現(xiàn)壓控的雙折射,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電磁吸收等。在基底入釔鐵石榴石,可以通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)調(diào)節(jié)基底材料的磁導(dǎo)率等。此外,石墨烯也被認(rèn)為是一種新的能夠?qū)崿F(xiàn)智能表面的材料。通過(guò)引入金屬能夠減少其表面等效阻抗,提升其對(duì)信號(hào)中興通訊B5G技術(shù)白皮書中興通訊B5G技術(shù)白皮書智能超表面信道狀態(tài)信息的獲取對(duì)于波束賦形、安全傳輸、被動(dòng)信息傳輸及感知定位等至關(guān)重要。智能超表面面臨著元素間隔小于半波長(zhǎng)且數(shù)目極大、元素全被動(dòng)且不具備復(fù)雜的信號(hào)處理能力的特點(diǎn),這使得分段信道的獲得存在困難。為進(jìn)行有效的信道估計(jì),需要盡可能降低信道估計(jì)復(fù)雜度,避免復(fù)雜的信號(hào)處理操作需求。一種可能的解決思路是采用具備一定感知和信號(hào)處理功能的單元替代RIS被動(dòng)反射單元,通過(guò)分段信道估計(jì)與傳輸性能的權(quán)衡進(jìn)行主動(dòng)元素的數(shù)目、排布圖案設(shè)計(jì)?;谖恢眯畔⒌腞IS信道估計(jì)方法利用基站和智能超表面位置固定的特點(diǎn)以及智能超表面的陣列特性獲取信號(hào)到達(dá)角等關(guān)鍵信息,實(shí)現(xiàn)低復(fù)雜度信道估計(jì)。利用高頻信道稀疏特性及RIS可設(shè)計(jì)信道估計(jì)與波束匹配協(xié)同方案可以被用于智能超表面信道估計(jì),超表面分段傳輸?shù)奶匦詴?huì)對(duì)傳統(tǒng)碼本方案帶來(lái)挑戰(zhàn),如何設(shè)計(jì)基站-RIS和RIS-UE信道的碼本及匹配方案以進(jìn)行隨機(jī)接入設(shè)計(jì)、波束選擇的問(wèn)題亟待解決。下行鏈路的信道估計(jì)方案應(yīng)考慮有限反饋的限制,需要在信道估計(jì)精度和非理想信道反饋兩方面進(jìn)行折中考慮。為利用解決信道模型未知情況下的信道估計(jì)問(wèn)題,可以將近年來(lái)發(fā)展迅速的人工智能新方法用于信道估計(jì),降低對(duì)信道建模的需求,具有很高的魯棒性與目前對(duì)RIS算法的研究熱度比較高,雖然很多算法都作了簡(jiǎn)化又由于RIS單元陣列的規(guī)模特別大,遠(yuǎn)大于集中式MassiveMIMO,即使作了稀疏化處理,仍會(huì)造成硬件復(fù)雜度大幅度上與RIS類似,同樣是通過(guò)增加網(wǎng)絡(luò)可用天線數(shù),可以通過(guò)控制電磁波傳播有效解決高頻組網(wǎng)的覆蓋問(wèn)題,智能直放站(SmartRepeater/NetworkControlRepeater)主要是通過(guò)功放來(lái)增強(qiáng)覆蓋達(dá)到補(bǔ)盲,增加信道秩效果。傳統(tǒng)的RFRepeater只支持簡(jiǎn)單的放大轉(zhuǎn)發(fā)操作,沒(méi)有考慮TDD上下行,也沒(méi)有考慮Beamforming或基于調(diào)度的開關(guān)等操gNBgNBAARFRepeaterSmartRepeater傳統(tǒng)的RFRepeater和SmartRepeater的區(qū)別gNB-DUgNB-DUcontrolSmartSmartdataB5G將會(huì)引入SmartRepeater/NetworkControlRepeater,基于傳統(tǒng)RFRepeater架構(gòu),增加對(duì)于Repeater控制功能,有了波束信息接收和轉(zhuǎn)發(fā)都具有方向性,而且基站可以根據(jù)所服務(wù)的UE動(dòng)態(tài)切換Repeater對(duì)UE的波束TimingandTDDPattern:Repeater可以根據(jù)TDDpattern,在上下行時(shí)隙時(shí)間,有基站可以根據(jù)調(diào)度來(lái)開關(guān)Repeater,達(dá)至省電和降低干擾PowerControl:基站可以控制Repeater發(fā)的功率,控制干擾·R18SmartRepeater/NetworkControlRepeater對(duì)UE是透明的,即不影響UE實(shí)現(xiàn),支但如果局限于現(xiàn)有終端,就只能支持有限的波束掃瞄.重點(diǎn)場(chǎng)景包括FR2withTDD,室外或室外覆蓋室內(nèi)·單跳靜態(tài)的場(chǎng)景,即不做Repeater級(jí)聯(lián)場(chǎng)景,且移動(dòng)Repeater不考慮2.6.4客觀預(yù)期RIS的應(yīng)用場(chǎng)景和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程RIS本質(zhì)上是一種分布式空分復(fù)用技術(shù),通過(guò)多天線技術(shù)更好地、更精細(xì)地利用空間電磁場(chǎng)特征,從而提升無(wú)線性能。相比之下,MassiveMIMO是一種集中式空分復(fù)用技術(shù),SVC(平滑虛擬小區(qū)),SmartRepeater或Relay都是分布從空間資源利用精細(xì)程度上看,MassiveMIMO是一種數(shù)字方法,最優(yōu);SVC也是數(shù)字方法,在嚴(yán)格同步的情況下其次;普通的SmartRepeater/NetworkControlRepeater屬于模擬方法,再次之;RIS屬于模擬方法,對(duì)空間資源的利用最為粗放。但從硬件成本和低價(jià)上看上述順序正好相反,RIS由于成本低,容易做到更大規(guī)模,容易進(jìn)行多點(diǎn)部署。業(yè)界對(duì)RIS的優(yōu)點(diǎn)已認(rèn)識(shí)比較充分,隨著研究的逐步深入,對(duì)RIS的適用場(chǎng)景和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也需要客觀估計(jì)。目前業(yè)界普遍認(rèn)為RIS初期可能更多的用于高頻、補(bǔ)盲應(yīng)用,相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題例如覆蓋面積和增益的矛盾,以及多用戶干擾等問(wèn)題還中興通訊B5G技術(shù)白皮書中興通訊B5G技術(shù)白皮書一些新興的物聯(lián)網(wǎng)用例對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求,例如事件驅(qū)動(dòng)的傳感器監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)不僅對(duì)連接數(shù)量要求很高,并且要求數(shù)據(jù)的上報(bào)足夠高效;再比如智能電網(wǎng)中,一些高級(jí)智能計(jì)費(fèi)設(shè)備有巨量終端(mMTC或者ultramMTC)的場(chǎng)景:機(jī)器終端數(shù)量特別巨大,并考慮立體覆蓋;有一criticalMTC的場(chǎng)景:未來(lái)criticalMTC場(chǎng)景可以說(shuō)是mMTC和uRLLC的兩者的折中:終端數(shù)量,以及對(duì)傳輸時(shí)延和可靠性的要求都介于mMTC和uRLLC之間。雖然uRLLC技術(shù)已經(jīng)可以支持?jǐn)?shù)量不大的超高可靠低時(shí)延終端,但是如何高效地支持終端數(shù)量大得多的criticalMTC場(chǎng)景,還需要進(jìn)一步研究。該場(chǎng)景下一個(gè)典型的用例為增強(qiáng)車聯(lián)網(wǎng)eV2X(EnhancedVehicletoEverything)?;贜R的海量物聯(lián)網(wǎng),具有簡(jiǎn)化的接入方式和數(shù)據(jù)傳輸,例如2-stepRACH以及在InactiveState下的小數(shù)據(jù)包傳輸,在更進(jìn)一步,在B5G階段,基于非正交的免調(diào)度技術(shù)是一種十分有前景的技術(shù)。免調(diào)度意味著終端可以多數(shù)時(shí)間處于深度睡眠狀態(tài)以最大化地減輕系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)和終端的功耗,尤其對(duì)于終端,然后想發(fā)就發(fā),發(fā)完馬上深度睡眠。而傳統(tǒng)基于動(dòng)態(tài)調(diào)度的傳輸則需要終端先進(jìn)入連接態(tài),然后申請(qǐng)傳輸資源/申請(qǐng)授權(quán)(Grant),進(jìn)而傳輸數(shù)據(jù)。這套流程無(wú)疑會(huì)顯著地增加信令、功耗和時(shí)延等開銷。另外,巨量節(jié)點(diǎn)意味著隨機(jī)接入和申請(qǐng)傳輸資源這兩個(gè)過(guò)程本身很大概面向千億物聯(lián)場(chǎng)景,無(wú)連接的競(jìng)爭(zhēng)式免調(diào)度傳輸如果單純利用一維的功率域,即遠(yuǎn)近效應(yīng),是很難實(shí)現(xiàn)高碼域競(jìng)爭(zhēng)式免調(diào)度傳輸中,如果使用長(zhǎng)序列,如長(zhǎng)PN序列,雖有一定的過(guò)載率,但當(dāng)過(guò)載率特別大時(shí),其SIC的復(fù)雜性劣勢(shì)就體現(xiàn)出來(lái)。進(jìn)一步,發(fā)射側(cè)信息時(shí)頻展開太多,也增加終端發(fā)射的復(fù)雜度。而短序列通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì),如果也能達(dá)到接近長(zhǎng)序列的高過(guò)載率的話,那么在復(fù)雜性上就有優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)PN序列縮短后所能支持的用戶過(guò)載率下降還是比較快的,這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)PN序列是二元實(shí)序列,序列縮短后,隨機(jī)中興通訊B5G技術(shù)白皮書中興通訊B5G技術(shù)白皮書產(chǎn)生的序列集合的低互相關(guān)性難以保證。目前的一些NOMA技術(shù)方案,是通過(guò)優(yōu)化符號(hào)擴(kuò)展序列來(lái)提升碼甚至4時(shí),也能保持相對(duì)較低的互相關(guān)。正因?yàn)镸USA復(fù)數(shù)域多元碼的優(yōu)異特性,再結(jié)合高效的串行干擾消除(SIC)接收機(jī),MUSA可以支持高過(guò)載。另一方面,傳統(tǒng)MU-MIMO系統(tǒng)中,基站可以先通過(guò)用戶的正交參考信號(hào),估計(jì)出不同用戶的空域信道。但是在無(wú)連接的競(jìng)爭(zhēng)免調(diào)度傳輸場(chǎng)景下,參考信號(hào)也是用戶自主選擇的,即有可能產(chǎn)生參考信載意味著高碰撞概率。一旦RS碰撞,基站很難分離出這兩個(gè)用戶來(lái)。為了減少參考信號(hào)的碰撞和污染,同時(shí)還要估計(jì)無(wú)線信道,時(shí)偏及頻偏,則參考信號(hào)數(shù)量需要成倍增加,序列長(zhǎng)度成倍變長(zhǎng),最需要指出的是,競(jìng)爭(zhēng)免調(diào)度的非連接傳輸還可以和其他技術(shù)結(jié)合,從可以應(yīng)用到廣泛的輛收發(fā)空間隔離的全雙工技術(shù),上述非連接的高效免調(diào)度高過(guò)載傳輸技術(shù),可以允許大量車后發(fā),直接交換信息;并且避免傳統(tǒng)技術(shù)的漏收和隱藏節(jié)點(diǎn)問(wèn)題;最終實(shí)現(xiàn)超低時(shí)延和超高可靠性的V2V直接通信。與傳統(tǒng)方案的對(duì)比如圖所示,高密度eMUSA無(wú)連接99.99999%99.8%20米內(nèi)20米內(nèi)98%30米內(nèi)30米內(nèi)90%40米內(nèi)80%30米內(nèi)99.9%40米內(nèi)99%中興通訊B5G技術(shù)白皮書跟傳統(tǒng)有源終端不同,無(wú)源物聯(lián)終端需要支持射頻能量收集,反向射頻能量收集技術(shù)是一種將接收到的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化成電能的技術(shù)。我們主要考慮同時(shí)具有射頻能量收集能··射頻到直流能量的轉(zhuǎn)換效率較低·收集能量的多少非常依賴于設(shè)備與射頻源之間的距離中興通訊B5G技術(shù)白皮書ZTE中,、反向散射技術(shù)可以認(rèn)為包含特殊的能量收集處理,即能量是即收集即使用的,因而支持反向散射技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以做到真正無(wú)源。支持反向散射技術(shù)的設(shè)備節(jié)點(diǎn)(也可稱為反向散射終端)無(wú)需存儲(chǔ)能量,其反向散射發(fā)射器通過(guò)調(diào)整天線阻抗來(lái)直接反射接收到的射頻信號(hào)并用于調(diào)制發(fā)送信號(hào),將數(shù)據(jù)發(fā)送到反向散射接收器。支持反向散射技術(shù)的通信系統(tǒng)可以有以下單基反向散射系統(tǒng)(MBCS):只有兩個(gè)主要組件:讀取器和反向散射發(fā)射器,其中讀取器可以認(rèn)為整合了射頻源和反向散射接收器。典型的實(shí)現(xiàn)是RFID系統(tǒng)。雙基反向散射系統(tǒng)(BBCS):MBCS中存在的往返路徑損耗。此外,通過(guò)將射頻發(fā)射器放置在最佳位置,可以進(jìn)一步提高BBCS的性能。環(huán)境反向散射系統(tǒng)(ABCS):與BBCS不同,ABCS中的射頻源不是專用射頻源,它可以是環(huán)境中的各種射頻信號(hào)源,例如電視塔、蜂窩基站或Wi-Fi接入點(diǎn)。因此,首先,ABCS系統(tǒng)中無(wú)需部署和維護(hù)專用射頻源,從而降低了整體的成本和功耗。其次,利用現(xiàn)有的射頻信號(hào),無(wú)需為ABCS分配新的頻譜,可以提高現(xiàn)有無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)雖然在設(shè)備功耗和設(shè)備復(fù)雜度方面存在一定優(yōu)勢(shì),但在覆蓋、傳輸性能、多址接入、移動(dòng)性等方面的能力也存在明顯不足。這些劣勢(shì)卻恰好是傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)處,因此中興通訊B5G技術(shù)白皮書基站&射頻基站&射頻能量源數(shù)據(jù)/信息流>能量收集區(qū)域能量流信息傳輸區(qū)域 無(wú)源設(shè)備數(shù)據(jù)/信息流>能量收集區(qū)域能量流信息傳輸區(qū)域基站數(shù)據(jù)/信息流能量收集區(qū)域能量流信息傳輸區(qū)域控制信號(hào)>無(wú)源設(shè)備基站&射頻能量源射頻能量源無(wú)源設(shè)備射頻能量源節(jié)點(diǎn)作為獨(dú)立網(wǎng)元部署,該節(jié)點(diǎn)可以為無(wú)源物聯(lián)設(shè)可以是專門設(shè)置的射頻能量源,此時(shí)蜂窩網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)也可以是非蜂窩網(wǎng)絡(luò)的其他網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn),如電視或廣播電視塔、WiFi接入點(diǎn)等。射頻能量源節(jié)點(diǎn)與蜂窩網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)融合(例如位于基站或射頻能量源節(jié)點(diǎn)與普通終端或無(wú)源物聯(lián)設(shè)備融合,某個(gè)無(wú)源物聯(lián)設(shè)備可以從更接近的其他設(shè)備節(jié)點(diǎn)上獲取能量,從而提高能量收集效率。而通過(guò)支持多跳操作,即無(wú)源物聯(lián)設(shè)備可以將數(shù)傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)與無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)也存在一定的影響和挑戰(zhàn),以下簡(jiǎn)單羅列了對(duì)物理層、高層、核,(),),連接控制(簡(jiǎn)化的連接控制,移動(dòng)性重定義),安全(安全需求識(shí)別,空口安全)中興通訊B5G技術(shù)白皮書邊界擴(kuò)展技術(shù)(Extension)中興通訊B5G技術(shù)白皮書面對(duì)來(lái)自各行各業(yè)的爆發(fā)式需求,5G的應(yīng)用邊界將一步擴(kuò)展。在5G第一階段中,3GPP已經(jīng)完成了對(duì)eMBB、uRLLC、mMTC等典型業(yè)務(wù)的支持。B5G階段將進(jìn)一步聚焦來(lái)自行業(yè)的新場(chǎng)景,新需求,這就對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出了多方面的需求。尤其需要對(duì)已經(jīng)存在的各種技術(shù)進(jìn)行水平和垂直融合的“邊界擴(kuò)展技術(shù)”。例如,深度融合的信息基礎(chǔ)設(shè)施,通感融合,空天地一體化,以及內(nèi)生智能和內(nèi)生安全等等中興通訊B5G技術(shù)白皮書針對(duì)困境和構(gòu)想,我們提出應(yīng)將端網(wǎng)云深度融合,統(tǒng)一算力編排。具體來(lái)看,在基礎(chǔ)設(shè)施、統(tǒng)一云平臺(tái)技術(shù)棧和統(tǒng)一編排管理方·預(yù)制全模塊IDC:短建設(shè)周期,低PUE·邊緣服務(wù)器:短機(jī)箱,計(jì)算網(wǎng)絡(luò)合一.云網(wǎng)一體柜or超融合設(shè)備:出廠預(yù)裝,快速入駐.內(nèi)嵌單板:與ITBBU/OLT接入設(shè)備合一·GPU/DPU:滿足圖像處理等特殊應(yīng)用要求·智能網(wǎng)卡:提升網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)性能·專用無(wú)線硬件:無(wú)線基站高實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)處理采用專用無(wú)·PaaS層,按需可裁剪的平臺(tái)能力,包含視頻,物·SaaS層,按需定制的敏捷開發(fā)環(huán)境,適用于電信.全場(chǎng)景部署能力:中心云,多集群平滑擴(kuò)容,支持大規(guī)模部署;邊緣云,組件按需裁剪及超融合,支持輕·精準(zhǔn)適配下一代應(yīng)用:OpenStack/K8S深度融合,靈活供給虛機(jī)/容器/裸金屬,豐富的中臺(tái)能力,滿中興通訊B5G技術(shù)白皮書4K/8K高清視頻超視距無(wú)人機(jī).....技術(shù)中臺(tái)數(shù)據(jù)中臺(tái)技術(shù)中臺(tái)數(shù)據(jù)中臺(tái)中興通訊B5G技術(shù)白皮書按照業(yè)界前期的分析和實(shí)踐,如果基站具備了微服務(wù)化、云原生能力,和云端以及承載網(wǎng)形成了端網(wǎng)云的深度融合,可以釋集中云形成統(tǒng)一的算力網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)深度融合。具體來(lái)說(shuō),包括基站算力云提效:多基站提供分布式的計(jì)算能力,提功能創(chuàng)新提速:可按天進(jìn)行算法迭代、功能升級(jí),加開放平臺(tái)和管控:算力平臺(tái)、運(yùn)維管理能力開放,可運(yùn)行第三方APP;業(yè)務(wù)池化容量提升:業(yè)務(wù)多基站彈性伸縮,提升突發(fā)基站和基站之間構(gòu)成算力云,可以彈性的進(jìn)行負(fù)荷調(diào)多基站可以和集中匯聚側(cè)的云服務(wù)器形成算力云,可以共享集中匯聚側(cè)的處理資源,應(yīng)對(duì)站點(diǎn)側(cè)的流量突多基站節(jié)點(diǎn)可以將空閑資源用于集中側(cè)業(yè)務(wù)的計(jì)算、卸載,利用龐大的基站算力來(lái)形成分布式算力網(wǎng)絡(luò),基站、核心網(wǎng)、承載網(wǎng)等加速器或者加速卡,能夠?qū)崒?duì)于通用服務(wù)器的標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)接口不能滿足復(fù)雜的互聯(lián)關(guān)系時(shí),需要有統(tǒng)一的高性能轉(zhuǎn)發(fā)軟件包,實(shí)現(xiàn)算力中興通訊B5G技術(shù)白皮書3.1.3B5G核心網(wǎng):ODICT融合無(wú)線核心網(wǎng)的發(fā)展歷程是多領(lǐng)域技術(shù)不斷融合發(fā)展壯大的過(guò)程。獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷;4G核心網(wǎng)全I(xiàn)P化支撐移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),ICT初步融合;5G核心網(wǎng)引入編排、虛機(jī)、容器、SBA等技術(shù),ICT進(jìn)一步融合。同時(shí),NWDAF是基于數(shù)據(jù)分析的網(wǎng)絡(luò)智能初步嘗試,標(biāo)志著DICT技術(shù)融合。在B5G階段,5G核心網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)一步增強(qiáng),引入確定性等O(Operation)技術(shù)。ODICT融合是核心網(wǎng)未來(lái)演進(jìn)的主要技術(shù)趨勢(shì),如下圖:OTOT→精準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)端到端網(wǎng)絡(luò)提供精確的、準(zhǔn)確的和可保障的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能力,按需滿足行業(yè)差異化業(yè)務(wù)需求IT→算力網(wǎng)絡(luò)將算力信息和網(wǎng)絡(luò)信息作為統(tǒng)一的調(diào)度資源,構(gòu)建無(wú)處不在的泛IT→算力網(wǎng)絡(luò)將算力信息和網(wǎng)絡(luò)信息作為統(tǒng)一的調(diào)度資源,構(gòu)建無(wú)處不在的泛在算力。算力像水電一樣流動(dòng)、可消費(fèi),均衡調(diào)度,云邊協(xié)同,邊邊協(xié)同算力網(wǎng)絡(luò)智能算力網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)極簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)極簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)可信網(wǎng)絡(luò)CT→極簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)可信網(wǎng)絡(luò)CT→極簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)全融合統(tǒng)一接入、扁平化架構(gòu)、集中式+分布式自治域,實(shí)現(xiàn)極簡(jiǎn)化零運(yùn)維網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)DT→智能網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)各層嵌入AI能力、聯(lián)邦學(xué)習(xí)(分布式機(jī)器學(xué)習(xí))能力實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)、自感知、自運(yùn)維ODICT融合在ODICT融合的整體趨勢(shì)下,B5G核心網(wǎng)將在云化、智能化、業(yè)務(wù)能力三個(gè)方向上持續(xù)演進(jìn),如下圖:中興通訊B5G技術(shù)白皮書網(wǎng)元管控層單域IntegrationServiceIntegrationService資源應(yīng)用資源應(yīng)用通用ConnectionService邊緣異構(gòu)協(xié)同通用ConnectionService邊緣異構(gòu)協(xié)同基于服務(wù)化架構(gòu)的5G核心網(wǎng),加速技術(shù)架構(gòu)迭代升級(jí),能更好的服務(wù)5G各行各業(yè)差異化需求。云化反映了靈活、可擴(kuò)展和自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)管理的軟件化趨勢(shì),B5G核心網(wǎng)將從以下三方面向云原生持續(xù)演進(jìn):5G核心網(wǎng)基于虛擬化技術(shù)提供基于VM和容器的資源層云化,構(gòu)建統(tǒng)一的電信云基礎(chǔ)設(shè)施。B5G核心網(wǎng)將進(jìn)一步聚焦應(yīng)用層云原生演進(jìn),基于微服務(wù)架構(gòu)和公共應(yīng)用組件下沉形成統(tǒng)一的PaaS快速構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)功能。同時(shí),諸如BaaS/FaaS、Serverless等云原生技術(shù)引入使得B5G核心網(wǎng)更聚焦業(yè)務(wù)邏輯創(chuàng)新,B5G核心網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)面將進(jìn)一步下沉至用戶現(xiàn)場(chǎng)或靠近基站,呈現(xiàn)大規(guī)模超分布部署,并結(jié)合MEC提供就近算力,來(lái)承接下行的云服務(wù)以及上行的終端計(jì)算任務(wù),實(shí)現(xiàn)云邊端深度融合,顯著地降低數(shù)據(jù)交互時(shí)延,減少網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬開銷未來(lái)元宇宙要實(shí)現(xiàn)真正持久和沉浸式體驗(yàn),算力需求至少是千倍級(jí)的提升,而后摩爾時(shí)代,通用CPU性能瓶頸需要引入GPU、FPGA、DPU等具有領(lǐng)域特性的高性能算力,采用通用+異構(gòu),加速硬件+軟件的協(xié)同的云化架構(gòu)。用軟件解決業(yè)務(wù)中頻繁變化的部分,用異構(gòu)隨著5G核心網(wǎng)業(yè)務(wù)場(chǎng)景日益豐富,網(wǎng)絡(luò)功能和管理變得越來(lái)越復(fù)雜。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用靜態(tài)的、手動(dòng)配置和管理,帶來(lái)高昂的管理成本,因此需要引入智能化來(lái)協(xié)助提升網(wǎng)絡(luò)功能、網(wǎng)管運(yùn)維、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)各個(gè)層面的服務(wù)能力和質(zhì)量。B5G核心網(wǎng)將從網(wǎng)元層到管控層、從單域到跨域、從運(yùn)維到運(yùn)營(yíng)實(shí)現(xiàn)智能化演進(jìn)。中興通訊B5G技術(shù)白皮書3GPPSA2引入標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)元NWDAF(NetworkDataAnalyticsFunction),作為數(shù)據(jù)分析和人工智能閉環(huán)、部署靈活等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于用終端異常檢測(cè)識(shí)別等場(chǎng)景。B5G核心網(wǎng)將支持更多應(yīng)用場(chǎng)景、聯(lián)邦學(xué)習(xí)框架等方面進(jìn)一步增強(qiáng),未來(lái)實(shí)現(xiàn)以智能策略為中心的網(wǎng)絡(luò)。同時(shí),3GPP在網(wǎng)絡(luò)管理層引入MDAF(ManagementDataAnalyticsFunction)提供網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)事件和狀態(tài)相關(guān)數(shù)據(jù)的處理和分析,為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理帶來(lái)智能和自動(dòng)化,比如MDAF提供切片覆蓋、切片可用性和切當(dāng)前5G在核心網(wǎng)單域內(nèi)實(shí)現(xiàn)了部分的自動(dòng)化場(chǎng)景,比如5GC、IMS、云平臺(tái)未來(lái)為了保障端到端用戶體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)跨域的場(chǎng)景,多個(gè)域可以通過(guò)意圖網(wǎng)絡(luò)接口與上層服務(wù)交互實(shí)現(xiàn)跨域協(xié)同,完成網(wǎng)絡(luò)的生命周期管理,從而構(gòu)建出一張以以用戶體驗(yàn)為中心的網(wǎng)絡(luò);為了實(shí)現(xiàn)跨域數(shù)據(jù)的隱私計(jì)算,將引入聯(lián)邦學(xué)習(xí)框架讓多參與方或多計(jì)算結(jié)點(diǎn)之間在不共享原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上聯(lián)合進(jìn)行高效的當(dāng)前5G核心網(wǎng)運(yùn)營(yíng)以業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)為主,未來(lái)B5G核心網(wǎng)運(yùn)營(yíng)將引入AI能力實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)、服務(wù)和資源全方位運(yùn)營(yíng)。業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)層向最終用戶和業(yè)務(wù)合作伙伴提供零故障產(chǎn)品,通過(guò)AI使能自規(guī)劃和自營(yíng)銷。服務(wù)運(yùn)營(yíng)層實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)履行、質(zhì)量管理和問(wèn)題管理,通過(guò)AI使能自愈、自優(yōu)和自管理。資源運(yùn)營(yíng)實(shí)現(xiàn)自主的資源管理功能,通過(guò)AI使能物理、虛擬和邏輯B5G業(yè)務(wù)能力將向XR沉浸式通信、元宇宙、通感一體以及高精準(zhǔn)、高可靠、高開放、高安全(PROS)方向強(qiáng)化業(yè)務(wù)能力。B5G核心網(wǎng)的業(yè)務(wù)將從當(dāng)前的“人聯(lián)、物聯(lián)”向ToX(ToC、ToH、ToB)萬(wàn)物智聯(lián)全行業(yè)場(chǎng)景演進(jìn)。ToC業(yè)務(wù)將提供以人為中心的極致體驗(yàn),從單一的音視頻向多媒體新通信演進(jìn),雙通道(VoNR、DoNR)融合DataChannel新技術(shù)提供交互式體驗(yàn);超寬帶融合多實(shí)現(xiàn)XR沉浸式、交互式多感通信,甚至未來(lái)元宇宙通信。ToB業(yè)務(wù)則在融合增強(qiáng)的TSN、URLLC、5GLAN等高能源、醫(yī)療、交通等全行業(yè),通過(guò)增強(qiáng)的機(jī)器通信、人機(jī)通信,實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、B5G核心網(wǎng)將從eMBB向URLLC、mMTC持續(xù)演進(jìn),提供更低的時(shí)延、更高的可靠性及更廣泛的連接。B5G核實(shí)現(xiàn)從局域確定性向端到端確定性、廣域確定性演進(jìn),更好的支撐遠(yuǎn)程手術(shù)、與行業(yè)應(yīng)用、NR協(xié)同,適配NR下行數(shù)據(jù)調(diào)度時(shí)隙、減少NR傳輸時(shí)間,進(jìn)一步拓展極低時(shí)延(<2ms)業(yè)務(wù),例如工業(yè)控制;從低速物聯(lián)網(wǎng)(CIoT)向中高速物聯(lián)網(wǎng)(RedCap)演進(jìn),實(shí)現(xiàn)低功耗高速率穿戴設(shè)備、工業(yè)無(wú)線傳感器B5G核心網(wǎng)提供連接、算力、能力的一體化集成的算力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。算力網(wǎng)絡(luò)包括算力感知、算力調(diào)度和算力度量三大支撐技術(shù),在算力感知上,分布式的MEC節(jié)點(diǎn)上算力資源通過(guò)UPF發(fā)布到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中,同時(shí)UPF作為用戶報(bào)文感知的第一入口,感知用戶報(bào)文類型,識(shí)別出對(duì)具體算力資源的需求,從而轉(zhuǎn)綜上所述,B5G核心網(wǎng)將在云化、智能化及業(yè)務(wù)能力三個(gè)方向上向ODICT融合的極簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)、智能網(wǎng)絡(luò)、算力網(wǎng)絡(luò)和中興通訊B5G技術(shù)白皮書中興通訊B5G技術(shù)白皮書通感一體化(IntegratedSensingAndCommunication,ISAC)是指通信和感知兩個(gè)功能融合在一起,使得通信系統(tǒng)同時(shí)具備通信和感知兩個(gè)功能并能互相影響,比如說(shuō)感知主體在通信的同時(shí)通過(guò)認(rèn)知并分析無(wú)線信道的特性,從而去感知周圍通感一體化并不是新概念,3GPP支持ISAC的初步應(yīng)用包括為通訊用戶提供定位服務(wù),5G-Advanced將引入包括測(cè)距的sidelink,多載波聚合,載波相位,AI智能等技術(shù)提升定位性能。其中AI智能通過(guò)信道指紋學(xué)習(xí)解決在NLOS場(chǎng)景定位問(wèn)題。業(yè)界也在研究利用超大規(guī)模天線和大帶寬技術(shù)在角度和時(shí)延域分離多徑,降低NLOS影響和降低對(duì)定位站點(diǎn)數(shù)目要求,為非通訊用戶提供服務(wù),該服務(wù)包括位置信息,地圖構(gòu)造。感知功能一般都需要基站具備大帶寬和多天線特征,以提供更好探測(cè)信號(hào)反饋信號(hào)3GPP面向終端用戶和垂直行業(yè)用戶主要的感知應(yīng)用是定位,但是定位產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還依賴低功耗,低成本終端的出現(xiàn)。高精探測(cè)信號(hào)反饋信號(hào)度無(wú)線感知依賴大帶寬和陣列天線,而毫米波等高頻通信目前仍未取得規(guī)模突破,限制了高精度ISAC應(yīng)用在短期內(nèi)的市場(chǎng)預(yù)期,目前可標(biāo)準(zhǔn)化的ISAC應(yīng)用討論熱點(diǎn)集中在室內(nèi)及短距的應(yīng)用,而基于蜂窩網(wǎng)感知的的殺手級(jí)ISAC應(yīng)用還需要挖掘。在5G-Advanced階段進(jìn)一步改進(jìn)及提升定位功能的精度和其它性能,這包括采用RIS、高頻、大帶寬、大規(guī)模MIMO的無(wú)線通信系統(tǒng)自身具有提供高精度感知的潛力,同時(shí)展開其它基于蜂窩網(wǎng)的ISAC應(yīng)用的研究與評(píng)估,探索更多適合基于蜂窩網(wǎng)的ISAC應(yīng)用(ToB、ToC和蜂窩網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化)。隨著MassiveMIMO、毫米波、超密集網(wǎng)絡(luò)在5G系還具有提供高精度感知服務(wù)的潛力。另一方面,感知也是提升5G-Advanced系統(tǒng)通信性能的手段,利用無(wú)線系統(tǒng)的感知能力,網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)δ繕?biāo)用戶及周圍環(huán)境及時(shí)感知,提高波束訓(xùn)練和跟蹤效果,提升定位精度以及服務(wù)連續(xù)性,降低包括計(jì)算和反饋等方面的開銷。通信感知一體化預(yù)期將是5G-Advanced通感一體信號(hào)感知回波信號(hào)感知或感知+通信是5G-Advanced系統(tǒng)開拓新業(yè)務(wù)的手段。利用蜂窩網(wǎng)絡(luò)部署的廣泛性,5G-Advanced預(yù)期可以以較低成本實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)專用感知網(wǎng)絡(luò)才能實(shí)現(xiàn)的功能,比如無(wú)人機(jī)入侵業(yè)務(wù)。而感知與通信在同一網(wǎng)絡(luò)的緊密耦合,則有望支持一些通感一體信號(hào)感知回波信號(hào)中興通訊B5G技術(shù)白皮書中興通訊B5G技術(shù)白皮書陸地?zé)o線通信經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展,已在全球大多數(shù)地區(qū)形成了較為完善的網(wǎng)絡(luò)覆蓋,為全球80%的人口提供移動(dòng)通信服務(wù)。但受制于經(jīng)濟(jì)成本、技術(shù)、自然條件等因素,在人口密度低的偏遠(yuǎn)地區(qū)以及沙漠、森林、海洋等區(qū)域,地面無(wú)線和有線網(wǎng)絡(luò)目前無(wú)法進(jìn)行有效覆蓋。解決這些問(wèn)題的有效途徑是空天地一體網(wǎng)絡(luò),通過(guò)充分利用低空通信和衛(wèi)星通信部署機(jī)動(dòng)靈活、覆蓋廣的優(yōu)勢(shì)來(lái)彌補(bǔ)陸地通信的不足。空天網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用場(chǎng)景為海洋,沙漠等無(wú)人區(qū),是地中高軌道衛(wèi)星中高軌道衛(wèi)星低軌道衛(wèi)星高空平臺(tái)/無(wú)人機(jī)地面基站對(duì)于空天地一體化網(wǎng)絡(luò),“空”指平流層20公里以下,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括HAPS和無(wú)人機(jī)等,而“天”通常指地面100公里義是指地面。三個(gè)層次中的空與地在通信場(chǎng)景、通信技術(shù)上有高度的相似性,其融合相對(duì)簡(jiǎn)單,并且近年來(lái)已有眾多的成功應(yīng)用,比如在遭受水災(zāi)的區(qū)域上空,通過(guò)無(wú)人機(jī)以及熱氣球搭載基站,緊急完成通信網(wǎng)絡(luò)的恢復(fù)。因而,天和地的融合是未衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)在各自的軌道上已經(jīng)發(fā)展了三十多年,在這個(gè)歷程中兩者的關(guān)系也逐步從競(jìng)爭(zhēng)、互補(bǔ)走向了融合發(fā)展。特別是近五年來(lái),低軌寬帶互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星星座受到業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注,單一星座中衛(wèi)星的數(shù)量成百上千,甚至數(shù)萬(wàn),其可以提供數(shù)十兆bps的傳輸速率,接近當(dāng)前地面移動(dòng)通信4G/5G的性能,于是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)取代地面網(wǎng)絡(luò)的觀點(diǎn)應(yīng)運(yùn)而生。雖然衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋且不受地形自然條件限制的優(yōu)勢(shì)毋庸置疑,但是衛(wèi)星與地面用戶通信距離高達(dá)數(shù)百上千公里,是地面網(wǎng)絡(luò)通常傳輸距離的數(shù)百上千倍,其所帶來(lái)的鏈路損耗相比地面鏈路損耗高20dB以上。為了彌補(bǔ)這一差距,有效的途徑是增加天線增益和發(fā)射功率,但是對(duì)于終端特別是手持式的中興通訊B5G技術(shù)白皮書終端,幾乎是不可實(shí)現(xiàn)的。此外,衛(wèi)星的一個(gè)波束可視為一個(gè)基站,地面基站通常覆蓋地面半徑幾公里甚至數(shù)百米的區(qū)域,而衛(wèi)星的一個(gè)波束既可以半徑幾十公里的區(qū)域,如果覆蓋區(qū)域僅從上述兩個(gè)簡(jiǎn)單的視角,即可以有力否定衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)取代地衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)兩者無(wú)法相互取代,唯一的方向是優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、融合發(fā)展。雖然現(xiàn)階段兩者僅僅是通過(guò)地面網(wǎng)關(guān)的融合實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,即傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信可以為地面網(wǎng)絡(luò)提供干線傳輸和回程業(yè)務(wù),但是隨著技術(shù)的發(fā)展,未來(lái)的空天地一體化通信網(wǎng)絡(luò),將是以地面網(wǎng)絡(luò)為依托、天基網(wǎng)絡(luò)為拓展的立體分層、融合協(xié)作的網(wǎng)絡(luò),采用統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)、統(tǒng)一的技術(shù)體制、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。在這個(gè)過(guò)程中,將會(huì)分為不同的融合層次,最L1-覆蓋融合L2-業(yè)務(wù)融合L3-用戶融合L1-覆蓋融合L2-業(yè)務(wù)融合L3-用戶融合L4-體制融合L5-系統(tǒng)融合相互獨(dú)立的兩張網(wǎng)絡(luò),覆蓋互為補(bǔ)充,業(yè)務(wù)和技術(shù)互不相同獨(dú)立組網(wǎng),但能夠提供相同或相似的業(yè)務(wù)質(zhì)量,在部分服務(wù)QoS指標(biāo)上到達(dá)一致水平使用同一的用戶身份(碼號(hào))提供服務(wù),用戶身份唯一、統(tǒng)一計(jì)費(fèi),網(wǎng)絡(luò)按需選擇利用衛(wèi)星或者地面網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)采用相同的架構(gòu)、傳輸和交換技術(shù),用戶終端、關(guān)口站或者衛(wèi)星載荷可大量采用地面網(wǎng)技術(shù)成果星地構(gòu)成一個(gè)整體,提供用戶無(wú)感的一致服務(wù),采用協(xié)同的資源調(diào)度、一致的服務(wù)質(zhì)量、星地?zé)o縫的漫游中興通訊B5G技術(shù)白皮書為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),3GPP等國(guó)際組織基于5G,從應(yīng)用場(chǎng)景、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及空口技術(shù)等維度展開了相關(guān)工作。目前主要針對(duì)增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶(eMBB)和大規(guī)模機(jī)器類通信(mMTC)使得運(yùn)營(yíng)商將來(lái)可以在地面網(wǎng)絡(luò)不通達(dá)或者地面網(wǎng)絡(luò)使將來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)能夠做到“泛在”覆蓋,以增強(qiáng)增強(qiáng)5G服務(wù)之“泛在”可用性,尤其是基于5G系RRU+DUGateway+CUCU/DU架構(gòu)IABDonorFull-gNBGateway使能5G網(wǎng)絡(luò)的“可伸縮性”,通過(guò)面向5G網(wǎng)絡(luò)邊緣(5GMEC)甚至直接面向5G用戶終端進(jìn)行高效RRU+DUGateway+CUCU/DU架構(gòu)IABDonorFull-gNBGateway隨著未來(lái)B5G和6G網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn),為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)深度在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面,未來(lái)空天地一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將由單層次網(wǎng)絡(luò)向多層次網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。例如在宏觀的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面,低軌道的衛(wèi)星和地面基站分別作為天基和地基的接入網(wǎng),高軌道的衛(wèi)星作為天基骨干網(wǎng),兩者共同構(gòu)建一個(gè)多層次的融合網(wǎng)絡(luò)。在接入網(wǎng)絡(luò)層面,可以演進(jìn)出CD/DU、IAB以及多鏈接等架構(gòu)。星地鏈接為了實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的技術(shù)體制下的融合系統(tǒng),空天地一體化還需在關(guān)鍵技術(shù)方面做深入研究,包括:新型編碼調(diào)制接入等物理層關(guān)鍵技術(shù),頻譜資源管理,移動(dòng)性管理,人工智能,衛(wèi)星互聯(lián)星地鏈接中興通訊B5G技術(shù)白皮書智能內(nèi)生是基于AI計(jì)算能力與通信過(guò)程深度融合的算網(wǎng)一體化架構(gòu),全方位提升不同層級(jí)(物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層等)的智能化學(xué)習(xí)及場(chǎng)景適應(yīng)能力,支撐個(gè)性化智能服務(wù)能力的持續(xù)演進(jìn),同時(shí)邏輯功能化的智能面和數(shù)據(jù)面等功能平面進(jìn)一步成形,將智能面和數(shù)據(jù)面其融入到網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)、網(wǎng)元和接口實(shí)現(xiàn)中,使未來(lái)智能網(wǎng)絡(luò)可以內(nèi)部實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、自糾錯(cuò)、自優(yōu)化,同時(shí)提供AI資源和服務(wù)的統(tǒng)一智能編排和調(diào)度,通過(guò)智算網(wǎng)深度融合,持續(xù)保障AI服務(wù)質(zhì)量,賦能網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)智能自治,賦能行業(yè)構(gòu)筑泛在智能生態(tài)系統(tǒng)。融合意圖驅(qū)動(dòng)和數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的無(wú)線智能編排網(wǎng)絡(luò)將向“網(wǎng)隨業(yè)1、在3GPP標(biāo)準(zhǔn)定義的通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)能提供完整的AI能力,包括數(shù)據(jù)、算力和算法能力;中興通訊B5G技術(shù)白皮書DigitalTwinMROperationPlaneToCOperationManagementNetworkFunctionManagementIntelligencePlaneDecisionmakingDataExposureDataDiscoveryDataPre-processingDataAnalysis TrustInherentFrameworkOrchestrationNetworkResourceManagementcomputingspectrumKnowledgeRecognitionManagementPlaneIntentEngineIntentAccessToBOperationCaseAnalysisControlPlaneStorageHUB-CPHY-CPKT-C融合內(nèi)生智能系統(tǒng)架構(gòu)的考慮,結(jié)合AI領(lǐng)域自身技術(shù)發(fā)展,如自動(dòng)機(jī)器學(xué)習(xí)、可信AI和模型預(yù)訓(xùn)練等技術(shù),融合內(nèi)生智能系統(tǒng)架構(gòu)的演進(jìn),未來(lái)B5G內(nèi)生智能網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)圖譜如圖所示。管理域資源調(diào)度域管理域資源調(diào)度域L5自智網(wǎng)絡(luò)AI空口/PHY算網(wǎng)大腦(DTN)內(nèi)生-智能面可信AI內(nèi)生-數(shù)據(jù)面B5G階段,內(nèi)生智能網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)涉及的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn):2.分布式聯(lián)邦學(xué)習(xí)技術(shù)3.意圖網(wǎng)絡(luò)和意圖引擎技術(shù)5.智算融合網(wǎng)絡(luò)的算網(wǎng)大腦和智能
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