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文檔簡介

第1章引言

1.1文檔結(jié)構(gòu)

第6代移動通信網(wǎng)絡(luò)有望引入新的性能指標(biāo)和應(yīng)用方案,以用戶為中心網(wǎng)絡(luò)將成為推動

實(shí)現(xiàn)6G愿景的關(guān)鍵技術(shù),因?yàn)槠渫黄屏藗鹘y(tǒng)基站為中心網(wǎng)絡(luò)并與信息產(chǎn)業(yè)的新興技術(shù)形成

了有效融合。ITU-R在《2030年及以后地面國際移動電信系統(tǒng)的未來技術(shù)趨勢》報告中指

出,作為一種新型接入網(wǎng)架構(gòu),以用戶為中心的架構(gòu)技術(shù)可以增強(qiáng)無線網(wǎng)絡(luò)[1]。

本白皮書對6G以用戶為中心的接入網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行研究。首先介紹以用戶為中心的接入網(wǎng)

技術(shù)研究的背景,說明6G中以用戶為中心的概念和目標(biāo)。第二章介紹了以用戶為中心接入

網(wǎng)的場景需求與評估指標(biāo),第三章介紹了以用戶為中心的接入網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),包括五大功能特

征和架構(gòu)設(shè)計(jì),第四章介紹了以用戶為中心接入網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù),第五章進(jìn)行了總結(jié)和展望。

1.2背景

面對日益復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和多樣化的業(yè)務(wù)需求,傳統(tǒng)蜂窩架構(gòu)的局限性日益凸顯。小區(qū)

邊緣數(shù)據(jù)傳輸較高的路徑損耗和鄰近小區(qū)不可預(yù)測的干擾,導(dǎo)致小區(qū)中心和小區(qū)邊緣之間的

用戶數(shù)據(jù)速率不平衡。此外,在移動過程中,蜂窩邊緣的切換可能導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷和延遲。隨

著蜂窩覆蓋范圍不斷縮小,上述問題變得更加嚴(yán)重。為了提高網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量和魯棒性,人

們提出了許多邊緣增強(qiáng)和移動性優(yōu)化方案并制定了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:

針對邊緣數(shù)據(jù)傳輸,4G、5G先后提出了CoMP和Multi-TRP等關(guān)鍵技術(shù)。CoMP可以

實(shí)現(xiàn)單基站下不同小區(qū)對單個用戶進(jìn)行相同或不同數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收[2]。Multi-TRP可以

通過多個TRP聯(lián)合為單個用戶進(jìn)行相同或不同數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收[3]。但是由于單個DU的

用戶規(guī)模/覆蓋區(qū)域有限、DU間多TRP協(xié)作的動態(tài)效果受到通過CU進(jìn)行跨DU操作的限

制以及終端在DU間切換時造成的時延增加/數(shù)據(jù)中斷,這種優(yōu)化只以有限的增益提高了邊

緣性能,并帶來了額外的系統(tǒng)復(fù)雜性。

針對移動性增強(qiáng),5G引入了CHO、DAPS、LTM等技術(shù),用于解決終端切換時的業(yè)務(wù)

連續(xù)性和無損切換問題。CHO是將切換條件配置給UE,UE基于條件判定切換時機(jī)。DAPS

是同時激活兩套協(xié)議棧,從而實(shí)現(xiàn)切換過程中的數(shù)據(jù)傳輸無中斷。LTM則通過L1/L2信令

執(zhí)行測量上報和小區(qū)切換,減少移動性延遲[3]??梢?,CHO、DAPS和LTM都是對切換

過程進(jìn)行優(yōu)化,并沒有消除切換過程。終端在移動時仍需要執(zhí)行切換操作,在小小區(qū)覆蓋環(huán)

境下將會更加頻繁,由此增加了終端和網(wǎng)絡(luò)的信令交互、以及終端和網(wǎng)絡(luò)的耗電量,而小小

區(qū)覆蓋在6G中將會更為普遍。另外,這些增強(qiáng)的特性雖然提供了一定的增益,但是各有限

制,而且要求終端具有對應(yīng)的能力,導(dǎo)致終端的設(shè)計(jì)復(fù)雜度變大。

此外,基于C-RAN定義超級小區(qū)解決方案多次在業(yè)界被討論。但考慮到基于現(xiàn)有技術(shù)

的物理層設(shè)計(jì),如終端基于PCI、C-RNTI的尋址方式等,超級小區(qū)的用戶數(shù)上限只能是當(dāng)

前標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中可支持的最大用戶數(shù),這種方式不僅沒有從根本解決現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)的邏輯約束,

反而又新增了“超級小區(qū)”這一層邏輯約束,帶來了系統(tǒng)復(fù)雜度的增加。

綜上可見,6G以前移動通信一直致力于基于蜂窩網(wǎng)基本架構(gòu)進(jìn)行增量式的修正,雖然

引入了一些增強(qiáng)技術(shù),起到了一定的性能增益,但是受限于基站側(cè)小區(qū)和用戶終端的強(qiáng)綁定

關(guān)系,一方面不能從根本上解決問題,不能適用于所有終端;另一方面對基站和終端都引入

了很大的復(fù)雜度,不利于設(shè)備成本和運(yùn)營成本的維護(hù)。

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1.3概念及目標(biāo)

在6G時代呈現(xiàn)出了一些新趨勢,新場景、新頻段、新技術(shù)的驅(qū)動,使我們不得不重新

重視、思考和拓展對以用戶為中心的認(rèn)識。在這個過程中,“用戶”的內(nèi)涵進(jìn)一步拓展,包

括手機(jī)等toC用戶和行業(yè)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)租戶等toB用戶/客戶,涵蓋內(nèi)容提供和消費(fèi)兩端;“中

心”則指向通過可定制網(wǎng)絡(luò)使用戶擁有一定自主權(quán),通過網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施(通道、算力、感知、

智能等)開放為用戶提供友好的網(wǎng)絡(luò)交互和定制化,以及完善的用戶體驗(yàn)評估體系。

以用戶為中心的目標(biāo)由來已久,從應(yīng)用層,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)最終是端到端的用戶需求滿足,從

物理層傳輸技術(shù),最佳傳輸性能是不考慮蜂窩網(wǎng)限制的任意節(jié)點(diǎn)連接,但這兩方面設(shè)想在

5G網(wǎng)絡(luò)中是無法實(shí)際滿足的。要實(shí)現(xiàn)最終的端到端以用戶為中心和物理層傳輸技術(shù)不受蜂

窩網(wǎng)架構(gòu)約束的最優(yōu)化,需要對接入網(wǎng)進(jìn)行邏輯重構(gòu)。6GUCAN(UserCentricAccess

Network,以用戶為中心接入網(wǎng)絡(luò))是不受高層節(jié)點(diǎn)部署約束的,以用戶和業(yè)務(wù)為中心,靈

活組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和資源為用戶服務(wù)的接入網(wǎng)絡(luò)。UCAN將靈活適配用戶和業(yè)務(wù)的需求,從

初始就以用戶的一致性體驗(yàn)(即UE在任何位置都可以按需得到資源進(jìn)行上下行傳輸)為設(shè)

計(jì)目標(biāo),避免復(fù)雜、冗余打補(bǔ)丁式的構(gòu)造,遵循技術(shù)演進(jìn)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)

和關(guān)鍵技術(shù)研究[4]。

UCAN的典型特征包括:

架構(gòu)和組網(wǎng)方面,網(wǎng)絡(luò)將為用戶提供更高的自由度,支持基于用戶畫像的深度定制,不

同用戶和業(yè)務(wù)應(yīng)用可對應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)組織和部署形式。網(wǎng)絡(luò)長期跟蹤維護(hù)用戶上下文,感

知、分析和智能預(yù)測與用戶和業(yè)務(wù)有關(guān)的信息,從而細(xì)分和友好處理用戶/終端的訴求,快

速構(gòu)建新業(yè)務(wù)和部署無線傳輸服務(wù),提供高效的連接管理機(jī)制和拓?fù)渥赃m應(yīng)機(jī)制,例如基于

用戶意圖驅(qū)動和用戶興趣感知。

資源方面,云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、AI等新技術(shù)的發(fā)展,助力網(wǎng)絡(luò)建立和維護(hù)對連接、算力、

數(shù)據(jù)、模型等多維資源的總體視圖和調(diào)度管理,實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)對如波束、帶寬、功率、TRP、

信道和鏈路接口等各類資源的實(shí)時精準(zhǔn)投放,以優(yōu)化的能效和譜效,使用戶終端(群)總是

處在最佳服務(wù)狀態(tài)。

用戶服務(wù)方面,網(wǎng)絡(luò)將給與用戶更大的自主選擇權(quán)利,滿足不同場景下不同用戶/終端

的多樣連接和組網(wǎng)需求。用戶可以根據(jù)終端能力、業(yè)務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,自主選擇接入的網(wǎng)

絡(luò)類型(例如,Sidelink、V2X、NTN)或者進(jìn)行移動性決策;還可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求或組網(wǎng)

要求,向網(wǎng)絡(luò)反饋輔助信息,請求網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)相應(yīng)的資源和配置,例如使用戶能夠按需在終端

和網(wǎng)絡(luò)(中繼)節(jié)點(diǎn)之間轉(zhuǎn)換,使用和提供服務(wù)。

第2章場景和需求

2.1應(yīng)用場景

以用戶為中心的6G無線網(wǎng)絡(luò)將在5G技術(shù)所服務(wù)的應(yīng)用基礎(chǔ)上,面向toB、toC全用戶

實(shí)現(xiàn)頻譜資源、功能、服務(wù)、算力、安全等多個維度融合的按需靈活柔性組網(wǎng),滿足新興多

元融合業(yè)務(wù)的需求,不但可以個性化的提供移動性管理、策略控制、會話控制、個人數(shù)據(jù)管

理等專屬服務(wù),同時還能以用戶為粒度優(yōu)化信令開銷和網(wǎng)絡(luò)性能,賦能千行百業(yè)的發(fā)展,有

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望成為6G時代的顛覆性技術(shù)之一。

?新型融合網(wǎng)絡(luò)

縱觀未來6G網(wǎng)絡(luò),對實(shí)現(xiàn)全域覆蓋的需求十分迫切,其融合的網(wǎng)絡(luò)部署類型包括但不

限于超密集網(wǎng)絡(luò)、廣域覆蓋網(wǎng)絡(luò)、邊緣云網(wǎng)絡(luò)、星地一體化網(wǎng)絡(luò)、無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)等,打造融合

型三維立體網(wǎng)絡(luò)是6G發(fā)展的重心之一。以用戶為中心的接入網(wǎng)絡(luò)可以兼容物聯(lián)網(wǎng)、移動寬

帶網(wǎng)絡(luò)等多種網(wǎng)絡(luò)類型,通過選取可用的接入點(diǎn)按需為不同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的用戶提供精準(zhǔn)服務(wù)。

?沉浸式服務(wù)通信

隨著5G流媒體和多媒體業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展,基于XR通信、全息通信、遠(yuǎn)程多感官智真

通信等多樣化服務(wù)的沉浸式通信有望成為6G的殺手級應(yīng)用,其可為用戶提供身臨其境的沉

浸式用戶體驗(yàn)。沉浸式通信場景特別要求網(wǎng)絡(luò)提供超高的數(shù)據(jù)速率以及超低時延、超高可靠

的性能保障,為此實(shí)現(xiàn)以用戶為中心的接入網(wǎng)架構(gòu)將成為打造該服務(wù)的重要考慮因素,

UCAN通過多節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)和靈活的分組設(shè)置,保證每個用戶的獨(dú)立業(yè)務(wù)傳輸,同時也為用戶

提供更靈活、更豐富的資源,滿足全網(wǎng)大流量業(yè)務(wù)需求。

?通感算一體化

6G網(wǎng)絡(luò)可利用通信信號實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的檢測、定位、識別、成像等感知功能,獲取周邊

環(huán)境信息,提供環(huán)境感知數(shù)據(jù),增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。UCAN不但可以獲得包括用戶服務(wù)需求等

在內(nèi)的強(qiáng)大感知能力,還可以快速均勻的協(xié)調(diào)多用戶之間的算力資源,滿足網(wǎng)絡(luò)對算力的需

求,實(shí)現(xiàn)通感算一體化網(wǎng)絡(luò)性能[4]。

?智能服務(wù)場景

6G時代在打造萬物智聯(lián)的藍(lán)圖下,將會有越來越多的新型智能終端引入,借助于AI技術(shù),

智能體可以通過不斷的學(xué)習(xí)和自主協(xié)作,賦能智慧醫(yī)療、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、自動駕駛

等眾多應(yīng)用場景。在AI技術(shù)的不斷驅(qū)動下,UCAN通過檢測用戶以及其服務(wù)需求,自適應(yīng)

的為用戶構(gòu)建靈活小區(qū),實(shí)現(xiàn)路徑選擇、無線資源協(xié)調(diào)、接入節(jié)點(diǎn)的選擇等網(wǎng)絡(luò)功能,同時,

利用多節(jié)點(diǎn)間分布式的協(xié)作能力,解決智能場景下數(shù)據(jù)的存儲、計(jì)算、隱私保護(hù)等痛點(diǎn)問題。

2.2需求

2.2.1無縫連接

無縫連接主要是指滿足用戶隨時隨地的連接和通信的需求。隨著業(yè)務(wù)的逐漸融合和部署

場景的不斷擴(kuò)展,用戶需要隨時隨地的連接和通信,比如在飛機(jī)上、無人區(qū)、海洋區(qū)域等的

通信需求。為滿足用戶無縫連接的需求,6G網(wǎng)絡(luò)將向空天地海不斷延伸,地面蜂窩網(wǎng)與高

軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、中低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、高空平臺、無人機(jī)在內(nèi)的空間網(wǎng)絡(luò)相互融合,如圖2.2-1所

示,將構(gòu)建起全球廣域覆蓋的空天地一體化三維立體網(wǎng)絡(luò),達(dá)到任何人在任何時間、任何地

點(diǎn)能夠與任何人進(jìn)行任何通信的效果。

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圖2.2-1以用戶為中心的無縫連接網(wǎng)絡(luò)

2.2.2多樣連接

多樣連接主要是指用戶對連接能力的差異化需求,需要為用戶提供最優(yōu)的連接服務(wù),滿

足用戶需求。隨著人、機(jī)、物的連接,物理世界和虛擬世界的連接,存在大量的可連接物理

實(shí)體,如圖2.2-2所示,包括智能終端、傳感器、可穿戴設(shè)備、車輛和工業(yè)控制等設(shè)備等。

因?yàn)椴煌脩魧B接能力的差異化要求,所以為用戶提供最優(yōu)的連接能力,實(shí)現(xiàn)連接功能的

按需部署,需要從用戶需求出發(fā),以用戶為中心,支持多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)智能互聯(lián)融合的能力,

以動態(tài)滿足復(fù)雜多樣的場景和業(yè)務(wù)需求,包括無人駕駛、智能家居、虛擬現(xiàn)實(shí)等未來業(yè)務(wù),

滿足對高比特率、低時延抖動和更高可靠性的需求,并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)側(cè)的多接入、多連接、多服

務(wù)融合。

圖2.2-2以用戶為中心的多樣連接網(wǎng)絡(luò)

2.2.3高速數(shù)據(jù)傳輸

未來隨著網(wǎng)絡(luò)、AI計(jì)算、邊緣云等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷完善,以及在線教育、電商直播、

元宇宙、遠(yuǎn)程醫(yī)療、泛娛樂社交等的普及,用戶對大流量應(yīng)用的需求及萬物互聯(lián)速率的要求

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不斷提升。例如元宇宙業(yè)務(wù)需要實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸、實(shí)時音視頻通信、多人同時在線承載能力,

要求網(wǎng)絡(luò)提供高速率低時延數(shù)據(jù)服務(wù)。因此,以用戶為中心網(wǎng)絡(luò)需要根據(jù)用戶需求,提供高

速率、低時延、高可靠的數(shù)據(jù)傳輸,更好的支持實(shí)時和高速率應(yīng)用。

2.2.4數(shù)據(jù)驅(qū)動的算力需求

隨著6G時代的到來,數(shù)字化程度日益加深,數(shù)據(jù)驅(qū)動全球化日益加快,實(shí)時的數(shù)據(jù)處

理以及超大規(guī)模的設(shè)備連接將為人們帶來更加極致的用戶體驗(yàn)和便捷的生活,也對以算力為

基礎(chǔ)的信息化處理能力提出了較高的需求,即UCAN不但需要提供強(qiáng)大的算力支持,還需

要具備個性化資源的按需調(diào)度能力。如何根據(jù)用戶的不同任務(wù)需求將任務(wù)調(diào)度到匹配的算力

資源上,如何設(shè)計(jì)激勵機(jī)制鼓勵用戶進(jìn)行算力的協(xié)調(diào)和分配,最終實(shí)現(xiàn)算力資源的高效賦能,

將成為未來UCAN關(guān)注的重點(diǎn)方向之一。

2.3評估指標(biāo)

?延遲時間

控制平面延遲是指從最“電池效率”狀態(tài)(例如空閑狀態(tài))到連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸開始(例如

活動狀態(tài))的過渡時間。5G中的目標(biāo)為20ms(eMBB、URLLC)。UCAN采用云化控制面

集中調(diào)度系統(tǒng)資源,在CCU范圍內(nèi)推廣2-stepRACH(Msg1和Msg3、Msg2與Msg4的合

并傳輸減小了RACH的時延),使得6G控制面時延進(jìn)一步縮減。與此同時,硬件處理能力

的提升也有效縮短了UE和TRP的消息處理時延。

?移動性

移動中斷時間是指在移動性過渡期間,用戶終端無法與任何基站交換用戶面數(shù)據(jù)包的最

短持續(xù)時間。5G特性中描述的波束移動性和CA移動性的移動性中斷時延目標(biāo)均為0ms。

UCAN采用多TRP服務(wù)于單個UE,移動性中斷時延與TRP組織問題緊密相關(guān)。由于這些

TRP可能位于同一DDU下,也可能位于不同DDU下,因此通過CCU協(xié)調(diào)和DDU配合的

TRP組織能夠?qū)崿F(xiàn)inter-DDU和intra-DDU兩種情況下的0ms移動性中斷時延。

?系統(tǒng)容量

系統(tǒng)容量定義為小區(qū)或地理區(qū)域(m2)內(nèi)滿足特定業(yè)務(wù)的用戶數(shù)。具體指標(biāo)為:區(qū)域

內(nèi)Y%的UE滿足需求,UE滿足需求的判斷標(biāo)準(zhǔn)是所有流達(dá)到數(shù)據(jù)錯誤率和時延預(yù)算要求,

即,超過X%的數(shù)據(jù)在空口時延預(yù)算內(nèi)成功傳輸。X、Y的典型取值是90和99。

這個定義來源于3GPPXR容量評估。以XR業(yè)務(wù)為代表的沉浸式業(yè)務(wù)是公認(rèn)的6G特色

應(yīng)用。沉浸式業(yè)務(wù)具有高速率、低時延、高可靠性要求,現(xiàn)有的單一指標(biāo),如峰值速率、頻

譜效率、時延、可靠性不足以表征對這類業(yè)務(wù)的系統(tǒng)級滿足。為了更直觀地體現(xiàn)6G系統(tǒng)不

同于5G的用戶和業(yè)務(wù)需求,有必要針對這類業(yè)務(wù)定義系統(tǒng)級指標(biāo)。系統(tǒng)容量是對6G網(wǎng)絡(luò)

運(yùn)營和6G特色用戶滿足度的直觀要求。

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第3章系統(tǒng)設(shè)計(jì)

以用戶為中心的接入網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括以下路線:1)通過簡化和優(yōu)化的底層設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)

以用戶為中心的連接、傳輸?shù)然A(chǔ)特性;2)從整個架構(gòu)層面,實(shí)現(xiàn)用戶為中心網(wǎng)絡(luò)的端到

端架構(gòu),對不同接入方式采用統(tǒng)一、至簡設(shè)計(jì),引入內(nèi)生智能、通感一體化、計(jì)算協(xié)同等設(shè)

計(jì);3)探索更有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)新型安全(如區(qū)塊鏈)、應(yīng)用層與接入網(wǎng)緊耦合等更有

利于用戶為中心的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)。

圖3-1以用戶為中心的接入網(wǎng)設(shè)計(jì)路線

本章首先介紹了UCAN系統(tǒng)總體架構(gòu)的主要特征,接下來針對第一個設(shè)計(jì)路線問題,

提出基于5G演進(jìn)的CCU-DDU-TRP架構(gòu)。然后基于對后續(xù)設(shè)計(jì)路線問題的研究和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

演進(jìn)的探索,給出可能的設(shè)計(jì)方向。

3.1功能特征

以用戶為中心作為6G網(wǎng)絡(luò)的一大特征,賦能網(wǎng)絡(luò)智能地感知用戶的無線通信環(huán)境,然

后靈活地組織所需的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)和資源為用戶服務(wù),讓用戶時刻感覺處在無線信號覆蓋范圍

的中心。為體現(xiàn)以用戶為中心,滿足多樣化的場景和需求,以用戶為中心的網(wǎng)絡(luò)主要具備五

個主要特性:深度定制、彈性可重構(gòu)、開放和兼容、智能自適應(yīng)用戶服務(wù)、用戶權(quán)益提升。

3.1.1深度定制

傳統(tǒng)意義上的定制網(wǎng)絡(luò)意味著專用網(wǎng)絡(luò),即使用特定頻率為特定區(qū)域內(nèi)的特定用戶服務(wù)。

6G時代網(wǎng)絡(luò)要將用戶的需求置于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和運(yùn)營的核心,以滿足用戶對網(wǎng)絡(luò)的特定要求,

并提供定制化的功能和服務(wù),從而提升用戶的滿意度和體驗(yàn),增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的靈活性和適應(yīng)性。

以用戶為中心的深度定制網(wǎng)絡(luò)旨在根據(jù)不同應(yīng)用場景及不同用戶群體的需求和偏好,提供高

度個性化和定制化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和體驗(yàn)。

在部署角度,以用戶為中心的無線接入網(wǎng)中,廣泛部署的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將根據(jù)精確的用戶需

求,為每個用戶動態(tài)構(gòu)建靈活小區(qū)。對于每個用戶,靈活小區(qū)都是按照用戶實(shí)時需求深度定

制的——任何時間、任何地點(diǎn)、任何服務(wù)和任何用戶類型。以用戶為中心的無線接入網(wǎng)廣泛

適用于toB和toC網(wǎng)絡(luò)。從網(wǎng)絡(luò)端來看,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以以高效、節(jié)能的方式進(jìn)行部署和重

用。

從資源和應(yīng)用的角度,網(wǎng)絡(luò)將根據(jù)用戶的位置、設(shè)備類型、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量等因素,定制化網(wǎng)

絡(luò)資源的分配和優(yōu)化,以提供最佳的性能和用戶體驗(yàn)。比如網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)用戶使用的應(yīng)用程

序和服務(wù),進(jìn)行定制化的優(yōu)化和支持。針對特定的應(yīng)用場景(如在線游戲、視頻流媒體等),

網(wǎng)絡(luò)可以提供專門優(yōu)化的帶寬、延遲等服務(wù),以提供更好的應(yīng)用性能。此外,網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)

用戶的需求和環(huán)境條件自主進(jìn)行決策和調(diào)整。例如,根據(jù)用戶的優(yōu)先級、資源利用率等因素,

網(wǎng)絡(luò)可以自動選擇最優(yōu)路徑、分配最合適的資源,并實(shí)時進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。

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3.1.2彈性可重構(gòu)

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通常是基于固定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和靜態(tài)配置的。然而,隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、

5G等技術(shù)的發(fā)展,用戶對網(wǎng)絡(luò)的需求變得越來越多樣化和動態(tài)化。以用戶為中心的彈性可

重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)旨在提供更好的用戶體驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)資源管理,通過靈活的可重構(gòu)性來適應(yīng)不斷變化的

需求和環(huán)境,支持新興的應(yīng)用場景和服務(wù)模型(如邊緣計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)等),從而

提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性、彈性和效率。

不同于靜態(tài)激活并總是等待潛在用戶的蜂窩網(wǎng),以用戶為中心的無線接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)具有高

度的可擴(kuò)展性和可重構(gòu)性。它能夠自動適應(yīng)用戶數(shù)量的變化、應(yīng)用程序的需求變化以及網(wǎng)絡(luò)

拓?fù)涞淖兓@缤ㄟ^對網(wǎng)絡(luò)側(cè)節(jié)點(diǎn)的彈性重構(gòu)和動態(tài)配置,如數(shù)量、收發(fā)功率和傳輸機(jī)制

(如大規(guī)模MIMO),網(wǎng)絡(luò)側(cè)可以最優(yōu)地控制干擾并降低網(wǎng)絡(luò)能耗。除常規(guī)通信環(huán)境外,以

用戶為中心的無線接入網(wǎng)還可以應(yīng)對突發(fā)的惡劣環(huán)境,如自然災(zāi)害等。彈性可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)支持

網(wǎng)絡(luò)接入的魯棒性和網(wǎng)絡(luò)自愈功能。靈活小區(qū)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用,可推動網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的靈活性和實(shí)

現(xiàn)快速組網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)一定范圍內(nèi)的變化不會破壞網(wǎng)絡(luò)滿足用戶需求的能力。

網(wǎng)絡(luò)資源(例如帶寬、存儲和計(jì)算能力)可以虛擬化和池化,以便更靈活地分配給不同

的用戶和應(yīng)用程序。網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崟r監(jiān)測和分析網(wǎng)絡(luò)資源的利用情況,根據(jù)用戶需求和實(shí)時網(wǎng)

絡(luò)狀態(tài),感知用戶需求的變化,并根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)整,自動地重新配置和優(yōu)化為用戶提供服

務(wù)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)節(jié)點(diǎn)和資源,以提供最佳的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

3.1.3開放和兼容

在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型中,網(wǎng)絡(luò)通常是封閉的,限制了用戶與其他網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)之間的互操作

性。然而,隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速,用戶對于跨網(wǎng)絡(luò)、跨平臺的無縫連接和集

成的需求日益增長。以用戶為中心的開放和兼容的網(wǎng)絡(luò)將適用于不同類型的網(wǎng)絡(luò)側(cè)接入點(diǎn),

為用戶提供開放的、互操作的靈活的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,以滿足用戶對多樣化應(yīng)用和服務(wù)的需求,促

進(jìn)各種應(yīng)用和服務(wù)的互聯(lián)互通。

在6G時代,不同的網(wǎng)絡(luò)側(cè)接入點(diǎn)類型和無線接口類型(宏基站、星載平臺、無人機(jī)、

V2X、IAB等)將存在于同一網(wǎng)絡(luò)中。以用戶為中心的無線接入網(wǎng)將能夠靈活地檢測和構(gòu)

建各種網(wǎng)絡(luò)側(cè)接入點(diǎn),支持多種接入技術(shù)(如有線、無線、光纖等),并能夠與不同平臺和

設(shè)備進(jìn)行無縫集成。

以用戶為中心的無線接入網(wǎng)還可以兼容其他網(wǎng)絡(luò)類型,如與宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)和星地融合網(wǎng)絡(luò)

聯(lián)合組網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)能夠與不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和協(xié)議進(jìn)行兼容,提供開放的接口和標(biāo)準(zhǔn),以便不同

網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)能夠相互連接和交互,實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)的連接和互操作。

此外,以用戶為中心網(wǎng)絡(luò)鼓勵數(shù)據(jù)的共享和開放,以便不同的節(jié)點(diǎn)能夠共享和利用數(shù)據(jù)

資源。同時,網(wǎng)絡(luò)將賦予用戶更多的控制權(quán)和自治權(quán),使用戶能夠自主選擇和管理網(wǎng)絡(luò)連接

和服務(wù)。

3.1.4智能自適應(yīng)用戶服務(wù)

在傳統(tǒng)的服務(wù)模型中,服務(wù)通常是通用化和標(biāo)準(zhǔn)化的,無法滿足不同用戶的個性化需求。

以用戶為中心的智能自適應(yīng)用戶服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)將利用人工智能和自適應(yīng)技術(shù)分析和理解用戶

的行為、偏好和上下文信息,為用戶提供智能化、個性化和自動化的服務(wù)體驗(yàn)。

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以用戶為中心的無線接入網(wǎng)將動態(tài)檢測用戶行為和服務(wù)需求,對于不同類型的終端和業(yè)

務(wù),都能按照用戶實(shí)際需求,以智能方式自適應(yīng)地為用戶構(gòu)建靈活小區(qū)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)基于智能

算法和規(guī)則,自動進(jìn)行決策和優(yōu)化。它可以根據(jù)用戶的地理位置、上下文信息和實(shí)時數(shù)據(jù),

自動調(diào)整服務(wù)策略、以提供更好的用戶體驗(yàn)。

通過不斷學(xué)習(xí)和迭代,利用機(jī)器學(xué)習(xí)和自適應(yīng)算法,網(wǎng)絡(luò)可以不斷優(yōu)化服務(wù)模型,提高

對用戶需求的理解和服務(wù)的質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能夠跨多個渠道和平臺提供支持,以適應(yīng)用戶的

多樣化需求,可以在不同設(shè)備、應(yīng)用程序和社交媒體上提供一致的服務(wù)體驗(yàn),并實(shí)現(xiàn)跨平臺

的無縫集成。

此外,在6G中,需要特定服務(wù)的用戶可以作為多個UE接入。在某些情況下,應(yīng)重新

考慮用戶和用戶設(shè)備(UE)之間的關(guān)系。新的業(yè)務(wù)形態(tài)引入多模協(xié)同的需求,如XR和全

息業(yè)務(wù)的co-flow和multi-model需求需要UE之間的協(xié)調(diào),以滿足特定的服務(wù)要求。在一

些新的場景下,如智能家居、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和體域網(wǎng)中,需要考慮UE聚合的需求。

3.1.5用戶權(quán)益提升

傳統(tǒng)IMT電信技術(shù)體系下,“網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商”“電信運(yùn)營商”“終端商”三方各自的“權(quán)益分配”

(例如:各自的角色,地位,權(quán)利,益處等)和價值空間都是比較明確且相對固化分配好的。

隨著6G智能算力、分布式、空天地一體化等技術(shù)發(fā)展,以及來自眾多ToB行業(yè)客戶的更多

自主權(quán)的訴求,提出“以用戶為中心的權(quán)益體系”,權(quán)益泛指6G系統(tǒng)中特定主體被分配擁

有的角色,地位,權(quán)利,益處等方面;基于“權(quán)益”的分配、變更、交易等操作,可通向更

大的價值創(chuàng)造空間。6G無線系統(tǒng)中”權(quán)益主體“主要有:電信運(yùn)營商,特殊網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)持有

者,超級終端用戶等?!皺?quán)利”包含但不限于:網(wǎng)絡(luò)規(guī)建參與權(quán),業(yè)務(wù)操控主導(dǎo)權(quán),數(shù)字資

產(chǎn)歸屬權(quán)等。

“以用戶為中心的權(quán)益體系”是引入面向權(quán)益管控的新手段,用戶參與度,資源開放性,

業(yè)務(wù)創(chuàng)作平臺,資產(chǎn)交易流轉(zhuǎn)等和各類用戶“權(quán)益”相關(guān)的技術(shù)手段,有助于DOICT業(yè)態(tài)

繁榮,不斷增進(jìn)6G無線系統(tǒng)的價值創(chuàng)造再生空間,不斷提升多用戶主體的參與貢獻(xiàn)度和利

益價值回饋。

3.2架構(gòu)及演進(jìn)

3.2.1CCU-DDU-TRP架構(gòu)

6G以用戶為中心的無線接入網(wǎng),通過網(wǎng)絡(luò)云化維護(hù)用戶連接的一致性,并基于對用戶

信息(位置、業(yè)務(wù))的感知,動態(tài)組織網(wǎng)絡(luò)側(cè)節(jié)點(diǎn)、接口和資源靈活匹配用戶終端需求,以

簡化的方式,實(shí)現(xiàn)任何地點(diǎn)、任何能力、任何類型終端的按需滿足,最終形成多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)多

終端靈活連接的接入網(wǎng)架構(gòu)。UCAN基本架構(gòu)如圖所示,主要設(shè)計(jì)包括云化控制層與分布

式接入層

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圖3.2-1UCAN架構(gòu)

基于云化控制層的控制信令,唯一識別及跟蹤用戶業(yè)務(wù)需求,保障用戶/UE上下文和業(yè)

務(wù)相關(guān)配置在大范圍內(nèi)有效,從而實(shí)現(xiàn)用戶級靈活小區(qū),簡化用戶移動流程,是控制連續(xù)性

的載體。

分布式接入層通過本地化數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)用戶通過最近的數(shù)據(jù)源獲取業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并且通過

最優(yōu)路徑進(jìn)行空口傳輸,實(shí)現(xiàn)低時延、高可靠性和大容量,是數(shù)據(jù)連續(xù)性的載體。一方面要

能快速獲取上層分組數(shù)據(jù),另一方面要保證用戶移動時的零中斷時延和傳輸速率保障,同時

以最簡的方式通過多TRP協(xié)同傳輸?shù)确绞綄?shí)現(xiàn)UE在任何時刻始終處于靈活小區(qū)的中心,

避免切換等復(fù)雜操作。

具體地,面向不同場景需求,UCAN基本架構(gòu)可以擴(kuò)展和細(xì)化為以下形態(tài):

1)面向toC場景的細(xì)化架構(gòu)

圖3.2-2toC場景UCAN架構(gòu)

主要功能:

云化控制單元(CCU):提供網(wǎng)絡(luò)的管理面和控制平面功能。它包括傳統(tǒng)的控制平面功

能,如AS/NAS層相關(guān)的系統(tǒng)信息管理,無線電資源控制(RRC)連接的建立/維護(hù)/釋放,

尋呼控制和安全功能,包括承載管理、移動性管理、UE測量、報告管理和NAS信息傳輸。

CCU還在UCAN中執(zhí)行管理面功能,如UE上下文管理、TRP管理。

同時,基于云化的特性,CCU可支持服務(wù)化的網(wǎng)絡(luò)功能和智能內(nèi)生,比如狀態(tài)管理功

能(SNF)可以提供多個控制平面功能的上下文統(tǒng)一管理,中央層級的AI功能提供近實(shí)時

(>10ms)的整體無線資源、數(shù)據(jù)資源、計(jì)算資源、AI模型及實(shí)例資源、AI模式的智能化

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管控。

分布式數(shù)據(jù)單元(DDU):作為用戶面(UP)的錨點(diǎn),DDU管理基本的UP功能,包

括服務(wù)流映射、資源分配和空中接口的可靠傳輸,從核心網(wǎng)用戶面(如UPF)接收數(shù)據(jù),

或從數(shù)據(jù)中心/應(yīng)用直接接收數(shù)據(jù),緩存數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)發(fā)給組成靈活小區(qū)的TRP。DDU還承擔(dān)資

源管理、TRP節(jié)點(diǎn)選擇、L1測量和管理以及動態(tài)資源調(diào)度等功能和中層AI功能,后者提供

DDU中的數(shù)據(jù)資源、計(jì)算資源以及AI模型和實(shí)例資源的管控。

訪問點(diǎn)(TRP):在RAN中,TRP直接連接到UE。UCAN中的TRP可以使用L1、L2

或L3網(wǎng)絡(luò)實(shí)體構(gòu)建。如果TRP是獨(dú)立的基站節(jié)點(diǎn),例如車載基站、無人機(jī)或衛(wèi)星基站,則

TRP是一個L3節(jié)點(diǎn)。對于低成本的TRP,它可以作為帶有低物理層節(jié)點(diǎn)的RRH使用。在

其他情況下,基于用戶和服務(wù)的要求,UP功能可以根據(jù)需要在DDU和TRP之間部署。靈

活部署的UP功能模塊廣泛適用于固定或半靜態(tài)的TRP節(jié)點(diǎn),并適用于各種用戶和服務(wù)。

TRP是構(gòu)建靈活單元為相應(yīng)用戶服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。此外,TRP還提供無線相關(guān)功能以及AI

實(shí)例的部署。

2)面向toB場景的細(xì)化架構(gòu)

圖3.2-3toB場景UCAN架構(gòu)

主要功能:

CCU:toB架構(gòu)下,CCU可以用戶自建或者以用戶定制空間的形式與toC共享。用戶定

制空間連接CN中用戶專屬服務(wù)節(jié)點(diǎn),用戶是定制空間權(quán)限(訪問、查看、操作)的管理者,

保障用戶的服務(wù)和隱私安全。此外,toB場景下的CCU還可以考慮與CNCP更密切的協(xié)作

模式。

DDU及TRP:toB架構(gòu)下,DDU和TRP均具備高度定制化特征,其中DDU支持DDU-H、

DDU-L模式,TRP則支持L1到L3靈活的UP協(xié)議功能;DDU-H和下沉CNUP可以與用

戶MEC共部署;對采集類場景,DDU-H中適配多種網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)接入,可以利用WLAN等

提供時延不敏感的大帶寬上傳服務(wù);對交互類場景,通過DDU-L和TRP靈活組合提供對通

信各項(xiàng)指標(biāo)要求適中的服務(wù);對控制類場景,通過TRP直連CNUP和多TRP鏈路提供低

時延及高可靠服務(wù)。

智能化:toB架構(gòu)下,將通過智能化實(shí)現(xiàn)高等級的自動化部署、運(yùn)營和運(yùn)維,降低網(wǎng)絡(luò)

建設(shè)和使用的門檻,實(shí)現(xiàn)降本增效。

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3.2.2分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)端到端的統(tǒng)一、至簡的以用戶為中心,可以采用一種靈活的分布式設(shè)計(jì),這種

分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具有以下特點(diǎn):

接入模式的多樣化融合:6G網(wǎng)絡(luò)由大量用戶網(wǎng)絡(luò)(子網(wǎng))構(gòu)成,不同子網(wǎng)的用戶

可能以各種不同的方式接入到6G網(wǎng)絡(luò)。因此,分布式網(wǎng)絡(luò)具有融合多樣化的接入

模式,并實(shí)現(xiàn)用戶多接入路徑的協(xié)調(diào),向用戶提供更加可靠高效的連接通道。

連接功能的按需部署:由于不同用戶對連接能力的差異化要求,分布式網(wǎng)絡(luò)需要在

相對廣域的范圍內(nèi)靈活動態(tài)部署控制面和用戶面,為用戶提供最優(yōu)的連接能力。

計(jì)算功能的多方協(xié)同:隨著應(yīng)用要求的提升,計(jì)算需要逐步下沉擴(kuò)散至網(wǎng)絡(luò)邊緣為

用戶所用已成為普遍的趨勢。6G網(wǎng)絡(luò)將形成一個超級的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算服務(wù),面向大量

的用戶編排和調(diào)度網(wǎng)絡(luò)內(nèi)生計(jì)算能力(包括算力、算法和數(shù)據(jù)等)。

數(shù)據(jù)功能的按需編排:不同的用戶對數(shù)據(jù)處理的要求不同,6G網(wǎng)絡(luò)將會提供一種

統(tǒng)一的分布式數(shù)據(jù)框架,高效應(yīng)對復(fù)雜的數(shù)據(jù)應(yīng)用模式。

基于共識機(jī)制的去中心化信任:6G分布式網(wǎng)絡(luò)將構(gòu)建一種去中心化的信任架構(gòu),

保障多方信任快速準(zhǔn)確地建立,為構(gòu)建和維護(hù)穩(wěn)定、公平的6G開放合作的商業(yè)生

態(tài)提供有力的安全支撐。

圖3.2-4分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

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3.2.3多接入融合架構(gòu)設(shè)計(jì)

以用戶為中心的網(wǎng)絡(luò)需要融合不同的網(wǎng)絡(luò)側(cè)接入點(diǎn)類型和無線接口類型(例如,基站、

星載平臺、Sidelink節(jié)點(diǎn)、無人機(jī)、V2X、IAB及其對應(yīng)的空中接口、backhaul鏈路),基于

用戶需求快速、無障礙組織以用戶為中心的接入網(wǎng)絡(luò),使用戶能夠更多地參與定義、配置和

控制為其提供服務(wù)的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)功能,提供對多模態(tài)技術(shù)、多終端協(xié)同的支持,根據(jù)用戶的環(huán)

境和服務(wù)動態(tài)匹配和實(shí)時更新網(wǎng)絡(luò)配置,設(shè)計(jì)以用戶為中心的多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、多終端靈活連接

的融合網(wǎng)絡(luò)。

UCAN通過分層融合機(jī)制實(shí)現(xiàn)以用戶為中心網(wǎng)絡(luò)中不同層面用戶參與度的提升,保障

統(tǒng)一、智簡的多樣連接服務(wù):

在應(yīng)用服務(wù)層面:在網(wǎng)絡(luò)邊緣,通過建立接入網(wǎng)與MEC的協(xié)作機(jī)制,增強(qiáng)接入網(wǎng)

和MEC的多接入能力融合,在應(yīng)用業(yè)務(wù)層面獲取、細(xì)分和友好處理用戶和終端的

需求,快速實(shí)現(xiàn)基于實(shí)時的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和用戶需求的編排管理,幫助網(wǎng)絡(luò)根據(jù)用戶業(yè)

務(wù)類型提供適合的連接能力和業(yè)務(wù)傳輸服務(wù)。

在移動網(wǎng)絡(luò)層面:通過網(wǎng)絡(luò)與用戶、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部接入網(wǎng)與核心網(wǎng)的信息交互為網(wǎng)絡(luò)提

供依據(jù),根據(jù)用戶業(yè)務(wù)類型和實(shí)時的無線網(wǎng)絡(luò)和空口環(huán)境調(diào)度用戶在不同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

間靈活切換,實(shí)現(xiàn)蜂窩及非蜂窩,3gpp及非3gpp網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),地面與非地面網(wǎng)絡(luò),

基站與中繼節(jié)點(diǎn)之間高效的編排管理和按需的服務(wù)提供。

在接入網(wǎng)層面:借助云化服務(wù)化、網(wǎng)絡(luò)模塊化、功能組件化等技術(shù),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

棧的彈性定制和接入點(diǎn)(網(wǎng)元)的即插即用,可以為用戶提供網(wǎng)絡(luò)功能和節(jié)點(diǎn)的按

需部署和動態(tài)控制,為不同類型終端和業(yè)務(wù)提供接入和服務(wù)。

在空口層面:與網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)一同探索不同技術(shù)體制和協(xié)議的融合設(shè)計(jì)方案,并通過空

口的統(tǒng)一控制實(shí)現(xiàn)不同鏈路下終端無差別的網(wǎng)絡(luò)接入和管理,降低終端接入和網(wǎng)絡(luò)

設(shè)備的復(fù)雜度。例如,使用戶能夠自由地按需在終端和網(wǎng)絡(luò)(中繼)節(jié)點(diǎn)之間切換,

接入和使用其他終端(或者基站)提供的服務(wù),或者作為網(wǎng)絡(luò)(中繼)為使用其服

務(wù)的相同或不同用戶的終端(群)提供網(wǎng)絡(luò)配置和管理。

圖3.2-5以用戶為中心的融合網(wǎng)絡(luò)

為了實(shí)現(xiàn)以用戶為中心的多接入深度融合網(wǎng)絡(luò),需要針對不同類型的終端及用戶、不同

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類型網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一的過程設(shè)計(jì)和協(xié)議設(shè)計(jì),使得以用戶為中心的網(wǎng)絡(luò)具備對融合接入

的統(tǒng)一控制和協(xié)同調(diào)度能力,包括多接入調(diào)度、移動性管理、會話管理、用戶面管理、QoS、

業(yè)務(wù)連續(xù)性保障、安全認(rèn)證等,達(dá)到資源利用、業(yè)務(wù)需求和業(yè)務(wù)體驗(yàn)的最佳匹配。在后面的

章節(jié)中,分別從多種空口融合接入、網(wǎng)元即插即用、以用戶需求為中心的移動性、用戶權(quán)益

提升等角度進(jìn)行探索,并介紹了相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)。此外,還可以結(jié)合通感一體化設(shè)計(jì),為接

入網(wǎng)提供對網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、用戶及周圍環(huán)境的實(shí)時感知;基于智能內(nèi)生進(jìn)行多樣連接的編排調(diào)度

和傳輸管理,保障連接控制和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性和服務(wù)質(zhì)量。

第4章關(guān)鍵技術(shù)

本章介紹以用戶為中心的關(guān)鍵技術(shù),旨在賦能UCAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),滿足不同場景下的用

戶連接需求并提供高速數(shù)據(jù)傳輸和一致性體驗(yàn),通過友好地網(wǎng)絡(luò)交互和定制化使用戶擁有更

高的自主權(quán),實(shí)現(xiàn)以用戶為中心的連接和傳輸服務(wù)。

圖4-1以用戶為中心的關(guān)鍵技術(shù)

4.1接入及連接管理技術(shù)

4.1.1多種空口融合接入技術(shù)

面對陸??盏雀采w的差異化,為更好的滿足用戶需要,6G的無線接入網(wǎng)需按照統(tǒng)一的

架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),用戶可實(shí)現(xiàn)包括地面、水下、衛(wèi)星的多網(wǎng)融合統(tǒng)一的接入,通過空口的統(tǒng)一

控制實(shí)現(xiàn)終端無差別的網(wǎng)絡(luò)接入,降低終端接入網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度。

在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)融合方面,以用戶為中心的6G星地融合通信網(wǎng)絡(luò)具有多層立體、

終端多樣化、空間節(jié)點(diǎn)高度動態(tài)、空間節(jié)點(diǎn)資源受限、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時變、衛(wèi)星鏈路傳播時延高、

衛(wèi)星廣播傳輸鏈路易受攻擊等特點(diǎn),在傳輸效率、干擾管理、移動性管理、以及安全和隱私

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等方面都面臨巨大的挑戰(zhàn)。

星地間長距離會造成較大的傳輸時延,且時延隨著衛(wèi)星運(yùn)動也會快速變化。針對星

地融合網(wǎng)絡(luò)傳輸時延大以及不穩(wěn)定的問題,可考慮采用非正交多址接入技術(shù)增加傳

輸機(jī)會,提高支持的用戶數(shù),有效降低接入時延和數(shù)據(jù)傳輸時延;基于場景動態(tài)地

開啟或關(guān)閉HARQ功能;此外,也可應(yīng)用星地協(xié)作批量訪問機(jī)制,地面宏基站聚

合在給定區(qū)域中一定時間內(nèi)用戶的請求,并代表衛(wèi)星進(jìn)行批量接入決策和資源分配,

減少了每個用戶單獨(dú)隨機(jī)訪問衛(wèi)星所帶來的不必要延遲。

在星地融合通信系統(tǒng)中,需要處理同一衛(wèi)星系統(tǒng)內(nèi)、衛(wèi)星系統(tǒng)間的干擾問題,以及

衛(wèi)星與地面間的干擾問題。針對星地融合網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜動態(tài)的干擾問題,頻譜分配、波

束成形、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、聯(lián)邦學(xué)習(xí)、認(rèn)知無線電是避免電信設(shè)備之間干擾的關(guān)鍵技術(shù)。

可通過靈活的頻譜使用更好地利用頻譜。也可以在衛(wèi)星上使用3D波束成形天線,

以進(jìn)一步減輕對地面網(wǎng)絡(luò)的干擾。

4.1.2系統(tǒng)消息池化和靈活TRP接入

UCAN可以沿用5G系統(tǒng)消息分類方式,包括基礎(chǔ)系統(tǒng)消息和其他系統(tǒng)消息。系統(tǒng)消息

的發(fā)送也仍然采用一直廣播和on-demand結(jié)合的方式。但在6G中,系統(tǒng)消息的生成和發(fā)送

的節(jié)點(diǎn)可以結(jié)合用戶的需求和網(wǎng)絡(luò)部署等進(jìn)行優(yōu)化。

對于基礎(chǔ)系統(tǒng)消息,尤其是接入相關(guān)的消息,可以引入系統(tǒng)消息池化技術(shù)。即,將多個

載波相關(guān)的系統(tǒng)消息SI匯聚在一個載波上發(fā)送(稱為系統(tǒng)消息池),這樣使得不發(fā)送SI的

載波可以更長時間休眠。舉例來說,低頻廣覆蓋TRP發(fā)送系統(tǒng)消息池,包含其覆蓋范圍內(nèi)

所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)信息,而高頻TRP不需要發(fā)送系統(tǒng)消息。從網(wǎng)絡(luò)側(cè)角度,在降低基站

能耗的同時也降低SI發(fā)送的工作量和開銷(配置、調(diào)度),簡化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維。從終端側(cè)角度,

可以減少終端的檢測復(fù)雜度。

系統(tǒng)消息池化管理可以包含三個步驟:1)系統(tǒng)消息收集,集中控制節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)一定范圍

內(nèi)小區(qū)系統(tǒng)信息的收集、整合以及代理節(jié)點(diǎn)選擇(代理節(jié)點(diǎn)指集中發(fā)布系統(tǒng)消息的節(jié)點(diǎn))。2)

系統(tǒng)消息整合,集中控制節(jié)點(diǎn)收集多個小區(qū)系統(tǒng)消息后,把多個小區(qū)系統(tǒng)消息進(jìn)行整合以及

分類,將系統(tǒng)消息劃分為公共系統(tǒng)消息和差分系統(tǒng)消息(降低系統(tǒng)消息發(fā)布的工作量和開銷

(配置、調(diào)度),簡化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維)。3)系統(tǒng)消息發(fā)送,公共系統(tǒng)消息可以由代理節(jié)點(diǎn)發(fā)送,

差分系統(tǒng)消息可以由源小區(qū)發(fā)送,或者統(tǒng)一由代理節(jié)點(diǎn)發(fā)送。

此外,對于其他系統(tǒng)消息,可以由發(fā)送系統(tǒng)消息池的載波進(jìn)行統(tǒng)一通知,終端可以在任

意網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)起on-demand請求,網(wǎng)絡(luò)側(cè)可以通過專用信令發(fā)送給終端,或根據(jù)終端所屬的

較小區(qū)域TRP/載波發(fā)送廣播消息通知終端。

終端通過廣播接收到系統(tǒng)消息池后,可以獲得池化的多個接入信道(RACH)的資源配

置,不同的接入信道可以對應(yīng)不同頻譜資源和不同波束,終端可以根據(jù)覆蓋,頻點(diǎn),空口質(zhì)

量選擇最優(yōu)的RACH資源進(jìn)行接入。RACH的最優(yōu)選擇,可以提升接入的成功率,并快速

構(gòu)建覆蓋/能效最優(yōu)頻段的連接和服務(wù)。

此外,6G終端對接入節(jié)點(diǎn)的選擇相對5G更加靈活,接入節(jié)點(diǎn)可以由終端或者網(wǎng)絡(luò)選

擇,采用單TRP隨機(jī)接入過程或者多TRP聯(lián)合隨機(jī)接入。單TRP隨機(jī)接入過程是指:UE

對接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送的下行信號測量進(jìn)行選擇,根據(jù)測量結(jié)果選擇接入點(diǎn),在選擇的接入點(diǎn)上發(fā)

起接入過程。多TRP隨機(jī)接入過程是指:網(wǎng)絡(luò)為多個節(jié)點(diǎn)配置相同的接入資源,UE發(fā)起

接入請求時,這些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都可以接收和測量接入請求信息,從而確定哪些接入節(jié)點(diǎn)能夠更

好地為UE提供服務(wù)。

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4.1.3UE連接狀態(tài)

終端初始接入網(wǎng)絡(luò)后,可以一直處于RRC連接態(tài)。此后,除非UE離開CCU區(qū)域或與

網(wǎng)絡(luò)斷開連接,UE的RRC狀態(tài)只有一個RRC連接態(tài)(即,不考慮RRC_IDLE、

RRC_INACTIVE這類4G、5G定義的RRC狀態(tài))。在RRC連接態(tài)下,基于是否有穩(wěn)定的物

理層通道,分為non-active和active兩種狀態(tài),這兩種狀態(tài)都是RRC連接態(tài)下的子狀態(tài)。

具體定義如下:

-Non-activestate:即終端節(jié)電狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)與終端之間主要維持安全上下文和承載上下

文,也可以有完整的DRB配置。終端與網(wǎng)絡(luò)間沒有固定的物理層通道,即終端不與特定的

DDU/TRP保持固定的激活空口資源,在需要發(fā)起傳輸?shù)臅r候,需要激活特定的DDU/TRP,

為了快速傳輸,該TRP的物理層配置也可以預(yù)先配置,按需激活。

-Activestate:即終端可以進(jìn)行連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)。維持用戶上下文,終端與網(wǎng)絡(luò)保持

用戶物理層通道,與具體的一個或多個DDU/TRP保持激活的空口資源/物理層配置。Active

state下,才形成靈活小區(qū),并進(jìn)行靈活小區(qū)管理。

4.2組網(wǎng)及部署關(guān)鍵技術(shù)

為了實(shí)現(xiàn)成本降低、能耗減少、適應(yīng)新場景和需求的目標(biāo),6G無線接入網(wǎng)需要從架構(gòu)

設(shè)計(jì)上突破,探索新型的靈活組網(wǎng)及部署關(guān)鍵技術(shù)來適應(yīng)未來變化的需求。

4.2.1網(wǎng)元即插即用技術(shù)

隨著新興業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展,多樣化的業(yè)務(wù)需求持續(xù)增加,同時業(yè)務(wù)突發(fā)特性增加?,F(xiàn)有

的網(wǎng)元的常開機(jī)制存在能耗高、干擾大的問題。因此需要動態(tài)的網(wǎng)元狀態(tài)管理機(jī)制,當(dāng)有用

戶需要的時候,開啟或者增加新的網(wǎng)元,通過這種即插即用的方式,可提供按需擴(kuò)展的覆蓋

和業(yè)務(wù),以更好的滿足用戶需要。

當(dāng)新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時,能夠快速握手,實(shí)現(xiàn)覆蓋擴(kuò)展和按需的網(wǎng)絡(luò)功能部署,從

而有效地降低網(wǎng)絡(luò)能耗和功能冗余,節(jié)省網(wǎng)絡(luò)成本。并且通過為網(wǎng)絡(luò)分配適合的算力、存儲、

無線等資源,配合按需生成的網(wǎng)絡(luò)功能,基于人工智能和數(shù)字孿生,實(shí)現(xiàn)自優(yōu)化、自演進(jìn)、

自生長的高水平網(wǎng)絡(luò)自治運(yùn)維方法,以解決網(wǎng)絡(luò)潛在的效率、成本與用戶體驗(yàn)等問題。

面向即插即用的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)管理主要體現(xiàn)在三方面:接入點(diǎn)感知、接入點(diǎn)的自配置

和自優(yōu)化以及云邊協(xié)同控制。

接入點(diǎn)感知是指在在多種接入節(jié)點(diǎn)類型并存的情況下,針對不同的接入節(jié)點(diǎn),感知各種

類型的接入請求,并啟動合適的握手及控制信令流程。對于不同種類的接入點(diǎn),需要準(zhǔn)

確識別,快速完成接入實(shí)現(xiàn)覆蓋的靈活擴(kuò)展。這需要標(biāo)準(zhǔn)化的握手流程和參數(shù),以便節(jié)

點(diǎn)間相互識別。

接入節(jié)點(diǎn)的自優(yōu)化和自配置是在接入點(diǎn)新加入網(wǎng)絡(luò)時能夠自動完成配置實(shí)現(xiàn)自生成,當(dāng)

接入點(diǎn)運(yùn)行時,根據(jù)實(shí)時場景進(jìn)行參數(shù)調(diào)整、自動優(yōu)化,按需改進(jìn)服務(wù),以更好地滿足

用戶的需求。

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4.2.2基于CCU-DDU-TRP架構(gòu)的組網(wǎng)部署

方案1:與5G聯(lián)合組網(wǎng)

適合6G早期部署。6G用戶為中心網(wǎng)絡(luò)與5G聯(lián)合組網(wǎng),5G負(fù)責(zé)廣域覆蓋,6G負(fù)責(zé)密

集部署區(qū)域覆蓋(可采用如6GHz頻段)。與5G聯(lián)合組網(wǎng),一則可實(shí)現(xiàn)平滑部署,二則5G

蜂窩網(wǎng)可采用低頻部署以保障覆蓋,用戶為中心網(wǎng)絡(luò)則可以偏重?cái)?shù)據(jù)傳輸,從而實(shí)現(xiàn)控制面

和用戶面分離,覆蓋和數(shù)據(jù)傳輸分離。

方案2:基于以用戶為中心接入網(wǎng)架構(gòu)的異構(gòu)組網(wǎng)

異構(gòu)組網(wǎng)中,低頻TRP負(fù)責(zé)覆蓋,即負(fù)責(zé)連接控制、控制面信令傳輸;高頻TRP負(fù)責(zé)

數(shù)據(jù)傳輸,即負(fù)責(zé)用戶面功能。高頻TRP和低頻TRP都直接連接到云化的CCU。高頻TRP

可以作為單純的數(shù)據(jù)傳輸通道,即不能實(shí)現(xiàn)接入,或,也可以實(shí)現(xiàn)用戶接入。如果高頻TRP

可以實(shí)現(xiàn)用戶接入,其相關(guān)的空口配置信息可以由低頻TRP發(fā)送。

方案3:以典型頻段(如6GHz)實(shí)現(xiàn)連續(xù)覆蓋

同構(gòu)獨(dú)立組網(wǎng)特別適用于局域覆蓋場景。當(dāng)單個TRP的覆蓋范圍較小時,可以采用靈

活小區(qū)方式實(shí)現(xiàn)覆蓋擴(kuò)展增強(qiáng)。擴(kuò)大覆蓋的方式包括:

Option1:大范圍內(nèi)的多個TRP與一個DDU連接。相當(dāng)于一個大MAC管理多個TRP。

跟5G單小區(qū)下的射頻拉遠(yuǎn)相似。

Option2:TRP連接到不同的DDU。不同DDU有不同的覆蓋范圍,當(dāng)多個TRP組織成

fCell時,涉及到多個MAC之間的協(xié)同操作。

在實(shí)際部署中,option1、option2和option1+2都存在。

方案4:進(jìn)一步融合其他接入方式,如NTN、SL等

基于CCU-DDU-TRP的以用戶為中心接入網(wǎng)可以進(jìn)一步拓展,將NTN網(wǎng)絡(luò)(Scenario1)

或SL網(wǎng)絡(luò)(Scenario2)的空口通道也作為組成靈活小區(qū)的一個部分。這部分還需要開展深

入研究。圖示中,藍(lán)線和紅線表示控制信令和數(shù)據(jù)流的對等實(shí)體,不表示連接關(guān)系。

圖4.2-1融合組網(wǎng)

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4.3移動性管理技術(shù)

移動性管理一直以來都是業(yè)界研究的熱點(diǎn),也是以用戶為中心面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。本節(jié)從

多個角度展開,介紹UCAN相關(guān)研究進(jìn)展。針對傳統(tǒng)小區(qū)和用戶的強(qiáng)綁定關(guān)系,首先提出

通過分解和擴(kuò)展小區(qū)模型,實(shí)現(xiàn)服務(wù)和資源解耦、以服務(wù)為中心的移動性關(guān)鍵技術(shù);還有通

過動態(tài)組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)用戶跟隨的靈活小區(qū)關(guān)鍵技術(shù);針對網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)引入的問題,提出

以用戶體驗(yàn)為中心,改善空閑態(tài)和連接態(tài)下移動性的關(guān)鍵技術(shù);針對不同業(yè)務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò)環(huán)

境,提出以用戶需求為中心,基于用戶自主選擇的移動性關(guān)鍵技術(shù)。

4.3.1以服務(wù)為中心的移動性

在現(xiàn)有協(xié)議,當(dāng)小區(qū)發(fā)生變化時,為了獲取新小區(qū)的上行同步,用戶會發(fā)起隨機(jī)接入過

程,用戶現(xiàn)有承載會進(jìn)行重配置,業(yè)務(wù)傳輸服務(wù)對應(yīng)的服務(wù)實(shí)體也跟隨著重置或重建立。另

外,目標(biāo)小區(qū)和源小區(qū)歸屬于不同CU時,出于安全性考慮,還涉及密鑰的變更。顯然,現(xiàn)

有協(xié)議沒有達(dá)到資源和服務(wù)解耦的效果,所以小區(qū)發(fā)生變化時,業(yè)務(wù)傳輸服務(wù)也就相應(yīng)中斷

了。

在實(shí)際應(yīng)用中,UE在移動過程中,物理資源和收發(fā)節(jié)點(diǎn)難以避免的經(jīng)常發(fā)生變化,如

果每次資源切換用戶的服務(wù)都短暫的中斷,那么用戶體驗(yàn)將大打折扣。

為了解決這個問題,需要做到服務(wù)和資源解耦,移動性的錨點(diǎn)從物理小區(qū)轉(zhuǎn)向L2/L3

服務(wù),資源切換(包括載波切換和TRP切換)應(yīng)該盡量通過底層L1靈活切換,而不影響

L2L3的服務(wù),即以服務(wù)為中心的移動性,通過L1鏈路和L2/L3服務(wù)的解耦以及L1鏈路的

池化,當(dāng)終端從源側(cè)向目標(biāo)側(cè)移動時,即使L1鏈路(載波/TRP)發(fā)生了變化,但是L2傳

輸服務(wù)(以及上面的L3連接服務(wù))可以保持連續(xù)服務(wù),L2的協(xié)議功能錨點(diǎn)不變的情況下,

也不需要重置或者重建立。這樣,可以最大程度的保證平滑的業(yè)務(wù)連續(xù)性,實(shí)現(xiàn)無縫移動性。

需要達(dá)到服務(wù)不受資源變化的影響,那么小區(qū)模型上,就需要對小區(qū)的概念進(jìn)行擴(kuò)展:

小區(qū)模型可以分解為服務(wù)池、載波池和TRP池。小區(qū)概念擴(kuò)展后,提供的服務(wù)也是區(qū)域級,

而不是小區(qū)級。服務(wù)區(qū)域內(nèi)多個收發(fā)節(jié)點(diǎn)和載波資源統(tǒng)一管理,可以實(shí)現(xiàn)快速交互以及節(jié)省

信令開銷,服務(wù)區(qū)域的切換流程也可以進(jìn)行相應(yīng)的簡化。隨著用戶的移動,服務(wù)區(qū)域內(nèi)載波

和/或TRP變化時,用戶的業(yè)務(wù)傳輸服務(wù)不中斷,即服務(wù)與資源解耦,為了支持這種不間斷,

需要MAC實(shí)體不重置;RLC/PDCP/SDAP實(shí)體不重建立,RRC實(shí)體連接不重建立[5][6]。

服務(wù)為中心的移動性方案中的網(wǎng)絡(luò)給UE配置資源集,資源集包括多個TRP和每個對

應(yīng)的載波配置,UE可以根據(jù)自身情況在配置激活若干個資源集,并且可以在資源集中靈活

的切換。資源集切換的方法主要分為兩部分內(nèi)容:資源預(yù)配置和資源切換。

資源預(yù)配置是網(wǎng)絡(luò)側(cè)通過高層信令給UE配置多個TRP和對應(yīng)的載波資源。UE接收并

儲存網(wǎng)絡(luò)側(cè)配置的多個資源配置信息。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)判斷需要進(jìn)行資源切換時,網(wǎng)絡(luò)側(cè)給終端發(fā)

送L1信令,終端從資源切換指示字段中獲取有效目標(biāo)資源信息?;蛘撸琔E也可以自主判

斷是否需要資源切換,如果需要進(jìn)行資源切換,可以通過信令通知給網(wǎng)絡(luò)側(cè),網(wǎng)絡(luò)側(cè)再通過

L1信令通知UE執(zhí)行資源切換。

為了實(shí)現(xiàn)UE的無感切換,除了資源的配置,還需要在考慮以下方面:終端的處理復(fù)雜

度、DU間標(biāo)準(zhǔn)化接口、TRP之間交互的時延、CU部署和TA的提前獲取等。

1)終端處理:終端需要支持多空域和頻域的配置信息。

2)CU部署:interCU切換涉及密鑰的更新,為了避免密鑰更新對于UE業(yè)務(wù)的影

響,需要考慮安全的連續(xù)性。

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3)DU間接口:考慮DU間標(biāo)準(zhǔn)化接口,以及上下文的快速傳輸

4)TA的獲取:UE發(fā)起隨機(jī)接入也會引起暫時的業(yè)務(wù)中斷,不利于高時延的業(yè)務(wù),

需要考慮TA提前測量的方案。

4.3.2基于靈活小區(qū)的移動性

以用戶為中心的接入網(wǎng)最關(guān)鍵的一個問題是如何讓用戶始終獲得最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)質(zhì)量,而

隨著用戶移動和業(yè)務(wù)的變更,傳統(tǒng)接入網(wǎng)提供的服務(wù)將受到來自無線環(huán)境變化和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能

力限制等諸多方面的挑戰(zhàn)。通過動態(tài)靈活組織接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn),形成一個隨時隨處的用戶級靈活

小區(qū),將是解決問題的關(guān)鍵技術(shù)。隨著用戶移動,信道條件、信號質(zhì)量、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量等會

不斷發(fā)生變化,網(wǎng)絡(luò)通過組織動態(tài)變化的接入點(diǎn)集合能確保無縫地為每個用戶提供服務(wù),如

下圖所示,由若干個接入TRP構(gòu)建成一個TRPG,而每個TRPG伴隨用戶的移動不斷更新

其TRP,最終形成一個以用戶為中心的靈活小區(qū)。

圖4.3-1以用戶為中心的靈活小區(qū)模型

為實(shí)現(xiàn)這個靈活且不間斷的靈活小區(qū)設(shè)想,需確保這個以用戶為中心的接入集合始終處

于自由無邊界的狀態(tài)。換言之,讓用戶時刻感覺處在無線信號連續(xù)覆蓋的中心,從不間斷,

毫無冗余的信令傳輸,同時以健全的安全機(jī)制保護(hù)用戶的數(shù)據(jù)安全。具體地,云化網(wǎng)絡(luò)維護(hù)

用戶上下文和保持高層配置的一致性,并通過用戶位置和業(yè)務(wù)感知,動態(tài)組織網(wǎng)絡(luò)側(cè)節(jié)點(diǎn)和

資源,提供穩(wěn)健連續(xù)的控制。

在很大區(qū)域內(nèi),網(wǎng)絡(luò)側(cè)可以唯一識別及跟蹤用戶業(yè)務(wù)需求,保持常規(guī)移動下的控制面連

續(xù)性(包括承載配置和相關(guān)傳輸參數(shù)的連續(xù)性),即所有可接入TRP都能識別UE,連續(xù)為

UE提供穩(wěn)健的服務(wù)。這可以通過控制面云化實(shí)現(xiàn),CCU既是云化邏輯單元,也是為UE提

供服務(wù)的控制面錨點(diǎn)。

通過采用接入網(wǎng)狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)功能(SNF,StateNetworkFunction),對網(wǎng)元中所有上下文信

息進(jìn)行統(tǒng)一的保存和狀態(tài)管理。SNF可以根據(jù)CCU具體形態(tài)靈活部署在網(wǎng)絡(luò)中,并為網(wǎng)元

提供上下文建立、更新、查詢和刪除的數(shù)據(jù)服務(wù)和訂閱通知服務(wù)。SNF可以作為獨(dú)立的信

息存儲節(jié)點(diǎn)與CCU共平臺部署(特別適用于服務(wù)化的CCU),實(shí)現(xiàn)信息持久化保存和共享,

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也可以以分布式功能模塊的形式存在于CCU,甚至DDU中,提供信息保存、管理和同步。

這樣UEcontext和業(yè)務(wù)配置在基于云的大區(qū)域內(nèi)有效,終端初始接入網(wǎng)絡(luò)后一直處于RRC

連接態(tài),只是根據(jù)UE是否有穩(wěn)定的物理層通道區(qū)分為節(jié)電狀態(tài)和數(shù)據(jù)連續(xù)傳輸狀態(tài)。

因此,基于UCAN的移動性,主要考慮Intra-DDU和Inter-DDU兩種情況,前者由于

RLC/MAC層沒有重建,業(yè)務(wù)不會中斷,后者可以進(jìn)一步引入靈活RRC、預(yù)建立RLC/MAC

層,以及新舊協(xié)議層映射等方案,比如,可以通過網(wǎng)絡(luò)側(cè)為終端預(yù)先配置與網(wǎng)絡(luò)側(cè)節(jié)點(diǎn)或物

理層資源關(guān)聯(lián)的RRC參數(shù),終端在與對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián),或采用對應(yīng)物理資源接入/傳輸時,

生效對應(yīng)的RRC參數(shù)。這樣,終端接入不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或不同物理層資源時,可以快速應(yīng)用

新的RRC參數(shù)。

4.3.3以用戶體驗(yàn)為中心的移動性

以用戶為中心的移動性體現(xiàn)為以用戶體驗(yàn)為中心,其具體可以包含空閑態(tài)移動性和連接

態(tài)移動性兩部分。

以用戶體驗(yàn)為中心的空閑態(tài)移動性

空閑態(tài)移動性體現(xiàn)為在保持UE尋呼可達(dá)以及業(yè)務(wù)建立時延滿足用戶需求的前提下,讓

UE盡可能駐留在匹配業(yè)務(wù)需求的網(wǎng)絡(luò)并降低UE功耗。蜂窩通信技術(shù)經(jīng)歷了6代的演進(jìn)和

部署,運(yùn)營商常常會同時維護(hù)多套蜂窩網(wǎng)絡(luò)。為了便于UE駐留到最匹配用戶業(yè)務(wù)需求的網(wǎng)

絡(luò),網(wǎng)絡(luò)需要向空閑態(tài)UE提供網(wǎng)絡(luò)信息,如通過系統(tǒng)信息將網(wǎng)絡(luò)支持的業(yè)務(wù)類型,負(fù)載信

息,網(wǎng)絡(luò)部署目的等信息提供給UE;同時,網(wǎng)絡(luò)在部署時還應(yīng)盡可能減少小區(qū)重選的發(fā)生,

例如可以引導(dǎo)UE駐留在宏小區(qū)所在頻率層或采用SFN技術(shù)提升覆蓋區(qū)域的頻率層,從而

減少潛在的小區(qū)重選測量和系統(tǒng)信息的獲取,以達(dá)到延長待機(jī)時間的目的。

以用戶體驗(yàn)為中心的連接態(tài)移動性

在5G中,引入了CHO,DAPS和LTM等切換流程來優(yōu)化用戶切換體驗(yàn)。CHO通過預(yù)

配置切換條件和目標(biāo)小區(qū)參數(shù)配置給UE,省略了傳統(tǒng)L3切換過程中的測量上報和切換命

令下發(fā)流程,縮短了切換觸發(fā)所需的時間,避免了切換前惡劣信道條件導(dǎo)致切換相關(guān)信令傳

輸失敗的發(fā)生,降低了切換失敗的概率;DAPS通過UE同時在源小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)傳輸,實(shí)

現(xiàn)了切換過程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)?時間中斷;LTM通過L1/2信令替代L3的測量上報和切換命

令等,輔以目標(biāo)小區(qū)參數(shù)預(yù)配置和提前上下行同步等手段,大大縮減了切換過程中的數(shù)據(jù)中

斷時延,但LTM機(jī)制尚不支持秘鑰變更的切換流程。除了各自的適用限制外,在5G中,

CHO,DAPS和LTM等機(jī)制不可組合應(yīng)用,阻礙了用戶體驗(yàn)的進(jìn)一步提升。

在6G中,可以從擴(kuò)展CHO,DAPS和LTM的適用場景和組合使用的角度,進(jìn)一步達(dá)

成用戶體驗(yàn)為中心的連接態(tài)移動性設(shè)計(jì)目標(biāo),提供更完美的無損和無縫切換體驗(yàn)。主要體現(xiàn)

在:

切換準(zhǔn)備:

網(wǎng)絡(luò)預(yù)配置候選目標(biāo)小區(qū)集合給UE,涉及測量配置,資源配置等;UE根據(jù)NW指示

進(jìn)行測量;可選的,UE可以在與源小區(qū)收發(fā)的間歇,與候選目標(biāo)小區(qū)進(jìn)行上下行同步,測

量候選目標(biāo)小區(qū)的波束質(zhì)量等;

切換觸發(fā):

UE根據(jù)網(wǎng)絡(luò)指示的目標(biāo)小區(qū)/網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷信息等觸發(fā)切換或根據(jù)自己對測量結(jié)果/數(shù)據(jù)傳

輸體驗(yàn)等評估觸發(fā)切換;

切換執(zhí)行:

在切換執(zhí)行過程中,UEL2不進(jìn)行復(fù)位,以實(shí)現(xiàn)無損切換。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)源和目標(biāo)L2實(shí)體

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(MAC,RLC,PDCP)位于同一物理節(jié)點(diǎn)時,UE僅需要應(yīng)用目標(biāo)小區(qū)L1配置替代源小區(qū)

的L1配置;保持L2實(shí)體對切換無感;當(dāng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)源和目標(biāo)L2實(shí)體位于不同物理節(jié)點(diǎn)時,

UE可以生成新的一套L2實(shí)體,與目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)L2實(shí)體相連接,同時維持源和目標(biāo)兩套L2實(shí)

體,直到源L2實(shí)體中的待傳數(shù)據(jù)均已經(jīng)傳輸完成后,再釋放源L2實(shí)體,完成切換過程;

由于與候選目標(biāo)小區(qū)進(jìn)行上下行同步,測量候選目標(biāo)小區(qū)的波束質(zhì)量已經(jīng)在切換準(zhǔn)備階

段完成,在切換執(zhí)行過程所需時間極短,類似于5G中同小區(qū)波束切換,從而實(shí)現(xiàn)UE在小

區(qū)內(nèi)和小區(qū)間移動一致的無縫切換體驗(yàn);

失敗恢復(fù):

切換失敗會嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)。在以用戶為中心的移動性機(jī)制中,候選目標(biāo)小區(qū)配置已

經(jīng)提前配置給UE;因此,UE可以在源小區(qū)發(fā)生波束失敗或無線鏈路失敗的情況下,基于

配置的候選目標(biāo)小區(qū)自行選擇合適的目標(biāo)小區(qū),并應(yīng)用預(yù)配置的候選目標(biāo)小區(qū)配置切換到目

標(biāo)小區(qū),以縮短潛在的數(shù)據(jù)中斷時間并減少數(shù)據(jù)丟失。僅在所有配置的候選目標(biāo)小區(qū)均不適

合接入時,UE才會觸發(fā)傳統(tǒng)的切換失敗處理流程。

4.3.4以用戶需求為中心的移動性

隨著通信技術(shù)的不斷演進(jìn)以及越來越多關(guān)鍵特性的支持和引入,基于不同用戶連接能力、

可供用戶選擇用于滿足用戶多樣連接需求的不同網(wǎng)絡(luò)接入或協(xié)作方式應(yīng)運(yùn)而生。這種多樣性

的連接方式可以給與用戶更大的自主選擇權(quán)利。

在移動性上,用戶可以根據(jù)不同業(yè)務(wù)需求和周圍網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,選擇接入的網(wǎng)絡(luò)以及做出移

動性決策:

不同網(wǎng)絡(luò)接入方式的選擇:

包括在融合不同網(wǎng)絡(luò)接入方式的情況下,形成不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和多終端靈活連接的接入網(wǎng)

架構(gòu)。這里不同接入方式可以包括:不同通訊系統(tǒng)(RAT)、分布式/集中式天線、不同傳輸

方式(中繼或直連)、衛(wèi)星、無人機(jī)等,都可為用戶提供滿足不同需求和連接能力的服務(wù)。

在這種場景下,UE需要具備一定的網(wǎng)絡(luò)覆蓋判斷的能力,并且結(jié)合網(wǎng)絡(luò)提供的輔助信息,

比如:衛(wèi)星覆蓋信息、UE請求的高頻小區(qū)或TRP接入信息等,選擇合適的方式接入網(wǎng)絡(luò)。

除了覆蓋的考慮,還需要考慮UE的業(yè)務(wù)需求,包括UE進(jìn)行終端備份等操作,比如:

有超高可靠性需求的工業(yè)場景,如智能電網(wǎng)故障檢測、智慧工廠機(jī)械臂遠(yuǎn)程操作等場景可能

需要進(jìn)行熱備份,即參與的終端需要一直在線,被協(xié)作終端和協(xié)作終端傳輸相同數(shù)據(jù)。在此

場景中,UE可以向網(wǎng)絡(luò)請求協(xié)作的UE進(jìn)行關(guān)聯(lián),以便后續(xù)網(wǎng)絡(luò)對這些

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