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中國(guó)電信傅志仁:網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和無線技術(shù)協(xié)同,賦能6G演進(jìn)

2023-10-07 09:25:12   作者:   來源:C114通信網(wǎng)   評(píng)論:0  點(diǎn)擊:


  在日前舉行的“6G協(xié)同創(chuàng)新研討會(huì)”上,中國(guó)電信研究院副院長(zhǎng)傅志仁發(fā)表《6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)演進(jìn)》的主旨演講,分享了中國(guó)電信在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)方面的實(shí)踐和思考。

  今年6月,ITU完成了《IMT面向2030及未來發(fā)展的框架和總體目標(biāo)建議書》,標(biāo)志著6G愿景研究已取得基礎(chǔ)共識(shí),研究重點(diǎn)將從愿景轉(zhuǎn)向具體的技術(shù)方案和標(biāo)準(zhǔn)。主要是在5G的基礎(chǔ)上,6G的典型場(chǎng)景擴(kuò)展至6個(gè),在連接基礎(chǔ)上增加了泛在、智能和感知,6G的關(guān)鍵能力指標(biāo)也擴(kuò)展至15個(gè),特別增加了感知和AI以及定位等能力。

  “要實(shí)現(xiàn)6G的15個(gè)能力指標(biāo),要靠網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和無線技術(shù)協(xié)同。”傅志仁表示,特別是靈活可裁剪的技術(shù)組合和標(biāo)準(zhǔn),是實(shí)現(xiàn)6G差異化應(yīng)用場(chǎng)景不同極致性能需求的前提。

  網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面要超越連接,增強(qiáng)支持智能、感知、空天地一體等新能力,同時(shí)面向全場(chǎng)景,通過分布式網(wǎng)絡(luò)支持場(chǎng)景化部署;無線技術(shù)方面要提高現(xiàn)有空口技術(shù)能力,利用全新資源維度,提升6G基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)性能,同時(shí)針對(duì)業(yè)務(wù)服務(wù)需求,綜合垂直行業(yè)技術(shù)發(fā)展,打造6G全新服務(wù)能力。

  

 

  三層四面6G網(wǎng)絡(luò)框架

  對(duì)于6G,中國(guó)電信已經(jīng)搭建了“三層四面”的6G網(wǎng)絡(luò)框架以及6G智簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)功能架構(gòu)。“三層”包括云網(wǎng)資源層、網(wǎng)絡(luò)功能層以及應(yīng)用使能層,“四面”從傳統(tǒng)的控制面和用戶面,增加智能面和數(shù)據(jù)面,同時(shí)進(jìn)一步增強(qiáng)云網(wǎng)運(yùn)營(yíng)能力,以及云網(wǎng)安全能力。

  中國(guó)電信積極參與IMT-2030的6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)討論,貢獻(xiàn)相關(guān)技術(shù)觀點(diǎn),并發(fā)布《6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)展望白皮書》

  傅志仁表示,6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)該是極簡(jiǎn)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),5G定義了40多個(gè)網(wǎng)元和網(wǎng)絡(luò)功能,實(shí)際用了20多個(gè),互聯(lián)也非常復(fù)雜,因此6G要進(jìn)一步聚合,架構(gòu)要簡(jiǎn)化。同時(shí)數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)邏輯要分離,引入雙總線互聯(lián),提升數(shù)據(jù)交互效率。

  同時(shí),為適應(yīng)場(chǎng)景化部署需求,時(shí)延、帶寬、可伸縮性等性能要求,數(shù)據(jù)治理的隱私要求,6G網(wǎng)絡(luò)需要支持分布式,要以用戶、場(chǎng)景為中心,按需定制分布式個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)。通過連接分布式、智能分布式和信任分布式等互相協(xié)同,為整個(gè)行業(yè)提供服務(wù)。

  為實(shí)現(xiàn)泛在連接,需要空天地一體化技術(shù)。5G R17/R18通過增強(qiáng)NR空口,旨在實(shí)現(xiàn)快速落地的手機(jī)直連衛(wèi)星版本,而6G空天地一體化的透明/再生模式適于不同場(chǎng)景,長(zhǎng)期共存,實(shí)現(xiàn)協(xié)同。網(wǎng)絡(luò)側(cè),6G基站和核心網(wǎng)上星,6G衛(wèi)星多維多域資源管理等是關(guān)鍵點(diǎn);無線側(cè)需要關(guān)注終端數(shù)據(jù)分流、QoS匹配,星地頻率干擾,星地間網(wǎng)絡(luò)切換等問題。

  傅志仁指出,空天地一體背景下,打破星地自成體系、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和通信協(xié)議的創(chuàng)新更加迫切。對(duì)比歐美,我國(guó)空天地一體商用探索、基礎(chǔ)理論研究總體滯后,核心器件存在受制于人的現(xiàn)狀。

  為發(fā)揮全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)優(yōu)勢(shì),需要多網(wǎng)協(xié)同技術(shù),實(shí)現(xiàn)固定寬帶/WiFi/LiFi、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(6G、5G、4G)等多接入融合組網(wǎng)。技術(shù)包括融合核心網(wǎng)架構(gòu),控制面協(xié)同智能面,用戶面增強(qiáng),多接入網(wǎng)絡(luò)間的資源共享和統(tǒng)一地編排,支持多種接入網(wǎng)絡(luò)下對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的多維度計(jì)費(fèi)。

  以Wi-Fi和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)深度融合為例,充分利用Wi-Fi價(jià)值,構(gòu)建空天一體化的VoWiFi網(wǎng)絡(luò),解決室內(nèi)、天空、海洋語音通話問題,后續(xù)演進(jìn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)融合。

  另外,值得一提的是,基于“云網(wǎng)融合”,6G核心網(wǎng)將進(jìn)一步向云化、服務(wù)化演進(jìn),在此基礎(chǔ)上網(wǎng)絡(luò)云化將進(jìn)一步延伸至無線網(wǎng)絡(luò)。不過,傅志仁表示,無線網(wǎng)的云化和核心網(wǎng)的云化有比較大的差異,要按需、分階段進(jìn)行探索,避免人云亦云、為云而云。目前主要是在架構(gòu)層面探索“云化”深度邊緣節(jié)點(diǎn),并以其為核心引入智能面、數(shù)據(jù)面;技術(shù)層面進(jìn)一步探索異構(gòu)資源池、微服務(wù)化RAN、智簡(jiǎn)可編程、跨域智能。

  廣覆蓋仍是6G組網(wǎng)目標(biāo)

  傅志仁表示,廣覆蓋仍是6G組網(wǎng)的目標(biāo),中低頻是6G泛在組網(wǎng)的“底座”,同時(shí)推進(jìn)毫米波成熟,探索太赫茲和可見光。面向高頻通信的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及運(yùn)營(yíng)成本問題,共建共享將邁向更深層次。

  頻譜日益碎片化依舊是6G組網(wǎng)面對(duì)的主要挑戰(zhàn),頻譜融合是關(guān)鍵突破方向。從演進(jìn)路線來看,從動(dòng)態(tài)TDD到子帶非重疊全雙工,走向同時(shí)同頻全雙工。多載波頻譜融合方面,超級(jí)頻率聚變將繼續(xù)演進(jìn),未來將走向全頻譜融合。

  另外,超大規(guī)模MIMO技術(shù)仍是實(shí)現(xiàn)6G容量、覆蓋、連接密度等指標(biāo)的核心技術(shù)。不過,傅志仁指出,隨著天線規(guī)模增大,性能增益不再明顯,能耗問題日趨嚴(yán)重,天線陣列過大難以適配迎風(fēng)面等工程部署問題。面對(duì)這些挑戰(zhàn),可以引入AI技術(shù)研究信號(hào)處理技術(shù),從硬件、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、無線空口多層面考慮網(wǎng)絡(luò)節(jié)能,引入RIS等新型天線架構(gòu)等方向探索。

  對(duì)于RIS,傅志仁介紹,其面向6G網(wǎng)絡(luò)中最核心的價(jià)值在于提升網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。目前面臨標(biāo)準(zhǔn)化、成本、能耗、部署限制等挑戰(zhàn),此外快速轉(zhuǎn)發(fā)、波束切換及對(duì)多用戶的支持是網(wǎng)絡(luò)側(cè)可調(diào)控的RIS設(shè)備得以商用的關(guān)鍵能力。

  智能內(nèi)生網(wǎng)絡(luò)是6G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一,在具備數(shù)據(jù)、算法、算力AI三要素的基礎(chǔ)上,結(jié)合橫向多層、縱向多面、多面協(xié)作的分布式AI架構(gòu),讓AI貫穿整個(gè)6G網(wǎng)絡(luò)。特別是無線智能網(wǎng)絡(luò)方面,通過多模態(tài)云化資源池,實(shí)現(xiàn)資源高效管理;通過多維信息感知的無線AI技術(shù),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)智能化,同時(shí)使能AIaaS等新型業(yè)務(wù)。

  此外,通感融合將網(wǎng)絡(luò)能力從單一通信維度擴(kuò)展到通信與感知相互賦能的雙重維度。特別是多點(diǎn)協(xié)同感知可以有效融合多維度感知數(shù)據(jù),具備更高感知精度,應(yīng)用場(chǎng)景廣泛。目前來看,基站感知是最有可能商用的感知模式,是低空經(jīng)濟(jì)關(guān)鍵解決方案,具備巨大市場(chǎng)潛力。

  6G標(biāo)準(zhǔn)希望能國(guó)際化

  “6G是國(guó)際的6G,所以在標(biāo)準(zhǔn)層面希望能國(guó)際化。”在談及6G標(biāo)準(zhǔn)時(shí),傅志仁表示,預(yù)計(jì)3GPP Rel-20將會(huì)是第一個(gè)較為完整的6G標(biāo)準(zhǔn)。

  網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)關(guān)注能力增強(qiáng)、架構(gòu)簡(jiǎn)化、協(xié)議優(yōu)化;分布式方面,關(guān)注基于場(chǎng)景的分布式網(wǎng)絡(luò);天地一體會(huì)重點(diǎn)關(guān)注星上處理能力和無人機(jī)通信感知;多網(wǎng)協(xié)同方面,關(guān)注5G與6G的共享資源調(diào)度;智能內(nèi)生關(guān)注網(wǎng)絡(luò)智能自治,AIaaS。

  對(duì)于6G的展望和思考,傅志仁從能力、組網(wǎng)、運(yùn)營(yíng)、標(biāo)準(zhǔn)層面進(jìn)行了總結(jié)。

  能力層面:深入探索跨界融合,完善通信+感知的新能力,拓展低空經(jīng)濟(jì)等新經(jīng)濟(jì)形態(tài);重點(diǎn)突破高質(zhì)量數(shù)據(jù)提煉、AI泛化等難題,實(shí)現(xiàn)AI與通信網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)融合。

  組網(wǎng)層面:中低頻仍是6G組網(wǎng)基礎(chǔ),毫米波有望走向成熟商用,同時(shí)進(jìn)一步探索太赫茲頻段;聚焦高頻通信帶來的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及運(yùn)營(yíng)成本問題,網(wǎng)絡(luò)共建共享在6G時(shí)代將進(jìn)一步走向深入;發(fā)揮固移融合、多接入?yún)f(xié)同的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)低成本室內(nèi)覆蓋;面向空天地一體化,透明/再生模式適于不同場(chǎng)景,將長(zhǎng)期共存。

  運(yùn)營(yíng)層面:借鑒5G經(jīng)驗(yàn),網(wǎng)絡(luò)能效應(yīng)成為綠色可持續(xù)發(fā)展的剛性指標(biāo);借助網(wǎng)絡(luò)AI和數(shù)字孿生等技術(shù)促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)智能等級(jí)從L4向L5演進(jìn)。

  標(biāo)準(zhǔn)層面:云網(wǎng)融合是網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)發(fā)展趨勢(shì),6G網(wǎng)絡(luò)將智能內(nèi)生,探索無線網(wǎng)絡(luò)云化服務(wù)化,可先行考慮PDCP層以上協(xié)議層云化服務(wù)化;面向6G差異化應(yīng)用場(chǎng)景和極致性能需求,解決當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的問題,6G標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)支持網(wǎng)絡(luò)功能聚合及靈活裁剪。

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