5G已經展(zhan)開了全(quan)面(mian)(mian)商用(yong)，隨著5G在(zai)(zai)垂直行業的(de)(de)不斷滲透，人(ren)(ren)們對于(yu)6G的(de)(de)設想也(ye)逐步提上日程。面(mian)(mian)向2030+, 6G將(jiang)(jiang)在(zai)(zai)5G基礎上全(quan)面(mian)(mian)支持(chi)整個世界的(de)(de)數(shu)(shu)字化，并結(jie)合人(ren)(ren)工智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)等技術的(de)(de)發展(zhan)，實(shi)現(xian)智(zhi)(zhi)(zhi)慧(hui)的(de)(de)泛(fan)(fan)在(zai)(zai)可(ke)取、全(quan)面(mian)(mian)賦能(neng)萬(wan)事萬(wan)物，推動社會走向虛擬與現(xian)實(shi)結(jie)合的(de)(de)“數(shu)(shu)字孿生(sheng)(sheng)”世界，實(shi)現(xian)“數(shu)(shu)字孿生(sheng)(sheng)，智(zhi)(zhi)(zhi)慧(hui)泛(fan)(fan)在(zai)(zai)”的(de)(de)美好(hao)愿景(jing)(jing)。圍繞(rao)這一(yi)總體愿景(jing)(jing)，6G網(wang)絡將(jiang)(jiang)在(zai)(zai)智(zhi)(zhi)(zhi)享生(sheng)(sheng)活(huo)、智(zhi)(zhi)(zhi)賦生(sheng)(sheng)產(chan)、智(zhi)(zhi)(zhi)煥社會三個方面(mian)(mian)催生(sheng)(sheng)全(quan)新的(de)(de)應用(yong)場景(jing)(jing)，比如孿生(sheng)(sheng)數(shu)(shu)字人(ren)(ren)、全(quan)息交互、超(chao)能(neng)交通、通感互聯、智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)交互等。

這些場(chang)景將(jiang)需要太(tai)比特級(ji)的(de)峰值速(su)率、亞毫秒級(ji)的(de)時延體驗、超過(guo)1000km/h的(de)移動(dong)速(su)度以(yi)及安(an)全內生(sheng)、智慧內生(sheng)、數字孿生(sheng)等新的(de)網絡能力。為了滿足(zu)新場(chang)景和新業務的(de)更高要求，6G空口技(ji)術和架構需要相(xiang)應(ying)的(de)變(bian)革。

本期的(de)智(zhi)能內參(can)，我們推薦中國移動通信有限公司(si)研究(jiu)院(yuan)的(de)報告《2030+技(ji)術趨勢(shi)(shi)白皮(pi)書》，對無(wu)線(xian)網絡(luo)的(de)未(wei)來(lai)技(ji)術發展趨勢(shi)(shi)進行了預測和探(tan)討，介紹了無(wu)線(xian)接入網潛(qian)在的(de)關鍵技(ji)術。

本期內參來(lai)源：中國移動通信有限公司研究院

原標題：

《2030+技術趨勢白皮書》

作者：未注明

一、未來網絡技術

目(mu)前隨著信息通信技術與大數據、人工智(zhi)能的(de)(de)(de)深(shen)度融合，網(wang)絡(luo)泛在性的(de)(de)(de)進一步擴(kuo)展(zhan)(zhan)，用(yong)戶體(ti)驗和個(ge)性化服務需求(qiu)的(de)(de)(de)持續提升，許多(duo)新的(de)(de)(de)使能技術不斷涌(yong)現(xian)(xian)的(de)(de)(de)同時(shi)，未來網(wang)絡(luo)也呈現(xian)(xian)出如下一些大的(de)(de)(de)特(te)征與發展(zhan)(zhan)趨勢。

1、全頻譜通信

隨著通信需求的(de)不斷(duan)提高，移(yi)動通信網絡需要(yao)更多的(de)頻(pin)譜，由(you)于6GHz以下的(de)頻(pin)譜已(yi)經分配殆盡，26GHz、39GHz的(de)毫米波頻(pin)段也(ye)已(yi)經分配給5G使用，需要(yao)研究更高頻(pin)段，如THz和可見光，以滿足更 高容(rong)量和超(chao)高體(ti)驗(yan)速率(lv)的(de)需求。

可見(jian)光通(tong)(tong)常指(zhi)頻(pin)段(duan)430~790THz （波長(chang)(chang)為380~750nm）的(de)電磁(ci)波 ，有約400THz候(hou)選頻(pin)譜，太赫茲(zi)指(zhi)的(de)是頻(pin)段(duan)0.1~10THz （波長(chang)(chang)為 30~3000微米）的(de)電磁(ci)波叫有約10THz候(hou)選頻(pin)譜，兩者都具有大帶寬的(de)特點，易于實現超高速率通(tong)(tong)信(xin)，是未來移動通(tong)(tong)信(xin)系統的(de)一個潛在補充。

▲頻(pin)率分布

可(ke)見(jian)光和(he)太(tai)赫(he)茲的(de)(de)空(kong)間傳(chuan)輸(shu)損(sun)耗都很大，因(yin)此在地(di)面通信中不(bu)適用(yong)于(yu)(yu)遠(yuan)距(ju)離(li)傳(chuan)輸(shu)，而(er)適合(he)(he)(he)于(yu)(yu)在局域(yu)和(he)短距(ju)離(li)場(chang)景提(ti)供更(geng)大的(de)(de)容(rong)量和(he)更(geng)高的(de)(de)速率。為了提(ti)升(sheng)覆蓋，可(ke)見(jian)光通信可(ke)利用(yong)其(qi)低(di)功耗、低(di)成本、易部署等特點(dian)，并與(yu)照(zhao)明功能結合(he)(he)(he)，采(cai)用(yong)超(chao)密集部署實現更(geng)廣泛的(de)(de)覆蓋； 而(er)太(tai)赫(he)茲通信由于(yu)(yu)波(bo)長短，天線陣子尺(chi)寸小(xiao)，發(fa)送功率低(di)，因(yin)此更(geng)適合(he)(he)(he)與(yu)超(chao)大規模天線結合(he)(he)(he)使(shi)用(yong)，形成寬度更(geng)窄，方向性(xing)更(geng)好的(de)(de)太(tai)赫(he)茲波(bo)束，有效地(di)抑制干擾，提(ti)高覆蓋距(ju)離(li)。

從整(zheng)個6G移動(dong)通信(xin)網(wang)絡(luo)的(de)(de)(de)部(bu)署(shu)來看，需(xu)要(yao)綜合考(kao)慮(lv)成(cheng)本(ben)、需(xu)求(qiu)和(he)業務體驗，分場景(jing)(jing)地有(you)效使用所(suo)有(you)可(ke)用的(de)(de)(de)頻率(lv)資源。6GHz以下(xia)(xia)的(de)(de)(de) 頻段仍將(jiang)發(fa)揮重要(yao)的(de)(de)(de)作(zuo)用，特別是提供無縫的(de)(de)(de)網(wang)絡(luo)覆(fu)蓋等，毫米(mi)波將(jiang)會發(fa)揮更(geng)重要(yao)的(de)(de)(de)作(zuo)用，THz和(he)可(ke)見(jian)光(guang)(guang)頻段將(jiang)會在(zai)局域和(he)短距離場景(jing)(jing)提供更(geng)大的(de)(de)(de)容量和(he)更(geng)高的(de)(de)(de)速率(lv)。因此(ci)，可(ke)見(jian)光(guang)(guang)與太赫茲(zi)通信(xin)引入移動(dong)通信(xin)網(wang)絡(luo)后，需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)6GHz以下(xia)(xia)、毫米(mi)波、太赫茲(zi)、可(ke)見(jian)光(guang)(guang)等全部(bu)頻段的(de)(de)(de)深度融(rong)合組(zu)網(wang)，實現各(ge)個頻段的(de)(de)(de)動(dong)態互補(bu)，以優(you)化全網(wang)整(zheng)體服務質量、降低網(wang)絡(luo)能耗。

2、空天地一體

未來網(wang)(wang)絡在(zai)大幅度提高用(yong)戶(hu)體驗(yan)速率的(de)同時(shi)，還要滿足(zu)飛機、輪船等(deng)(deng)機載(zai)船載(zai)互聯(lian)網(wang)(wang)的(de)網(wang)(wang)絡服務(wu)需(xu)(xu)求(qiu)，保(bao)障高速移動的(de)地面(mian)車輛、 高鐵等(deng)(deng)終端的(de)服務(wu)連續性，支持(chi)即時(shi)搶(qiang)險救災、環境監(jian)測、森(sen)林(lin)防 火、無人(ren)區(qu)巡檢、遠洋集裝箱信(xin)息追(zhui)蹤等(deng)(deng)海量物聯(lian)網(wang)(wang)設備部署，實現人(ren)口稀少(shao)區(qu)域低成(cheng)本(ben)覆蓋等(deng)(deng)需(xu)(xu)求(qiu)。故未來的(de)主要形式是(shi)將網(wang)(wang)絡覆蓋范圍拓展到太空、深山、深海、陸地等(deng)(deng)自然空間的(de)立(li)體覆蓋網(wang)(wang)絡，因此需(xu)(xu)要構建空天(tian)地一(yi)體化網(wang)(wang)絡，實現通(tong)信(xin)網(wang)(wang)絡全球全域的(de)三維立(li)體“泛在(zai)覆蓋”。

空天地(di)一體(ti)化(hua)網絡主要包(bao)括不(bu)同軌(gui)道衛星構成的天基、各種空中飛行器構成的空基以(yi)及衛星地(di)面(mian)站(zhan)和(he)傳(chuan)統地(di)面(mian)網絡構成的地(di)基三(san)部分，具有覆蓋范(fan)圍(wei)廣(guang)、可靈活部署、超低功耗、超高精度和(he)不(bu)易受地(di)面(mian)災(zai)害影(ying)響等(deng)特點。

▲空天地一體化網絡

面向6G的空(kong)天(tian)地(di)(di)一(yi)體(ti)化將(jiang)衛(wei)星通信(xin)網(wang)絡(luo)作為(wei)地(di)(di)面通信(xin)網(wang)絡(luo)的重要(yao)補充和延伸，并將(jiang)兩者深度融合，顯著提(ti)高用(yong)戶空(kong)口接入能力(li)和立(li)體(ti)覆蓋能力(li)。通過空(kong)天(tian)地(di)(di)一(yi)體(ti)化網(wang)絡(luo)的星地(di)(di)資源協作調度以(yi)及星地(di)(di)無縫(feng)漫游，可為(wei)用(yong)戶提(ti)供無感知的一(yi)致性(xing)(xing)服務，確(que)保網(wang)絡(luo)韌(ren)性(xing)(xing)魯棒(bang)以(yi)及資源綠色集(ji)約。

3、DOICT 融合

6G是通信(xin)(xin)(xin)技術(shu)(shu)(shu)、信(xin)(xin)(xin)息(xi)技術(shu)(shu)(shu)、大(da)數(shu)據技術(shu)(shu)(shu)、AI技術(shu)(shu)(shu)、控制技術(shu)(shu)(shu)深度融合(he)的新(xin)一代移動通信(xin)(xin)(xin)系統(tong)，呈(cheng)現(xian)出極強的跨學科、跨領域發展(zhan)特征。6G“數(shu)字孿生(sheng)、智慧泛在”愿景，需要從信(xin)(xin)(xin)息(xi)采(cai)集(ji)、信(xin)(xin)(xin)息(xi)傳遞、 信(xin)(xin)(xin)息(xi)計算、信(xin)(xin)(xin)息(xi)應(ying)用多個環節端(duan)到(dao)端(duan)設計。DOICT融合(he)將(jiang)是6G端(duan)到(dao)端(duan)信(xin)(xin)(xin)息(xi)處理和服務架(jia)構(gou)的發展(zhan)趨勢。

ICT深度融(rong)合(he)推動網(wang)絡(luo)全維(wei)可定義，是(shi)柔性(xing)網(wang)絡(luo)的(de)基(ji)礎(chu)(chu)。DICT深度融(rong)合(he)推動人工(gong)智(zhi)能(neng)與大數(shu)據(ju)全面滲透(tou)網(wang)絡(luo)，是(shi)智(zhi)能(neng)網(wang)絡(luo)的(de)基(ji)礎(chu)(chu)。 DOICT深度融(rong)合(he)推動確定性(xing)網(wang)絡(luo)發展，是(shi)自動化系統與數(shu)字孿生系統的(de)基(ji)礎(chu)(chu)。

DOICT將在(zai)大數據流動的(de)基(ji)礎上實現云(yun)、網(wang)、邊(bian)、端(duan)、業(ye)深度融合，以(yi)區塊(kuai)鏈(lian)為代(dai)表的(de)手段創造可信環境，提(ti)升各方資源利用效率， 協同升級(ji)云(yun)邊(bian)計(ji)算能(neng)力、網(wang)絡能(neng)力、終端(duan)能(neng)力和業(ye)務能(neng)力。

4、網絡可重構

隨著移動通信技術(shu)的(de)(de)(de)(de)快速(su)發展(zhan)，業務需(xu)求與(yu)場(chang)景更加(jia)多元化(hua)(hua)、個性化(hua)(hua)，未來6G網絡(luo)(luo)將采(cai)用(yong)更加(jia)靈(ling)活的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)重構(gou)架(jia)構(gou)設計。一方面基于共享的(de)(de)(de)(de)硬件資源(yuan)(yuan)，網絡(luo)(luo)為不同(tong)用(yong)戶(hu)的(de)(de)(de)(de)不同(tong)業務分配相應的(de)(de)(de)(de)網絡(luo)(luo)和(he)空口資源(yuan)(yuan)，實現(xian)(xian)端到端的(de)(de)(de)(de)按需(xu)服務，在提(ti)供極致服務的(de)(de)(de)(de)同(tong)時，實現(xian)(xian)資源(yuan)(yuan)共享，以最(zui)大(da)(da)化(hua)(hua)資源(yuan)(yuan)利用(yong)率(lv)，降(jiang)低網絡(luo)(luo)建設成(cheng)本；另(ling)一方面，極簡的(de)(de)(de)(de)網絡(luo)(luo)架(jia)構(gou)、靈(ling)活可(ke)(ke)擴展(zhan)的(de)(de)(de)(de)網絡(luo)(luo)特性為后續(xu)網絡(luo)(luo)維(wei)護、升級及優(you)化(hua)(hua)提(ti)供極大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)便(bian)利，進一步降(jiang)低運(yun)營(ying)商(shang)網絡(luo)(luo)運(yun)營(ying)成(cheng)本。另(ling)外，面向(xiang)6G智(zhi)慧內生(sheng)的(de)(de)(de)(de)特征需(xu)求，也對網絡(luo)(luo)提(ti)出了(le)更強的(de)(de)(de)(de)計算能力(li)以及可(ke)(ke)擴展(zhan)能力(li)。

5、感知-通信-計算一體化

感知-通(tong)信-計(ji)算一體化(hua)是指在信息(xi)(xi)(xi)傳遞(di)過程中，同步執行(xing)信息(xi)(xi)(xi)采集與信息(xi)(xi)(xi)計(ji)算的端到端信息(xi)(xi)(xi)處理技術框架，將打破(po)終(zhong)端進(jin)行(xing)信息(xi)(xi)(xi)采集、 網(wang)絡進(jin)行(xing)信息(xi)(xi)(xi)傳遞(di)和云邊進(jin)行(xing)計(ji)算的煙(yan)囪式(shi)信息(xi)(xi)(xi)服(fu)務(wu)框架，是提供(gong)無(wu)人化(hua)、浸入(ru)式(shi)和數字孿生等感知通(tong)信計(ji)算高度耦(ou)合業務(wu)的技術需(xu)求。

感知-通(tong)信(xin)(xin)(xin)-計(ji)算(suan)一體(ti)(ti)化具(ju)體(ti)(ti)分為功能協(xie)同和(he)(he)功能融合兩個層次(ci)。 在(zai)功能協(xie)同框架中，感知信(xin)(xin)(xin)息可(ke)(ke)以增強(qiang)通(tong)信(xin)(xin)(xin)能力，通(tong)信(xin)(xin)(xin)可(ke)(ke)以擴展感知維度和(he)(he)深度，計(ji)算(suan)可(ke)(ke)以進行多維數據融合和(he)(he)大數據分析(xi)，感知可(ke)(ke)以增強(qiang)計(ji)算(suan)模型與(yu)算(suan)法性能，通(tong)信(xin)(xin)(xin)可(ke)(ke)以帶來泛(fan)在(zai)計(ji)算(suan)，計(ji)算(suan)可(ke)(ke)以實現超大規模通(tong)信(xin)(xin)(xin)。

在功能(neng)(neng)融(rong)(rong)合(he)(he)(he)框架(jia)中，感(gan)知信(xin)(xin)號(hao)和通(tong)信(xin)(xin)信(xin)(xin)號(hao)可以一體化波形設(she)計與(yu)檢(jian)測，共享一套硬件設(she)備。目前(qian)雷達通(tong)信(xin)(xin)一體化技術已成(cheng)為熱點，將太赫茲(zi)探(tan)測能(neng)(neng)力與(yu)通(tong)信(xin)(xin)能(neng)(neng)力融(rong)(rong)合(he)(he)(he)，以及將可見光成(cheng)像(xiang)與(yu)通(tong)信(xin)(xin)融(rong)(rong)合(he)(he)(he)成(cheng)為 6G潛在的技術趨勢(shi)。感(gan)知與(yu)計算融(rong)(rong)合(he)(he)(he)成(cheng)算力感(gan)知網(wang)絡(luo)，計算與(yu)網(wang)絡(luo) 融(rong)(rong)合(he)(he)(he)實現(xian)網(wang)絡(luo)端到(dao)端可定義和微服務架(jia)構。

未來，感知通信(xin)計(ji)算可以(yi)在(zai)軟件定義(yi)芯片(pian)技(ji)術發展基(ji)礎上，實現功能可重構。

▲感知-通信-計算(suan)一體化應用(yong)場(chang)景

感(gan)知(zhi)-通信(xin)-計算一體化的(de)應(ying)用場(chang)景包括(kuo)無人化業務(wu)(wu)、浸入(ru)式(shi)業務(wu)(wu)和數(shu)字(zi)孿生業務(wu)(wu)。在(zai)(zai)無人化業務(wu)(wu)領(ling)域，提供智能(neng)體交互能(neng)力和協同機器學習能(neng)力，在(zai)(zai)浸入(ru)式(shi)業務(wu)(wu)領(ling)域，提供交互式(shi)XR的(de)感(gan)知(zhi)和渲染能(neng)力， 全息通信(xin)的(de)感(gan)知(zhi)、建(jian)模和顯示(shi)能(neng)力，在(zai)(zai)數(shu)字(zi)孿生業務(wu)(wu)領(ling)域提供物理(li)世界的(de)感(gan)知(zhi)、建(jian)模、推理(li)和控制能(neng)力，在(zai)(zai)體域網領(ling)域提供人員監(jian)控、人 體參數(shu)感(gan)知(zhi)與(yu)干預能(neng)力。

二、無線使能技術

面對(dui)新應用場景帶來的(de)(de)(de)(de)新指標需求，比如(ru)Tbps量級(ji)的(de)(de)(de)(de)峰值速(su)(su)率、 Gbps級(ji)別(bie)的(de)(de)(de)(de)用戶體(ti)驗速(su)(su)率、近有線連接(jie)的(de)(de)(de)(de)時延等需求，僅(jin)依靠(kao)現有 的(de)(de)(de)(de)5G技術(shu)(shu)是(shi)難以滿足的(de)(de)(de)(de)，為此業(ye)界也在積極研究一些(xie)新技術(shu)(shu)、新架(jia) 構(gou)、新設(she)計，期望形(xing)成(cheng)一些(xie)新的(de)(de)(de)(de)突破(po)。本章將從(cong)基礎(chu)傳輸技術(shu)(shu)、協議(yi)與(yu)架(jia)構(gou)設(she)計以及自治網絡技術(shu)(shu)三個(ge)方面，對(dui)未來無線接(jie)入網潛(qian)在關鍵 技術(shu)(shu)進行(xing)分析。

眾所周知，更大帶寬可以提(ti)升(sheng)(sheng)系(xi)統峰值速(su)率，但(dan)是頻譜效(xiao)率的提(ti) 升(sheng)(sheng)還(huan)需要依(yi)賴(lai)于物理層傳輸技術的發展。

1、分布式超大規模MIMO

引(yin)入超(chao)大規模MIMO后，4G/5G網絡(luo)容(rong)量得到了大幅提升，但 是由于路徑損(sun)耗以及小區(qu)間(jian)干(gan)(gan)擾(rao)，小區(qu)邊(bian)(bian)緣用戶體(ti)驗仍有待改善。分 布(bu)式(shi)超(chao)大規模MIMO將(jiang)傳統的集中(zhong)部(bu)署方式(shi)拓展至分布(bu)式(shi)部(bu)署，在多(duo)個分布(bu)式(shi)節點之間(jian)引(yin)入智(zhi)能(neng)(neng)(neng)協作，實現資源的聯合調(diao)度和數據(ju)的聯 合發送(song)，如下(xia)圖所(suo)示。通過分布(bu)式(shi)部(bu)署以及智(zhi)能(neng)(neng)(neng)協作，一方面(mian)有效消除(chu)干(gan)(gan)擾(rao)，增強信(xin)號接收質量；另一方面(mian)有效增強覆蓋，為用戶帶來無邊(bian)(bian)界(jie)性能(neng)(neng)(neng)體(ti)驗。在未(wei)來6G網絡(luo)，尤其(qi)是更(geng)高頻段(duan)、密(mi)集部(bu)署場景中(zhong) 將(jiang)呈現出極大應用潛力。

▲分布式超(chao)大規模MIMO示意

業界已從理論上論證(zheng)分布(bu)式(shi)MIMO在(zai)提升信道容(rong)量方(fang)面的優(you)勢。理論分析(xi)表(biao)明，在(zai)天線總(zong)數、發射總(zong)功(gong)率及覆蓋范(fan)圍相同條件下(xia)，分布(bu)式(shi)MIMO系統中由于始(shi)終存在(zai)更接近用戶(hu)的分布(bu)式(shi)節點(dian)，同時利用調度和賦形的智能(neng)協作，其性能(neng)較之集中式(shi)MIMO更為均勻，特(te)別是對于邊緣用戶(hu)性能(neng)增(zeng)益更為顯著。

分布式超大規(gui)模MIMO由于其天線規(gui)模、節(jie)點數顯(xian)著(zhu)增(zeng)多，對節(jie)點間(jian)信(xin)息(xi)交互能力、聯(lian)合(he)的(de)協作節(jie)點選擇(ze)和賦形方案設(she)計、算法復雜度、干擾處理等提(ti)出了挑(tiao)戰；同(tong)時，相干聯(lian)合(he)發送對節(jie)點之(zhi)間(jian)收發通道的(de)一致性也提(ti)出了更高要(yao)求(qiu)，需要(yao)進一步研究(jiu)空口校(xiao)準方案。

2、智能超表面

智能超(chao)表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)通(tong)過(guo)表面上的(de)結(jie)構單元對電(dian)磁(ci)波進行(xing)控制，通(tong)過(guo)對每個結(jie)構單元的(de)參數、位(wei)置進行(xing)調整，實現對任意的(de)電(dian)磁(ci)波反射/逐射幅度和相(xiang)位(wei)分布的(de)調整。在解(jie)決非(fei)視距傳輸(shu)、減(jian)小覆蓋空(kong)洞等傳統無線(xian)通(tong)信痛點(dian)問題具有積極意義。

下(xia)圖給出了(le)一種RIS輔(fu)助下(xia)的無線通信(xin)的系(xi)統示意。基站對RIS 進(jin)行(xing)控制(zhi)，RIS基于控制(zhi)對自身結構單元(yuan)的幅(fu)度和(he)相位進(jin)行(xing)調整, 從而實(shi)現對基站發射(she)(she)信(xin)號的有(you)控制(zhi)地(di)反射(she)(she)。與傳統中繼通信(xin)相比，RIS 可(ke)以工作在(zai)全(quan)雙(shuang)工模式下(xia)，具有(you)更高的頻譜利用(yong)率。RIS無需(xu)RF 鏈路，不需(xu)要(yao)大規模供電，在(zai)功耗和(he)部署成(cheng)本(ben)上(shang)都(dou)將具有(you)優勢。

▲RIS輔助通信系統

RIS在無線移動通信中的實際應(ying)用(yong)效(xiao)果，依賴(lai)于超(chao)材料的研(yan)究成 熟度以及(ji)數字(zi)控(kong)制(zhi)超(chao)材料的精度和(he)效(xiao)率。同時，無源特性導致的超(chao)表(biao)面信道難估(gu)計問(wen)題、基站和(he)RIS可實用(yong)聯合預編碼方案以及(ji)RIS網 絡架構與控(kong)制(zhi)方案都(dou)有待更深入(ru)的研(yan)究。

3、超奈奎斯特傳輸技術

在(zai)(zai)傳(chuan)(chuan)統(tong)通信系統(tong)中，為(wei)了(le)避免符號間(jian)干擾(ISI, Inter-Symbol Interference),通常采(cai)用(yong)奈(nai)奎斯特準則(ze)，從而(er)限(xian)制了(le)發(fa)送的(de)碼元(yuan)(yuan)速(su)率。 超奈(nai)奎斯特傳(chuan)(chuan)輸(shu)技術(shu)錯誤(wu)味找到引(yin)用(yong)源。采(cai)用(yong)更快的(de)速(su)率發(fa)送碼元(yuan)(yuan)，在(zai)(zai)傳(chuan)(chuan)輸(shu)時(shi)人為(wei)引(yin)入(ru)ISI，再(zai)通過接收端(duan)過采(cai)樣(yang)，利(li)用(yong)更高(gao)級的(de)接收機消(xiao)除 ISI，如(ru)下圖所示，從而(er)提升(sheng)鏈路實際傳(chuan)(chuan)輸(shu)速(su)率和頻譜利(li)用(yong)率。

▲超奈奎斯特傳輸(shu)系統收(shou)發框(kuang)圖示意(yi)

超(chao)(chao)奈奎斯特(te)傳(chuan)輸信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)功率譜密度只與發送(song)濾(lv)波器的(de)(de)(de)頻(pin)率響應函數(shu)(shu)有關，并不會擴展帶(dai)(dai)寬(kuan)。下圖(tu)中對(dui)比了超(chao)(chao)奈奎斯特(te)傳(chuan)輸系統與傳(chuan)統奈奎斯特(te)系統的(de)(de)(de)帶(dai)(dai)寬(kuan)，其中基帶(dai)(dai)時域波形(xing)為(wei)矩形(xing)波，超(chao)(chao)奈奎斯特(te)傳(chuan)輸系統的(de)(de)(de)重疊層數(shu)(shu)為(wei)4。從(cong)圖(tu)中可(ke)見(jian)，超(chao)(chao)奈奎斯特(te)傳(chuan)輸系統不會改變頻(pin)譜的(de)(de)(de)分布形(xing)狀，即(ji)不會擴展帶(dai)(dai)寬(kuan)。

▲超奈(nai)奎(kui)斯特系統(tong)(tong)與奈(nai)奎(kui)斯特系統(tong)(tong)帶(dai)寬(kuan)對比(bi)

在(zai)(zai)多天(tian)(tian)線(xian)(xian)天(tian)(tian)線(xian)(xian)系(xi)統中(zhong)，利(li)用超(chao)奈奎斯特傳輸技(ji)術，在(zai)(zai)發射天(tian)(tian)線(xian)(xian)之間產(chan)生(sheng)延遲(chi)，利(li)用過采(cai)樣創建虛擬(ni)的(de)接(jie)收天(tian)(tian)線(xian)(xian)，可(ke)(ke)以在(zai)(zai)用戶(hu)側(ce)天(tian)(tian)線(xian)(xian)數量受限(xian)時(shi)提升空間復用和分集增益(yi)。因此(ci)即(ji)使是(shi)單天(tian)(tian)線(xian)(xian)用戶(hu)也(ye)可(ke)(ke)以實(shi)現空間復用增益(yi)。從下(xia)圖可(ke)(ke)以看出在(zai)(zai)高(gao)信噪比(bi)(bi)時(shi)，基(ji)于超(chao)奈奎斯特傳輸的(de)虛擬(ni)天(tian)(tian)線(xian)(xian)系(xi)統相(xiang)比(bi)(bi)傳統MISO增益(yi)明顯，信噪比(bi)(bi)10dB時(shi)， 可(ke)(ke)以獲得超(chao)40%的(de)容(rong)量增益(yi)。

▲超奈奎斯特(te)傳(chuan)輸(shu)與(yu)傳(chuan)統(tong)(tong)奈奎斯特(te)傳(chuan)輸(shu)系統(tong)(tong)容量對比

超奈奎斯(si)特傳輸技術的(de)最優譯碼(ma)算(suan)法(fa)是基于最大似(si)然序列估(gu)計的(de)Viterbi譯碼(ma)算(suan)法(fa)，然而(er)其復雜度隨重疊程度的(de)增(zeng)加(jia)呈(cheng)指數增(zeng)長。 因此(ci)，低復雜度接收機設計對該系(xi)統的(de)實用(yong)化發展至關(guan)重要。同時, 未來多(duo)載(zai)波、大規模(mo)天(tian)線仍是主流技術，如何與OFDM/MIMO技術 結合，并考慮實際多(duo)徑(jing)衰落信(xin)道對系(xi)統影響需要深(shen)入(ru)探討。

4、變換域波形

波形技術在歷代無線(xian)通(tong)信系(xi)統(tong)的(de)空中接口(kou)設(she)計中都占有舉足輕重(zhong)的(de)地位。4G和5G系(xi)統(tong)采用(yong)的(de)OFDM波形，性(xing)(xing)能(neng)依賴(lai)于其(qi)子載波間的(de)正交(jiao)性(xing)(xing)。如果子載波間的(de)正交(jiao)性(xing)(xing)受到多普勒(le)頻偏等因素的(de)破(po)壞, 性(xing)(xing)能(neng)往往會明(ming)顯下降(jiang)。

▲變換域波形(xing)原理示意圖

變(bian)換域波(bo)形(xing)旨在克服OFDM波(bo)形(xing)的上述(shu)缺點。不同于(yu)傳統波(bo)形(xing)方案認為(wei)發(fa)送符(fu)(fu)號(hao)位于(yu)經典(dian)的時頻(pin)(pin)域，變(bian)換域波(bo)形(xing)認為(wei)發(fa)送符(fu)(fu)號(hao)位于(yu)其他(ta)對偶(ou)(ou)域（如(ru)時延-頻(pin)(pin)率、時變(bian)-多普勒(le)(le)等對偶(ou)(ou)域），如(ru)下(xia)圖所示。 通(tong)過(guo)對偶(ou)(ou)域間的變(bian)換，變(bian)換域符(fu)(fu)號(hao)可(ke)以達到一種多維分集的效果，從而將(jiang)OFDM波(bo)形(xing)中的多普勒(le)(le)頻(pin)(pin)偏等不利因素(su)作為(wei)一種分集自由度(du)有效利用起來提升傳輸(shu)性能。

▲變換域波(bo)形與OFDM性能對比

上圖給出(chu) 500km/h移動環境中(zhong)(zhong)理(li)(li)想(xiang)信(xin)(xin)(xin)道(dao)估計(ji)假設下變(bian)(bian)換(huan)域波(bo)形(xing)與OFDM間(jian)的誤(wu)塊率(lv)性能(neng)對比。仿真中(zhong)(zhong)考慮了CDL信(xin)(xin)(xin)道(dao)模型(xing)， 子(zi)載波(bo)間(jian)隔60kHz，信(xin)(xin)(xin)道(dao)編碼(ma)為1/3碼(ma)率(lv)的卷積碼(ma)，子(zi)載波(bo)個(ge)數為128，變(bian)(bian)換(huan)域波(bo)形(xing)考慮連續6個(ge)時域OFDM符號的聯合處理(li)(li)。結果表明變(bian)(bian)換(huan)域波(bo)形(xing)可以有效應對高(gao)速移動環境中(zhong)(zhong)的多普勒頻偏(pian)，取得更(geng)優的誤(wu)塊率(lv)性能(neng)。

盡管相關(guan)研(yan)究表明變換(huan)(huan)域波形方案在高速移動等場(chang)景下相比于傳統(tong)基于OFDM的波形方案可以(yi)取得明顯(xian)增益，但如(ru)何以(yi)較(jiao)低的代(dai)價精(jing)(jing)確恢復發(fa)送(song)信號是變換(huan)(huan)域波形研(yan)究中(zhong)一(yi)(yi)個重(zhong)要(yao)課題。另外(wai)，如(ru)何設(she)計(ji)高效的參(can)考信號以(yi)低開銷精(jing)(jing)確獲取多天線信道需要(yao)進一(yi)(yi)步(bu)研(yan)究。

5、AI驅動的物理鏈路

自5G通(tong)信起，無線網(wang)(wang)絡的(de)(de)(de)智能化(hua)成為一個(ge)重要課(ke)題，旨在實現對網(wang)(wang)絡資源更加高(gao)效的(de)(de)(de)分配與利(li)用。AI技(ji)術作為目(mu)前(qian)無線網(wang)(wang)絡智能化(hua)的(de)(de)(de)主(zhu)要使能技(ji)術之(zhi)一，正在滲透到核心網(wang)(wang)、網(wang)(wang)管、以及接入網(wang)(wang)的(de)(de)(de)物理(li)層(ceng)和高(gao)層(ceng)協議棧(zhan)等(deng)各個(ge)層(ceng)面。其中，物理(li)層(ceng)AI泛指利(li)用人工智能/機器(qi)學習方法實現或(huo)增強無線網(wang)(wang)絡物理(li)層(ceng)功能的(de)(de)(de)技(ji)術方案。

AI在物理層主要可以應用于CSI處理、接收機設計以及端到端 鏈路設計等方面。例如，利用深度學習中的神經網絡來學習無線通信中高維CSI的壓縮表示，從而降低CSI反饋開銷；利用人工神經(jing)網絡(luo)學(xue)習從接收到的干擾信號到原(yuan)始信號的逆映射(she)(she)，可(ke)以不需要顯式的信道估計與(yu)均衡；在特定的信道環(huan)境下聯(lian)合優化發射(she)(she)機和(he)接收機，可(ke)以學(xue)習信道中(zhong)的非(fei)理想效應，提升傳輸性能。

然而(er)以“黑盒”方(fang)式(shi)用AI模塊(kuai)來(lai)代替(ti)傳統物理層(ceng)模塊(kuai)在性能上 將很難(nan)超越傳統設(she)計(ji)。相(xiang)比(bi)之下，將人工智能方(fang)法與(yu)人類專(zhuan)家知識兩 者相(xiang)結合(he)的思路(lu)是(shi)可以汲取(qu)雙(shuang)方(fang)優點的更佳(jia)選擇。另外，要(yao)充(chong)分(fen)(fen)發揮 AI在降(jiang)低開銷(xiao)和復雜性方(fang)面的潛力，就(jiu)需要(yao)對參考(kao)信號和空(kong)口資(zi)源分(fen)(fen)配進行(xing)相(xiang)應設(she)計(ji)甚至多鏈路(lu)模塊(kuai)之間的聯(lian)合(he)設(she)計(ji)，因此可能對現有 的空(kong)口框架與(yu)信令設(she)計(ji)產生更多的影響。

6、即插即用鏈路控制

6G無線接入網(wang)需要具備覆蓋自動擴展(zhan)能力，以(yi)更好的(de)完(wan)成立(li)體(ti)全場景的(de)覆蓋，當(dang)新的(de)網(wang)絡服(fu)務體(ti)加入網(wang)絡時，能夠快速握手(shou)、即插即用(yong)，實現覆蓋擴展(zhan)。即插即用(yong)鏈(lian)路控(kong)制技術(shu)包括以(yi)下幾個方面(mian)：

流(liu)程感(gan)(gan)知：感(gan)(gan)知各(ge)種類型的(de)接入請求，并啟動合(he)適的(de)握(wo)手及控制信(xin)令(ling)流(liu)程。對于不同種類的(de)接入點，需要準確識別(bie)，快速完成接入，實(shi)現(xian)覆蓋(gai)的(de)靈活(huo)擴展。

云(yun)對邊的(de)(de)控(kong)(kong)制協調：云(yun)端(duan)對邊緣接(jie)入(ru)點的(de)(de)靈活精準管控(kong)(kong)，包括諸如接(jie)入(ru)控(kong)(kong)制、自動分配帶寬資源、鏈路間協調。云(yun)端(duan)的(de)(de)處理(li)可以引入(ru)AI能(neng)力來支撐(cheng)上述功(gong)能(neng)。

接(jie)入(ru)點(dian)的(de)自(zi)生成(cheng)自(zi)優(you)(you)化：利(li)用(yong)數(shu)字孿(luan)生/AI等技(ji)術(shu)對(dui)各種接(jie)入(ru)點(dian)進(jin)行全自(zi)動(dong)化、全生命周期的(de)管(guan)理和監控。當接(jie)入(ru)點(dian)新(xin)加入(ru)網(wang)絡時(shi)能 夠(gou)自(zi)動(dong)完成(cheng)配置(zhi)實(shi)(shi)現(xian)自(zi)生成(cheng)；當接(jie)入(ru)點(dian)運行時(shi)，根據實(shi)(shi)時(shi)場(chang)景進(jin)行參數(shu)調整、自(zi)動(dong)優(you)(you)化，按需改進(jin)服務，以更好的(de)滿足(zu)用(yong)戶(hu)的(de)需求。

▲即插即用鏈路控制

云(yun)和邊(bian)之(zhi)間(jian)需(xu)要高(gao)速(su)高(gao)效(xiao)的傳輸(shu)通道以及大(da)帶寬高(gao)實時性(xing)的傳 輸(shu)帶寬來確保即插即用(yong)接(jie)口間(jian)的信息(xi)實時交(jiao)互，同時還需(xu)要強大(da)的數字孿生和AI算(suan)法支(zhi)撐完成對(dui)遠端接(jie)入點的自動(dong)管控(kong)。

7、自適應空口的QoS控制

6G時(shi)代將(jiang)是高(gao)度數據化、智能化的(de)時(shi)代。全息影像，XR業(ye)務、 虛擬空間感知(zhi)與(yu)交互等新業(ye)務都對6G網絡的(de)業(ye)務質(zhi)量(liang)保障提出了更多的(de)極致要求。

自(zi)適應(ying)空(kong)口(kou)的(de)QoS控(kong)制(zhi)是(shi)基于端(duan)到(dao)端(duan)QoS約(yue)束，根據實時的(de)空(kong)口(kou)傳輸(shu)特征、相對(dui)有限的(de)空(kong)口(kou)資源、發送(song)-反饋(kui)的(de)時間約(yue)束等(deng)，實現(xian)空(kong)口(kou)傳輸(shu)數據的(de)QoS保障，其是(shi)按需空(kong)口(kou)服務和高(gao)效網絡能力(li)關鍵技術。

自適應空口的QoS控制(zhi)包括以下幾個方面：

1、靈活的QoS探(tan)測機制：結合(he)AI/大數據技(ji)術，實現對承(cheng)載(zai)的業(ye)務的QoS探(tan)測和建(jian)模，以及(ji)自(zi)適(shi)應調整。

2、業(ye)務QoS和空(kong)口能力(li)的(de)深度(du)融合(he)：探索業(ye)務QoS和空(kong)口服務能力(li)結合(he)的(de)全(quan)新的(de)QoS機(ji)制。無線(xian)接入網基于業(ye)務的(de)精準需(xu)(xu)求，通過調度(du)和無線(xian)資(zi)源(yuan)管(guan)理將(jiang)業(ye)務需(xu)(xu)求與實時的(de)空(kong)口狀態相匹配。

3、AS層端到端的(de)QoS機(ji)制：終(zhong)端結合接(jie)入網提(ti)供(gong)的(de)QoS信(xin)息進行(xing)更精細的(de)QoS管理，實現上下行(xing)數(shu)據在空口(kou)的(de)精準(zhun)高效傳輸。

面(mian)向未來，6G網(wang)(wang)絡的(de)業務需求在不斷演進發展，QoS機制涉及到(dao)核心網(wang)(wang)、傳(chuan)輸網(wang)(wang)、和接(jie)入網(wang)(wang)，結合核心網(wang)(wang)，傳(chuan)輸層和接(jie)入網(wang)(wang)統一協(xie)調(diao)的(de)QoS機制是后續需要考慮的(de)問題。

三、網絡使能技術

1、輕量化信令方案

從2G, 3G, 4G到(dao)5G的(de)發(fa)(fa)展歷(li)程(cheng)來看，隨著網絡(luo)(luo)規模的(de)不斷擴(kuo)展和(he)復(fu)雜(za)度(du)的(de)日益劇(ju)增，導致了網絡(luo)(luo)架(jia)構的(de)復(fu)雜(za)冗余。按照已有網絡(luo)(luo)發(fa)(fa)展趨勢，支撐萬物互(hu)聯(lian)的(de)6G網絡(luo)(luo)的(de)復(fu)雜(za)度(du)將呈幾何(he)級增長。輕量化的(de)信令方案是6G設計(ji)必(bi)然(ran)選(xuan)擇。

6G的(de)無(wu)線接(jie)入網需要(yao)按照統(tong)一的(de)信(xin)令方(fang)案進(jin)(jin)行(xing)設(she)計(ji)(ji)，在統(tong)一的(de)信(xin)令控(kong)制(zhi)下融合(he)多種(zhong)空口(kou)接(jie)入技術，實現空口(kou)的(de)統(tong)一控(kong)制(zhi)，降低終(zhong)端接(jie)入網絡(luo)的(de)復雜度。在協(xie)議棧功(gong)能(neng)設(she)計(ji)(ji)方(fang)面，可以考慮差異(yi)化的(de)協(xie)議功(gong)能(neng)設(she)計(ji)(ji)，優化協(xie)議功(gong)能(neng)分布和接(jie)口(kou)設(she)計(ji)(ji)，結合(he)AI技術進(jin)(jin)一步(bu)增(zeng)強協(xie)議功(gong)能(neng)。

在網絡(luo)(luo)功能方面(mian)，6G網絡(luo)(luo)可以分為(wei)廣覆蓋(gai)信(xin)(xin)令層(ceng)和按需的(de)(de)數(shu)據(ju) 層(ceng)。通(tong)過信(xin)(xin)令面(mian)和用(yong)戶(hu)面(mian)分離的(de)(de)機制，采用(yong)統一的(de)(de)信(xin)(xin)令覆蓋(gai)層(ceng)保證可靠的(de)(de)移動性管理(li)和快速的(de)(de)業(ye)務(wu)接(jie)入(ru)；通(tong)過動態按需的(de)(de)數(shu)據(ju)層(ceng)加載(zai)，滿 足網絡(luo)(luo)用(yong)戶(hu)的(de)(de)業(ye)務(wu)需求(qiu)。二(er)者之(zhi)間靈活配合，以降(jiang)低基站部署的(de)(de)數(shu)量， 提高用(yong)戶(hu)的(de)(de)業(ye)務(wu)感知體驗。

▲輕量化信令控制

輕(qing)量化信令(ling)方案需(xu)要(yao)高可靠、低時延(yan)、低成本的(de)(de)傳(chuan)輸(shu)網支撐，傳(chuan)輸(shu)網需(xu)要(yao)靈活(huo)的(de)(de)拓(tuo)撲結構和足夠的(de)(de)帶寬。需(xu)要(yao)無線(xian)控(kong)制中心-傳(chuan)輸(shu)網-網絡(luo)接入點統(tong)籌一體(ti)化設(she)計。另外，信令(ling)和業務(wu)分離需(xu)要(yao)統(tong)籌6G可用頻(pin)段(duan)，充分發揮廣覆蓋與(yu)業務(wu)靈活(huo)加載的(de)(de)優勢。

2、端到端的服務化設計

隨(sui)著DOICT技術的(de)深(shen)度融(rong)合以及大量新型業務(wu)(wu)的(de)涌(yong)現，運(yun)(yun)營商 需要網(wang)絡具有敏(min)捷響應新需求的(de)能(neng)(neng)(neng)力(li)，以快速提供網(wang)絡服務(wu)(wu)。基(ji)于云(yun)原(yuan)生的(de)服務(wu)(wu)化技術是(shi)使能(neng)(neng)(neng)上述能(neng)(neng)(neng)力(li)的(de)重要技術，驅(qu)動協議功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)向(xiang)服務(wu)(wu)化架構演進。基(ji)于服務(wu)(wu)化架構的(de)協議功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)具有按照業務(wu)(wu)需求運(yun)(yun)行協議功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)的(de)能(neng)(neng)(neng)力(li)，技術特征體現在以下幾(ji)個方面：

1、云(yun)原生服(fu)務化技術驅動的(de)(de)協(xie)(xie)議(yi)功能(neng)(neng)：在遵(zun)守各(ge)協(xie)(xie)議(yi)層邏輯約束 關系的(de)(de)前提下(xia)，把協(xie)(xie)議(yi)功能(neng)(neng)實體(ti)重構成可(ke)靈活(huo)組合(he)的(de)(de)模塊，各(ge)個模塊 能(neng)(neng)夠按需靈活(huo)組合(he)、部署和(he)運(yun)行(xing)實現網絡新業務服(fu)務能(neng)(neng)力。

2、云原生服(fu)務化技術驅動(dong)的(de)接(jie)口：接(jie)入網(wang)內部(bu)及外部(bu)的(de)接(jie)口基于 云原生服(fu)務化接(jie)口形態(tai)和(he)(he)接(jie)口協(xie)(xie)議(yi)進(jin)行重(zhong)構，已(yi)支(zhi)撐協(xie)(xie)議(yi)功能(neng)模(mo)塊的(de)靈活組合和(he)(he)網(wang)絡(luo)能(neng)力(li)開放；

3、云原生服(fu)務化技術驅動的能力開放：向第(di)三方(fang)提供方(fang)便快捷統 一的接入(ru)網信息交(jiao)換機制和(he)策略(lve)調整機制，實現融智共贏。

▲基于(yu)服務化架構的協(xie)議

協議功能(neng)重(zhong)構后(hou)的功能(neng)包括(kuo)基礎功能(neng)和增(zeng)量功能(neng)兩大類：

1、基礎功(gong)能(neng)包括小(xiao)區級功(gong)能(neng)，如(ru)連接管(guan)理、用戶(hu)面管(guan)理、UE節 能(neng)管(guan)理等功(gong)能(neng)以及相應的網絡服務。

2、增(zeng)量(liang)功(gong)能(neng)包(bao)括接入網服務注冊、數(shu)據采集與(yu)存儲、能(neng)力(li)開放、 AI分(fen)析與(yu)決策等(deng)功(gong)能(neng)及相(xiang)應的網絡服務。

接入網功(gong)(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)高(gao)實時性(xing)(xing)和(he)高(gao)靈活性(xing)(xing)對平臺的(de)(de)(de)存儲(chu)、計算力和(he)信息 交互的(de)(de)(de)實時性(xing)(xing)都(dou)提出(chu)了很高(gao)的(de)(de)(de)要(yao)求，DOICT深度融合技(ji)術(shu)能(neng)(neng)否支撐該要(yao)求還需要(yao)進一(yi)步(bu)研究和(he)驗證。同(tong)時，接入網功(gong)(gong)能(neng)(neng)耦(ou)合緊密，如何實現(xian)功(gong)(gong)能(neng)(neng)合理的(de)(de)(de)“高(gao)內聚低耦(ou)合”是一(yi)個(ge)龐(pang)雜的(de)(de)(de)系(xi)統工程。而且，目(mu)前的(de)(de)(de)服務化技(ji)術(shu)相對于傳(chuan)統解(jie)決(jue)方案，帶來單(dan)設(she)備成(cheng)本的(de)(de)(de)增加，如何實現(xian)成(cheng)本和(he)收益的(de)(de)(de)平衡是系(xi)統性(xing)(xing)問題。

基(ji)于服務(wu)化(hua)架構的協議(yi)運行在(zai)云平臺(tai)上，利用云原生實現基(ji)于微服務(wu)化(hua)的開發(fa)、部(bu)(bu)署與管理。云原生平臺(tai)需要適(shi)應網絡(luo)特點，實現高效、開放、跨多云的部(bu)(bu)署。

▲云化技術演進趨勢

近20年，計算技(ji)(ji)術經歷了(le)從裸機到(dao)虛(xu)擬機、到(dao)容(rong)(rong)器的(de)(de)(de)(de)快(kuai)速發(fa)展(zhan), 云(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)原(yuan)生(sheng)已經成為最適合(he)云(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)架構的(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)術實(shi)踐。云(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)原(yuan)生(sheng)是面向云(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)應用設(she)計 的(de)(de)(de)(de)一種思想理念，充分發(fa)揮云(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)效(xiao)能(neng)的(de)(de)(de)(de)最佳實(shi)踐路徑(jing)，可(ke)以幫(bang)助運營商(shang)構建彈(dan)(dan)性可(ke)靠、松(song)耦合(he)、易管(guan)理可(ke)觀(guan)測的(de)(de)(de)(de)網(wang)(wang)絡系統，提升(sheng)交(jiao)付效(xiao)率， 降低(di)運維復雜度(du)。代表技(ji)(ji)術包(bao)括不可(ke)變基礎設(she)施(shi)、服(fu)務(wu)(wu)(wu)網(wang)(wang)格、聲(sheng)明式(shi) API及Serverless等。云(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)原(yuan)生(sheng)技(ji)(ji)術架構具(ju)備以下典(dian)型特征：極致的(de)(de)(de)(de)彈(dan)(dan) 性能(neng)力(li)(li)可(ke)實(shi)現(xian)(xian)秒級甚(shen)至毫秒級的(de)(de)(de)(de)響應；高(gao)度(du)自動化的(de)(de)(de)(de)調(diao)度(du)機制可(ke)實(shi)現(xian)(xian) 極強的(de)(de)(de)(de)自愈能(neng)力(li)(li)；高(gao)度(du)適配(pei)性可(ke)實(shi)現(xian)(xian)跨區(qu)域(yu)、跨平臺甚(shen)至跨服(fu)務(wu)(wu)(wu)商(shang)的(de)(de)(de)(de) 規(gui)(gui)模化大(da)規(gui)(gui)模可(ke)復制部署能(neng)力(li)(li)。云(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)原(yuan)生(sheng)大(da)大(da)降低(di)了(le)云(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)計算的(de)(de)(de)(de)門檻，可(ke)以實(shi)現(xian)(xian)研發(fa)與運維的(de)(de)(de)(de)跨域(yu)協同，提升(sheng)開放迭(die)代速度(du)，并賦能(neng)業(ye)務(wu)(wu)(wu)創新。 當前云(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)原(yuan)生(sheng)熱點技(ji)(ji)術正在呈現(xian)(xian)井噴式(shi)爆發(fa)，包(bao)括多云(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)容(rong)(rong)器編排、云(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)原(yuan)生(sheng)服(fu)務(wu)(wu)(wu)器、云(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)原(yuan)生(sheng)存儲、云(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)原(yuan)生(sheng)網(wang)(wang)絡、云(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)原(yuan)生(sheng)數(shu)據(ju)庫、云(yun)(yun)(yun)(yun)(yun)原(yuan)生(sheng)消息隊列、服(fu)務(wu)(wu)(wu)網(wang)(wang)格、Serverless容(rong)(rong)器、函數(shu)即服(fu)務(wu)(wu)(wu)（FaaS）、后(hou)端即服(fu)務(wu)(wu)(wu)（BaaS）等。

電(dian)(dian)信(xin)服務(wu)(wu)對(dui)性(xing)能(neng)、低時延、可靠性(xing)、安全性(xing)、設備成本都有更高的要(yao)求，這些都需要(yao)云原生技術(shu)針對(dui)電(dian)(dian)信(xin)業務(wu)(wu)特點(dian)(dian)進行(xing)演進，以滿足(zu)電(dian)(dian)信(xin)業務(wu)(wu)高標準的特點(dian)(dian)。

3、智慧感知功能

面向6G的(de)超低時延，高帶(dai)寬的(de)云強交互(hu)式業務越來(lai)越多。現有應用(yong)層(ceng)、業務傳輸層(ceng)、移動(dong)網絡(luo)層(ceng)“分層(ceng)”和(he)“煙囪式”的(de)設計(ji)，造成數(shu)據包傳輸時延長，導致用(yong)戶體驗的(de)下降。

為了實現(xian)業務傳(chuan)輸(shu)能(neng)(neng)力和網(wang)絡(luo)能(neng)(neng)力的實時精準匹配(pei)，需要引(yin)入端(duan) 到端(duan)網(wang)絡(luo)各(ge)協議層的高(gao)精度(du)實時測量(liang)和反饋(kui)，使能(neng)(neng)協同優(you)化，并在網(wang)絡(luo)端(duan)引(yin)入智(zhi)能(neng)(neng)處(chu)理(li)功(gong)能(neng)(neng)，包括智(zhi)能(neng)(neng)化估計和預(yu)測，一(yi)方面對(dui)測量(liang)和交互數據進行預(yu)處(chu)理(li)，實現(xian)降維和壓縮，另一(yi)方面根據應(ying)用(yong)層&業務傳(chuan)輸(shu)層的需求(qiu)進行訂閱和通知(zhi)，降低(di)對(dui)網(wang)絡(luo)傳(chuan)輸(shu)的開銷。

▲跨層聯合架構設計

同時(shi)，對應用(yong)層(ceng)(ceng)的傳輸(shu)需求(qiu)進行(xing)深度(du)的智能化感(gan)知，在充(chong)分保(bao)障用(yong)戶隱私的前提下(xia)，實(shi)(shi)現包級別的傳輸(shu)需求(qiu)實(shi)(shi)時(shi)感(gan)知和預測(ce)，為業務傳輸(shu)層(ceng)(ceng)的擁塞控制和移動網絡層(ceng)(ceng)資(zi)源調度(du)提供精細顆粒度(du)的指導。

智慧感知網絡服務體系需(xu)要多(duo)協(xie)議層(ceng)、多(duo)網元、多(duo)技(ji)術領域協(xie)作(zuo)， 面(mian)臨技(ji)術方案驗證難度大(da)，以(yi)及潛在非標功能的(de)引入等(deng)諸(zhu)多(duo)挑戰。同時，由(you)于各協(xie)議層(ceng)的(de)聯(lian)合設計和(he)交互的(de)標準(zhun)化涉及多(duo)個標準(zhun)組織和(he)工作(zuo)組，各新技(ji)術在標準(zhun)化中的(de)推(tui)進面(mian)臨很大(da)挑戰。

4、基于數字孿生的網絡自治體系

數(shu)(shu)(shu)(shu)字孿(luan)生(sheng)技術(shu)是指通(tong)過數(shu)(shu)(shu)(shu)字化手段(duan)將物(wu)理(li)(li)(li)世(shi)(shi)界(jie)實(shi)體(ti)在數(shu)(shu)(shu)(shu)字世(shi)(shi)界(jie)建(jian)立一個(ge)虛擬實(shi)體(ti)，借此實(shi)現對物(wu)理(li)(li)(li)世(shi)(shi)界(jie)實(shi)體(ti)實(shi)現動態觀察、分析、 仿真(zhen)、控制與優(you)化。數(shu)(shu)(shu)(shu)字孿(luan)生(sheng)網(wang)絡(luo)技術(shu)包括功能(neng)(neng)建(jian)模(mo)、網(wang)元建(jian)模(mo)、網(wang) 絡(luo)建(jian)模(mo)、網(wang)絡(luo)仿真(zhen)、參數(shu)(shu)(shu)(shu)與性能(neng)(neng)模(mo)型、自動化測(ce)試、數(shu)(shu)(shu)(shu)據采集(ji)、大數(shu)(shu)(shu)(shu) 據處理(li)(li)(li)、數(shu)(shu)(shu)(shu)據分析、人工(gong)智能(neng)(neng)機器學(xue)習、故(gu)障(zhang)預測(ce)、拓撲與路(lu)由尋優(you)。 從(cong)而把網(wang)絡(luo)每一個(ge)階段(duan)不好解決的難(nan)題轉換(huan)到(dao)數(shu)(shu)(shu)(shu)字世(shi)(shi)界(jie)來求解，通(tong)過監控、預測(ce)、優(you)化、仿真(zhen)，實(shi)現網(wang)絡(luo)的自治能(neng)(neng)力。

▲數字孿生實現網絡自治

基于數(shu)字(zi)孿生技(ji)術和人工(gong)智能技(ji)術，6G網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)將是具(ju)備自(zi)優化、 自(zi)演進(jin)(jin)(jin)和自(zi)生長能力的(de)(de)(de)(de)自(zi)治網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)。自(zi)優化網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)對(dui)未來網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)狀態的(de)(de)(de)(de)走勢(shi) 進(jin)(jin)(jin)行(xing)提前(qian)預(yu)測，對(dui)可能發生的(de)(de)(de)(de)性能劣化進(jin)(jin)(jin)行(xing)提前(qian)干預(yu)，數(shu)字(zi)域持續地對(dui)物理網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)的(de)(de)(de)(de)最優狀態進(jin)(jin)(jin)行(xing)尋(xun)優和仿真(zhen)驗證(zheng)，并提前(qian)下發對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)(de)運維 操作自(zi)動地對(dui)物理網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)進(jin)(jin)(jin)行(xing)校正(zheng)。自(zi)演進(jin)(jin)(jin)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)基于人工(gong)智能對(dui)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)功 能的(de)(de)(de)(de)演化路徑進(jin)(jin)(jin)行(xing)分(fen)析和決策，包括既有網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)功能的(de)(de)(de)(de)優化增強和新功 能的(de)(de)(de)(de)設計、實現(xian)、驗證(zheng)和實施。自(zi)生長網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)對(dui)不同業務需求(qiu)進(jin)(jin)(jin)行(xing)識別 和預(yu)測，自(zi)動編排和部署各域網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)功能，生成滿足業務需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)端(duan)到端(duan) 服(fu)務流(liu)；對(dui)容(rong)量欠缺的(de)(de)(de)(de)站(zhan)點進(jin)(jin)(jin)行(xing)自(zi)動擴容(rong)，對(dui)尚無網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)覆蓋的(de)(de)(de)(de)區(qu)域進(jin)(jin)(jin) 行(xing)自(zi)動規劃、硬件(jian)自(zi)啟(qi)動、軟件(jian)自(zi)加載。

數(shu)字(zi)孿生(sheng)(sheng)技(ji)(ji)術作(zuo)為(wei)應用于網絡領域的新理念，需(xu)要(yao)在業界形(xing)成(cheng)更多共識。從工業界以及其(qi)它行業的過程來看，這需(xu)要(yao)較長的時(shi)間。同時(shi)，數(shu)字(zi)孿生(sheng)(sheng)技(ji)(ji)術依賴(lai)大(da)量(liang)的數(shu)據(ju)采(cai)集，這將增加設(she)備成(cheng)本，數(shu)據(ju)采(cai)集的方(fang)式也需(xu)要(yao)突破(po)性的創新。

5、確定性數據傳輸

確定(ding)性的概念最初在IEEE提出并進行標準(zhun)化。IEEE 802.1工(gong)作(zuo)組于(yu)2007年(nian)創建(jian)了(le)音頻(pin)視頻(pin)橋接（AVB）任務組，其目(mu)標是用以太網(wang)取代家庭中的HDMI、揚聲(sheng)器和(he)同軸(zhou)電纜(lan)。隨著IEEE 802.1AVB標準(zhun)在工(gong)作(zuo)室、體(ti)育和(he)娛(yu)樂場所的成(cheng)功應用，這一技(ji)術(shu)開始吸引(yin)工(gong)業界(jie)(jie)和(he)汽車界(jie)(jie)的關注。2012年(nian)，IEEE 802.1AVB任務組更名為時(shi)(shi)(shi)間(jian)敏(min)感網(wang)絡（TSN）任務組。TSN標準(zhun)擴展了(le)AVB的技(ji)術(shu)，具有時(shi)(shi)(shi)間(jian)同步、 時(shi)(shi)(shi)延保證等確保實(shi)時(shi)(shi)(shi)性的機(ji)制，支持流量調度和(he)整形、可(ke)靠性、配置 管理等相關協議。2015年(nian)，IETF成(cheng)立了(le)確定(ding)性網(wang)絡（DetNet）工(gong)作(zuo)組， 致(zhi)力于(yu)將基于(yu)以太網(wang)的確定(ding)性技(ji)術(shu)擴展到廣(guang)域IP網(wang)絡，提供延遲、 丟包和(he)抖(dou)動的最壞情況界(jie)(jie)限(xian)，以提供確定(ding)的數據傳輸。

從(cong)上可以看出，固定網絡(luo)的(de)確定性(xing)傳輸已經提出有10年的(de)時(shi)間， 但是(shi)面向移(yi)動網絡(luo)的(de)確定性(xing)傳輸研究才剛(gang)剛(gang)起(qi)步，這(zhe)主要(yao)是(shi)由于1、 空口易受環境影響(xiang)，傳輸質(zhi)量很難預測；2、缺(que)乏(fa)端到端的(de)確定性(xing)保障機制。

6G時(shi)代，確定性(xing)數據傳(chuan)輸將成為6G網絡的(de)代表能力，實現有界(jie)時(shi)延、低抖動、高可靠(kao)性(xing)以及高精(jing)度的(de)時(shi)間同步(bu)等特性(xing)。需要攻克的(de)難點包(bao)括以下(xia)幾方(fang)面(mian)：

1、無(wu)線空口如(ru)何實(shi)現(xian)靈(ling)活的(de)資源(yuan)預留和實(shi)時(shi)(shi)調度(du)。空口的(de)不(bu)可預測性，是實(shi)現(xian)端(duan)到端(duan)確定(ding)性傳輸的(de)主要瓶頸。這就要求在6G時(shi)(shi)代，首先(xian)空口的(de)資源(yuan)是足夠的(de)、非受限的(de)，數據(ju)報文(wen)在 接入網內可以進行(xing)實(shi)時(shi)(shi)靈(ling)活調度(du)，保障報文(wen)可以在規定(ding)的(de)時(shi)(shi)間內處(chu)理完畢并且發出(chu)。

2、如何實現廣域的(de)(de)確定性(xing)傳(chuan)輸機制。IEEE TSN技術的(de)(de)難以應用于廣域，這(zhe)主(zhu)要(yao)是由于TSN系統中的(de)(de) CNC無法進行大(da)規(gui)模的(de)(de)路徑(jing)運算和(he)準確的(de)(de)實時(shi)調度(du)，以及時(shi)間同步精度(du)隨著(zhu)路徑(jing)延(yan)長而越(yue)來越(yue)低。

3、如何(he)實現跨(kua)層(ceng)、跨(kua)域的確定性(xing)機制融(rong)合。5G時代(dai)，移動網(wang)(wang)絡依然是承載在IP之上的一(yi)層(ceng)網(wang)(wang)絡，這對跨(kua)域 協同(tong)(tong)的確定性(xing)傳輸(shu)(shu)調(diao)度提出了嚴(yan)苛的挑戰(zhan)。在6G時代(dai)，從網(wang)(wang)絡設(she)計之初就希望能夠實現異構接(jie)入、固移融(rong)合、協同(tong)(tong)管理，移動網(wang)(wang)絡需要 吸(xi)取現有(you)固定網(wang)(wang)絡的二層(ceng)、三層(ceng)確定性(xing)傳輸(shu)(shu)協議(yi)，實現部(bu)署融(rong)合、協議(yi)支持、協同(tong)(tong)調(diao)度，從而實現端到端跨(kua)層(ceng)、跨(kua)域的確定性(xing)數據傳輸(shu)(shu)。

6、可編程網絡

6G網(wang)絡(luo)需要支持(chi)網(wang)絡(luo)可編(bian)程能力(li)，實現接(jie)入(ru)、邊緣、核(he)心、廣域、數(shu)據(ju)五網(wang)協同，從而使電(dian)信網(wang)絡(luo)具(ju)備跨多(duo)業務(wu)(wu)、多(duo)領域、全(quan)生命周期的全(quan)場景可定制能力(li)。網(wang)絡(luo)可編(bian)程能力(li)體現在(zai)很多(duo)的層次上，從下往上依次為(wei)芯片可編(bian)程（如(ru)P4、POF）、FIB可編(bian)程（如(ru)OpenFlow）、RIB可編(bian)程（如(ru) BGP、PCEP）、設(she)備OS可編(bian)程、設(she)備配(pei)置可編(bian)程（如(ru)CLI、 NETCONF/YANG、OVSDB）、控制器(qi)可編(bian)程和業務(wu)(wu)可編(bian)程（如(ru)GBP、 NEMO）。

未來網(wang)絡需要(yao)從網(wang)元、協議(yi)、業務、管理四(si)個維度(du)滿足可編(bian)程能力(li)：

1、設(she)備網(wang)(wang)(wang)(wang)元可(ke)(ke)(ke)(ke)編程：隨著數據業務類型呈(cheng)現(xian)出(chu)多(duo)樣化(hua)(hua)、個性化(hua)(hua)態勢，面對用(yong)戶對新(xin)網(wang)(wang)(wang)(wang) 絡(luo)功(gong)能(neng)的(de)(de)需求層出(chu)不窮，設(she)備網(wang)(wang)(wang)(wang)元的(de)(de)協(xie)(xie)議棧支持的(de)(de)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)功(gong)能(neng)有限，所 用(yong)的(de)(de)網(wang)(wang)(wang)(wang)卡(ka)芯片也不可(ke)(ke)(ke)(ke)能(neng)預測未來(lai)幾年內(nei)所有可(ke)(ke)(ke)(ke)能(neng)出(chu)現(xian)的(de)(de)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)功(gong)能(neng)。網(wang)(wang)(wang)(wang) 元作為(wei)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)的(de)(de)基本(ben)組成，需要其硬(ying)件架構(gou)(gou)允(yun)(yun)許用(yong)戶重(zhong)新(xin)定(ding)(ding)義功(gong)能(neng)，能(neng) 夠(gou)按需完(wan)成不同類型協(xie)(xie)議、封裝’解封裝的(de)(de)處理。同時上層軟件體系結 構(gou)(gou)由功(gong)能(neng)劃(hua)分清晰的(de)(de)模塊(kuai)或(huo)API組成，允(yun)(yun)許用(yong)戶重(zhong)新(xin)組織這些模塊(kuai)或(huo) 調(diao)用(yong)接口(kou)來(lai)達(da)到定(ding)(ding)制的(de)(de)目的(de)(de)，如分類、整形、QoS等。設(she)備網(wang)(wang)(wang)(wang)元支持 可(ke)(ke)(ke)(ke)編程，使得高效支持用(yong)戶的(de)(de)定(ding)(ding)制化(hua)(hua)和新(xin)協(xie)(xie)議持續演進成為(wei)可(ke)(ke)(ke)(ke)能(neng)。

2、網(wang)(wang)(wang)絡(luo)協議(yi)(yi)可編(bian)程：電信網(wang)(wang)(wang)絡(luo)和(he)(he)數據(ju)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)的(de)職能劃分越來(lai)越模糊，網(wang)(wang)(wang)絡(luo)協議(yi)(yi)和(he)(he)架構也(ye) 在互相滲透。隨著應用(yong)場(chang)景不(bu)(bu)斷(duan)演進(jin)(jin)，對網(wang)(wang)(wang)絡(luo)協議(yi)(yi)棧功能的(de)新需求(qiu)層出不(bu)(bu)窮(qiong)，網(wang)(wang)(wang)絡(luo)協議(yi)(yi)的(de)演進(jin)(jin)和(he)(he)創新也(ye)不(bu)(bu)斷(duan)涌(yong)現（如(ru)NewIP、SRv6、QUIC 等），面對新舊協議(yi)(yi)的(de)長期并存，勢必要求(qiu)端到(dao)端網(wang)(wang)(wang)內、網(wang)(wang)(wang)間的(de)協議(yi)(yi) 能夠支持同步切換，甚至根據(ju)用(yong)戶(hu)業務類型(xing)和(he)(he)質量要求(qiu)對切片端到(dao)端的(de)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)協議(yi)(yi)按需進(jin)(jin)行(xing)選(xuan)擇。進(jin)(jin)而實現后5G+網(wang)(wang)(wang)絡(luo)向(xiang)6G網(wang)(wang)(wang)絡(luo)平穩切換。

3、業(ye)務(wu)(wu)路(lu)徑(jing)可(ke)編程(cheng)：端(duan)(duan)到(dao)(dao)(dao)端(duan)(duan)網(wang)絡(luo)承載越來(lai)越豐富(fu)的業(ye)務(wu)(wu)，我們需(xu)要看到(dao)(dao)(dao)網(wang)絡(luo)或網(wang)元完 成新業(ye)務(wu)(wu)升級的時間(jian)是(shi)有(you)先后(hou)的。支持(chi)按需(xu)配置不(bu)同用(yong)戶(hu)數據(ju)使用(yong)不(bu)同業(ye)務(wu)(wu)處理路(lu)徑(jing)，既能采(cai)用(yong)利舊改(gai)造方案(an)，又能實現(xian)向創新網(wang)絡(luo)架構的逐步(bu)引流，平穩切(qie)換，在(zai)有(you)限(xian)成本基礎上(shang)(shang)滿(man)足用(yong)戶(hu)需(xu)求的無限(xian)擴(kuo)展(zhan)。 進一步(bu)地(di)，從終端(duan)(duan)、接(jie)入網(wang)、核(he)心(xin)(xin)網(wang)、廣域網(wang)、到(dao)(dao)(dao)數據(ju)中心(xin)(xin)全網(wang)的轉(zhuan)發路(lu)徑(jing)可(ke)測、可(ke)調(diao)、才真正意義(yi)上(shang)(shang)實現(xian)端(duan)(duan)到(dao)(dao)(dao)端(duan)(duan)業(ye)務(wu)(wu)的、網(wang)、邊協(xie)同， 實現(xian)端(duan)(duan)到(dao)(dao)(dao)端(duan)(duan)的網(wang)絡(luo)保(bao)障。

4、管理(li)(li)方(fang)(fang)式可(ke)編(bian)(bian)程：隨著電信網(wang)(wang)絡日(ri)益復雜、網(wang)(wang)內運(yun)維成(cheng)本居高不下、網(wang)(wang)間運(yun)維壁壘遲未打通(tong)、導致商業變現能(neng)力(li)不足(zu)、新業務(wu)上(shang)線速度減緩。管理(li)(li)方(fang)(fang)式課編(bian)(bian)程是指在監控(kong)和管理(li)(li)方(fang)(fang)式上(shang)，網(wang)(wang)絡中的(de)(de)網(wang)(wang)元應(ying)支持(chi)多種或自(zi)定義的(de)(de)管理(li)(li)手段，促進資源(yuan)效(xiao)率、能(neng)源(yuan)效(xiao)率、運(yun)維效(xiao)率的(de)(de)三(san)個(ge)提升，成(cheng)就面向用戶體(ti)驗的(de)(de)閉(bi)環自(zi)治網(wang)(wang)絡系統。

智東西認為，昨天我們(men)(men)報道了5G在21個垂直行業(ye)中應用(yong)，隨著5G的(de)不(bu)斷普及，通(tong)信面(mian)向(xiang)未來的(de)需(xu)求會更加明確。相關的(de)新(xin)業(ye)務、新(xin)應 用(yong)、新(xin)服務、新(xin)材料的(de)領域都在飛速(su)發展，云計算、大(da)數據、區塊鏈、 人工智(zhi)能等新(xin)技術(shu)與通(tong)信技術(shu)也(ye)在不(bu)斷融合，這些迫切需(xu)要結合最新(xin)變(bian)化和(he)發展趨勢不(bu)停(ting)地推動6G的(de)設計和(he)研究(jiu)。雖然(ran)現階段對6G的(de)設想似(si)乎(hu)有些天馬(ma)行空(kong)，但技術(shu)的(de)發展速(su)度往(wang)往(wang)超(chao)過人們(men)(men)的(de)預期。