5G已經展開了全面商(shang)用，隨著5G在(zai)垂直(zhi)行(xing)業的(de)(de)(de)不斷(duan)滲透，人們對于6G的(de)(de)(de)設(she)想也逐步(bu)提上(shang)日程。面向(xiang)2030+, 6G將在(zai)5G基礎上(shang)全面支持整個(ge)世(shi)界的(de)(de)(de)數(shu)字化，并結合(he)人工智(zhi)(zhi)能(neng)等技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)發展，實現智(zhi)(zhi)慧(hui)的(de)(de)(de)泛(fan)在(zai)可取(qu)、全面賦(fu)能(neng)萬(wan)事(shi)萬(wan)物，推動社會(hui)走(zou)向(xiang)虛擬與現實結合(he)的(de)(de)(de)“數(shu)字孿(luan)生(sheng)”世(shi)界，實現“數(shu)字孿(luan)生(sheng)，智(zhi)(zhi)慧(hui)泛(fan)在(zai)”的(de)(de)(de)美(mei)好愿(yuan)景。圍繞這一總體愿(yuan)景，6G網絡(luo)將在(zai)智(zhi)(zhi)享生(sheng)活、智(zhi)(zhi)賦(fu)生(sheng)產(chan)、智(zhi)(zhi)煥(huan)社會(hui)三個(ge)方面催生(sheng)全新的(de)(de)(de)應用場景，比如孿(luan)生(sheng)數(shu)字人、全息交(jiao)互(hu)、超能(neng)交(jiao)通、通感(gan)互(hu)聯、智(zhi)(zhi)能(neng)交(jiao)互(hu)等。

這(zhe)些場(chang)景將需要太比特級(ji)的(de)峰值速率、亞毫秒級(ji)的(de)時延(yan)體驗、超過1000km/h的(de)移動速度以及(ji)安全內生、智(zhi)慧(hui)內生、數字孿生等(deng)新的(de)網絡能力。為了滿足新場(chang)景和新業務(wu)的(de)更高要求(qiu)，6G空口技(ji)術(shu)和架構需要相應的(de)變革。

本期(qi)的(de)智能(neng)內參，我們推(tui)薦中國移(yi)動通信有限公司研究院的(de)報告《2030+技(ji)術(shu)趨(qu)勢白皮書(shu)》，對無線網(wang)絡的(de)未來技(ji)術(shu)發(fa)展趨(qu)勢進行了預測(ce)和(he)探(tan)討，介紹了無線接(jie)入網(wang)潛(qian)在的(de)關鍵技(ji)術(shu)。

本期內參來源：中國移動(dong)通信有限公(gong)司研(yan)究院(yuan)

原標題：

《2030+技術趨勢白皮書》

作者：未注明

一、未來網絡技術

目前(qian)隨著信息通信技(ji)術與大數據(ju)、人工智能的(de)(de)深(shen)度(du)融合，網絡(luo)泛(fan)在性的(de)(de)進一步擴展，用戶(hu)體驗和個性化(hua)服務需求的(de)(de)持續提升，許多(duo)新(xin)的(de)(de)使(shi)能技(ji)術不斷涌現的(de)(de)同時(shi)，未來(lai)網絡(luo)也(ye)呈(cheng)現出如下一些大的(de)(de)特征與發展趨勢(shi)。

1、全頻譜通信

隨著通信需求的(de)不斷提高，移動通信網(wang)絡需要更(geng)(geng)多的(de)頻(pin)譜，由于6GHz以下的(de)頻(pin)譜已經(jing)分配(pei)殆盡(jin)，26GHz、39GHz的(de)毫米(mi)波頻(pin)段也已經(jing)分配(pei)給5G使用，需要研(yan)究更(geng)(geng)高頻(pin)段，如THz和(he)可見光，以滿足更(geng)(geng) 高容量和(he)超高體驗速(su)率的(de)需求。

可見光通(tong)常指頻(pin)(pin)段430~790THz （波長(chang)(chang)為380~750nm）的(de)(de)電磁波 ，有(you)約400THz候選頻(pin)(pin)譜，太赫茲指的(de)(de)是(shi)頻(pin)(pin)段0.1~10THz （波長(chang)(chang)為 30~3000微米）的(de)(de)電磁波叫(jiao)有(you)約10THz候選頻(pin)(pin)譜，兩者都(dou)具有(you)大(da)帶寬的(de)(de)特點，易于(yu)實現(xian)超高速率通(tong)信，是(shi)未來移(yi)動通(tong)信系統的(de)(de)一個潛在補(bu)充。

▲頻(pin)率分布

可(ke)(ke)見(jian)光和(he)(he)太(tai)赫(he)茲的空間傳(chuan)輸(shu)損耗(hao)都很大，因(yin)(yin)此(ci)在(zai)地面通(tong)信(xin)(xin)中不適(shi)用于遠距(ju)離(li)傳(chuan)輸(shu)，而(er)(er)適(shi)合(he)于在(zai)局域和(he)(he)短距(ju)離(li)場景提供更(geng)(geng)(geng)大的容量和(he)(he)更(geng)(geng)(geng)高的速率(lv)。為了提升覆蓋，可(ke)(ke)見(jian)光通(tong)信(xin)(xin)可(ke)(ke)利用其低功耗(hao)、低成本、易部署等特(te)點，并與(yu)照明功能結(jie)合(he)，采用超(chao)(chao)密集部署實現更(geng)(geng)(geng)廣(guang)泛的覆蓋； 而(er)(er)太(tai)赫(he)茲通(tong)信(xin)(xin)由于波長(chang)短，天線陣子尺寸小，發送功率(lv)低，因(yin)(yin)此(ci)更(geng)(geng)(geng)適(shi)合(he)與(yu)超(chao)(chao)大規模天線結(jie)合(he)使用，形成寬度更(geng)(geng)(geng)窄(zhai)，方(fang)向性更(geng)(geng)(geng)好的太(tai)赫(he)茲波束(shu)，有效地抑制干(gan)擾(rao)，提高覆蓋距(ju)離(li)。

從整(zheng)(zheng)個6G移(yi)動(dong)通(tong)信(xin)網(wang)(wang)絡的(de)部署來看，需要綜合考(kao)慮成本(ben)、需求和業務體驗，分場(chang)景地(di)有效(xiao)使用(yong)所有可(ke)用(yong)的(de)頻(pin)(pin)(pin)率資源。6GHz以下的(de) 頻(pin)(pin)(pin)段(duan)仍將發揮重(zhong)(zhong)要的(de)作用(yong)，特別是提供(gong)(gong)無(wu)縫的(de)網(wang)(wang)絡覆蓋等(deng)，毫(hao)米波將會發揮更重(zhong)(zhong)要的(de)作用(yong)，THz和可(ke)見(jian)光頻(pin)(pin)(pin)段(duan)將會在(zai)局(ju)域和短距離(li)場(chang)景提供(gong)(gong)更大的(de)容量和更高(gao)的(de)速(su)率。因此(ci)，可(ke)見(jian)光與太赫(he)茲(zi)通(tong)信(xin)引入移(yi)動(dong)通(tong)信(xin)網(wang)(wang)絡后，需要考(kao)慮6GHz以下、毫(hao)米波、太赫(he)茲(zi)、可(ke)見(jian)光等(deng)全部頻(pin)(pin)(pin)段(duan)的(de)深(shen)度融合組網(wang)(wang)，實現各(ge)個頻(pin)(pin)(pin)段(duan)的(de)動(dong)態互補，以優(you)化全網(wang)(wang)整(zheng)(zheng)體服務質量、降低網(wang)(wang)絡能耗。

2、空天地一體

未來網絡在(zai)大(da)幅(fu)度提高用戶體(ti)驗速率的(de)同時，還要(yao)滿足飛機(ji)、輪船等機(ji)載船載互聯網的(de)網絡服(fu)務(wu)需求，保(bao)障高速移(yi)動的(de)地(di)(di)面車輛、 高鐵等終端的(de)服(fu)務(wu)連續性，支持即時搶險救災、環境監測、森林(lin)防 火、無(wu)人區(qu)巡檢、遠洋集裝箱(xiang)信息追蹤(zong)等海量物聯網設備部署(shu)，實現(xian)人口(kou)稀少(shao)區(qu)域低成本覆蓋等需求。故未來的(de)主要(yao)形式是將(jiang)網絡覆蓋范(fan)圍拓(tuo)展(zhan)到太空、深山(shan)、深海、陸地(di)(di)等自(zi)然空間(jian)的(de)立體(ti)覆蓋網絡，因此需要(yao)構建空天地(di)(di)一體(ti)化網絡，實現(xian)通信網絡全球全域的(de)三維立體(ti)“泛在(zai)覆蓋”。

空天(tian)地一體(ti)化網絡主要包(bao)括不同軌(gui)道衛(wei)星(xing)構(gou)成(cheng)(cheng)的天(tian)基(ji)(ji)、各種(zhong)空中飛行(xing)器構(gou)成(cheng)(cheng)的空基(ji)(ji)以及衛(wei)星(xing)地面(mian)站(zhan)和傳統地面(mian)網絡構(gou)成(cheng)(cheng)的地基(ji)(ji)三部(bu)分(fen)，具有覆蓋范(fan)圍廣、可靈活部(bu)署、超低(di)功耗、超高(gao)精(jing)度(du)和不易受(shou)地面(mian)災害影響(xiang)等特點。

▲空天地一體化網絡

面(mian)向6G的空(kong)天地(di)(di)(di)一體化將衛星(xing)通信(xin)網(wang)絡作(zuo)為地(di)(di)(di)面(mian)通信(xin)網(wang)絡的重要補充和延(yan)伸(shen)，并將兩者深度融合，顯(xian)著(zhu)提高用(yong)戶空(kong)口接入能力(li)和立體覆蓋能力(li)。通過空(kong)天地(di)(di)(di)一體化網(wang)絡的星(xing)地(di)(di)(di)資(zi)源協作(zuo)調度以及星(xing)地(di)(di)(di)無(wu)縫漫游，可(ke)為用(yong)戶提供無(wu)感知(zhi)的一致性(xing)服務，確保網(wang)絡韌性(xing)魯棒以及資(zi)源綠(lv)色集約。

3、DOICT 融合

6G是通信(xin)(xin)(xin)技術(shu)、信(xin)(xin)(xin)息(xi)技術(shu)、大數據(ju)技術(shu)、AI技術(shu)、控制技術(shu)深度融(rong)合的(de)新一(yi)代移動通信(xin)(xin)(xin)系(xi)統，呈現出極強的(de)跨(kua)學科(ke)、跨(kua)領域發展特征。6G“數字(zi)孿生、智慧泛在”愿景，需要從信(xin)(xin)(xin)息(xi)采集、信(xin)(xin)(xin)息(xi)傳遞、 信(xin)(xin)(xin)息(xi)計算、信(xin)(xin)(xin)息(xi)應用(yong)多個環節端(duan)到端(duan)設計。DOICT融(rong)合將是6G端(duan)到端(duan)信(xin)(xin)(xin)息(xi)處理(li)和服務架構的(de)發展趨勢。

ICT深度(du)融(rong)合(he)推(tui)動(dong)(dong)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)全(quan)維(wei)可定義，是(shi)柔性網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)的基(ji)(ji)礎。DICT深度(du)融(rong)合(he)推(tui)動(dong)(dong)人工智能與大數據全(quan)面滲透(tou)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)，是(shi)智能網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)的基(ji)(ji)礎。 DOICT深度(du)融(rong)合(he)推(tui)動(dong)(dong)確定性網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)發展(zhan)，是(shi)自動(dong)(dong)化(hua)系統與數字孿生系統的基(ji)(ji)礎。

DOICT將在大數據(ju)流動的基礎上實現云、網、邊、端、業(ye)(ye)深度(du)融合，以區塊(kuai)鏈為代表的手(shou)段創造可信環境，提(ti)升(sheng)各方資源利用效率， 協同升(sheng)級云邊計算能(neng)力(li)、網絡能(neng)力(li)、終端能(neng)力(li)和(he)業(ye)(ye)務能(neng)力(li)。

4、網絡可重構

隨著移動通信技術的快速發展，業(ye)(ye)務(wu)需求與(yu)場景(jing)更(geng)加(jia)多元化、個性化，未(wei)來6G網(wang)絡(luo)(luo)(luo)將(jiang)采(cai)用更(geng)加(jia)靈(ling)活(huo)的可(ke)重構(gou)架構(gou)設(she)計(ji)。一方面基于共享的硬件資源，網(wang)絡(luo)(luo)(luo)為不同(tong)用戶(hu)的不同(tong)業(ye)(ye)務(wu)分配相應的網(wang)絡(luo)(luo)(luo)和空口資源，實現端到端的按需服務(wu)，在(zai)提供(gong)(gong)極(ji)致服務(wu)的同(tong)時，實現資源共享，以最大化資源利用率，降(jiang)低網(wang)絡(luo)(luo)(luo)建設(she)成本；另一方面，極(ji)簡的網(wang)絡(luo)(luo)(luo)架構(gou)、靈(ling)活(huo)可(ke)擴展的網(wang)絡(luo)(luo)(luo)特性為后續網(wang)絡(luo)(luo)(luo)維(wei)護、升級及優(you)化提供(gong)(gong)極(ji)大的便(bian)利，進一步降(jiang)低運營(ying)商網(wang)絡(luo)(luo)(luo)運營(ying)成本。另外，面向6G智慧(hui)內(nei)生的特征需求，也對網(wang)絡(luo)(luo)(luo)提出了(le)更(geng)強的計(ji)算(suan)能(neng)力以及可(ke)擴展能(neng)力。

5、感知-通信-計算一體化

感知(zhi)-通信(xin)-計算(suan)一體化是指在信(xin)息(xi)(xi)(xi)傳遞(di)過程中，同(tong)步執行(xing)信(xin)息(xi)(xi)(xi)采(cai)集與信(xin)息(xi)(xi)(xi)計算(suan)的(de)端(duan)到端(duan)信(xin)息(xi)(xi)(xi)處理(li)技(ji)術框架，將打(da)破(po)終端(duan)進(jin)(jin)(jin)行(xing)信(xin)息(xi)(xi)(xi)采(cai)集、 網絡進(jin)(jin)(jin)行(xing)信(xin)息(xi)(xi)(xi)傳遞(di)和(he)云邊進(jin)(jin)(jin)行(xing)計算(suan)的(de)煙囪式信(xin)息(xi)(xi)(xi)服務(wu)框架，是提供(gong)無人化、浸入(ru)式和(he)數字孿生等感知(zhi)通信(xin)計算(suan)高度耦(ou)合業務(wu)的(de)技(ji)術需求。

感知(zhi)-通(tong)信(xin)(xin)-計算(suan)一體化具體分為功能(neng)協同和功能(neng)融合兩個層次。 在功能(neng)協同框架中，感知(zhi)信(xin)(xin)息可(ke)以增強通(tong)信(xin)(xin)能(neng)力，通(tong)信(xin)(xin)可(ke)以擴展感知(zhi)維(wei)度和深度，計算(suan)可(ke)以進行(xing)多維(wei)數(shu)據融合和大數(shu)據分析，感知(zhi)可(ke)以增強計算(suan)模型(xing)與算(suan)法性能(neng)，通(tong)信(xin)(xin)可(ke)以帶來(lai)泛在計算(suan)，計算(suan)可(ke)以實現超大規模通(tong)信(xin)(xin)。

在功能融(rong)合(he)(he)框架中，感(gan)知(zhi)信(xin)號(hao)和通信(xin)信(xin)號(hao)可(ke)以一(yi)體化(hua)(hua)波形設(she)計與(yu)(yu)(yu)檢測，共享一(yi)套(tao)硬件設(she)備。目前雷(lei)達(da)通信(xin)一(yi)體化(hua)(hua)技術(shu)已(yi)成為熱點，將(jiang)太赫茲探測能力(li)與(yu)(yu)(yu)通信(xin)能力(li)融(rong)合(he)(he)，以及將(jiang)可(ke)見光(guang)成像與(yu)(yu)(yu)通信(xin)融(rong)合(he)(he)成為 6G潛在的(de)技術(shu)趨勢。感(gan)知(zhi)與(yu)(yu)(yu)計算融(rong)合(he)(he)成算力(li)感(gan)知(zhi)網絡(luo)，計算與(yu)(yu)(yu)網絡(luo) 融(rong)合(he)(he)實現網絡(luo)端到端可(ke)定(ding)義和微服務(wu)架構(gou)。

未來(lai)，感知通(tong)信(xin)計算可(ke)以在軟(ruan)件定義(yi)芯片技(ji)術發展基(ji)礎上，實現(xian)功能可(ke)重(zhong)構。

▲感知(zhi)-通(tong)信-計算一體化應用場景(jing)

感(gan)知(zhi)-通(tong)信-計算一體化(hua)的應用場(chang)景包(bao)括無人(ren)(ren)化(hua)業(ye)(ye)務(wu)、浸入式業(ye)(ye)務(wu)和(he)數字(zi)(zi)孿(luan)生業(ye)(ye)務(wu)。在(zai)無人(ren)(ren)化(hua)業(ye)(ye)務(wu)領域，提(ti)供(gong)智能(neng)體交(jiao)互能(neng)力(li)和(he)協同(tong)機器(qi)學習能(neng)力(li)，在(zai)浸入式業(ye)(ye)務(wu)領域，提(ti)供(gong)交(jiao)互式XR的感(gan)知(zhi)和(he)渲(xuan)染(ran)能(neng)力(li)， 全息通(tong)信的感(gan)知(zhi)、建模(mo)(mo)和(he)顯(xian)示能(neng)力(li)，在(zai)數字(zi)(zi)孿(luan)生業(ye)(ye)務(wu)領域提(ti)供(gong)物理(li)世界的感(gan)知(zhi)、建模(mo)(mo)、推(tui)理(li)和(he)控制(zhi)能(neng)力(li)，在(zai)體域網(wang)領域提(ti)供(gong)人(ren)(ren)員監控、人(ren)(ren) 體參數感(gan)知(zhi)與干預能(neng)力(li)。

二、無線使能技術

面(mian)對(dui)新應(ying)用(yong)場景帶來的(de)新指(zhi)標(biao)需(xu)求，比如Tbps量級(ji)的(de)峰值速率、 Gbps級(ji)別的(de)用(yong)戶體驗速率、近有(you)線連接的(de)時延等(deng)需(xu)求，僅依靠現有(you) 的(de)5G技(ji)術(shu)(shu)是難以(yi)滿足(zu)的(de)，為此業界也在積極研究一(yi)(yi)些新技(ji)術(shu)(shu)、新架(jia) 構(gou)、新設計，期望形成一(yi)(yi)些新的(de)突破。本章將從基礎傳(chuan)輸技(ji)術(shu)(shu)、協議與架(jia)構(gou)設計以(yi)及自(zi)治網(wang)絡技(ji)術(shu)(shu)三個方面(mian)，對(dui)未來無線接入網(wang)潛在關(guan)鍵(jian) 技(ji)術(shu)(shu)進行分(fen)析。

眾所(suo)周知，更大帶寬可以提(ti)升系統峰值速率，但(dan)是(shi)頻譜效率的提(ti) 升還(huan)需要(yao)依賴于物理層傳輸技(ji)術的發展。

1、分布式超大規模MIMO

引入超大規模(mo)MIMO后，4G/5G網絡(luo)容量得到了(le)大幅提升(sheng)，但(dan) 是(shi)由于路徑(jing)損耗(hao)以(yi)(yi)及(ji)小區間(jian)干擾，小區邊緣用戶體驗仍(reng)有待改(gai)善。分(fen)(fen) 布(bu)(bu)式(shi)超大規模(mo)MIMO將(jiang)傳統的(de)集中部署(shu)方(fang)式(shi)拓展(zhan)至分(fen)(fen)布(bu)(bu)式(shi)部署(shu)，在多個分(fen)(fen)布(bu)(bu)式(shi)節點之(zhi)間(jian)引入智(zhi)(zhi)能(neng)協作，實現資源的(de)聯合(he)調度(du)和數(shu)據的(de)聯 合(he)發送，如下圖所示。通過分(fen)(fen)布(bu)(bu)式(shi)部署(shu)以(yi)(yi)及(ji)智(zhi)(zhi)能(neng)協作，一方(fang)面有效消除干擾，增強(qiang)信號接收質量；另一方(fang)面有效增強(qiang)覆(fu)蓋，為(wei)用戶帶來無邊界(jie)性能(neng)體驗。在未(wei)來6G網絡(luo)，尤其是(shi)更高頻段(duan)、密集部署(shu)場景(jing)中 將(jiang)呈現出極大應(ying)用潛力。

▲分(fen)布式(shi)超大規(gui)模(mo)MIMO示意

業界已從理(li)論(lun)上(shang)論(lun)證分布(bu)式(shi)MIMO在提升信(xin)道容量方(fang)面的(de)優(you)勢。理(li)論(lun)分析(xi)表明(ming)，在天線(xian)總數、發射總功率及覆蓋范(fan)圍相(xiang)同條件下，分布(bu)式(shi)MIMO系統中由于始(shi)終存在更接近用戶(hu)的(de)分布(bu)式(shi)節點(dian)，同時利(li)用調度和賦形的(de)智能(neng)協作，其性能(neng)較(jiao)之集中式(shi)MIMO更為均勻，特別是對于邊(bian)緣用戶(hu)性能(neng)增益更為顯著。

分布式超大規(gui)模MIMO由于其天線規(gui)模、節(jie)點(dian)數顯著增多，對(dui)節(jie)點(dian)間信息交互能力、聯(lian)(lian)合的(de)協作節(jie)點(dian)選擇(ze)和(he)賦形方(fang)案設計、算法復雜度、干擾處(chu)理等(deng)提出了(le)挑戰；同時，相(xiang)干聯(lian)(lian)合發送對(dui)節(jie)點(dian)之(zhi)間收發通道(dao)的(de)一致性(xing)也提出了(le)更高(gao)要求，需(xu)要進一步研(yan)究空口校準方(fang)案。

2、智能超表面

智能(neng)超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)通過表面上的(de)結(jie)構單元(yuan)對電磁(ci)波進行(xing)控制，通過對每個結(jie)構單元(yuan)的(de)參數(shu)、位(wei)置進行(xing)調整，實現對任(ren)意的(de)電磁(ci)波反射/逐射幅(fu)度(du)和相位(wei)分布的(de)調整。在解決非視距(ju)傳輸、減小覆蓋空(kong)洞等傳統(tong)無線通信痛點問題具有積(ji)極(ji)意義(yi)。

下圖(tu)給(gei)出了一種RIS輔助下的(de)(de)無(wu)(wu)線通信的(de)(de)系(xi)統示意。基(ji)站對(dui)RIS 進(jin)行(xing)控(kong)制(zhi)，RIS基(ji)于(yu)控(kong)制(zhi)對(dui)自身(shen)結構單元的(de)(de)幅度(du)和(he)相位進(jin)行(xing)調整, 從(cong)而實現(xian)對(dui)基(ji)站發射信號的(de)(de)有(you)控(kong)制(zhi)地反射。與傳(chuan)統中繼通信相比，RIS 可以工作在全雙工模(mo)式下，具有(you)更高(gao)的(de)(de)頻譜利用率。RIS無(wu)(wu)需RF 鏈路，不需要大規模(mo)供電，在功耗和(he)部署(shu)成本上(shang)都將具有(you)優勢。

▲RIS輔助通信系統

RIS在無線移動通(tong)信中的(de)實際應(ying)用(yong)效(xiao)果，依賴于超材(cai)料(liao)的(de)研究成 熟度以及數字(zi)控制超材(cai)料(liao)的(de)精度和效(xiao)率(lv)。同(tong)時，無源(yuan)特性導致的(de)超表面信道(dao)難估(gu)計問題、基站和RIS可實用(yong)聯(lian)合(he)預(yu)編碼方(fang)案以及RIS網 絡架構與控制方(fang)案都有待更深入的(de)研究。

3、超奈奎斯特傳輸技術

在(zai)傳(chuan)統通信系統中，為(wei)了避免符(fu)號間干擾(ISI, Inter-Symbol Interference),通常采(cai)用奈(nai)奎斯特準則，從而限制了發(fa)送(song)的碼(ma)元(yuan)速率(lv)。 超奈(nai)奎斯特傳(chuan)輸技術錯(cuo)誤味找到(dao)引用源。采(cai)用更快的速率(lv)發(fa)送(song)碼(ma)元(yuan)，在(zai)傳(chuan)輸時人為(wei)引入ISI，再(zai)通過接收端過采(cai)樣，利(li)用更高級(ji)的接收機(ji)消(xiao)除 ISI，如下圖所示，從而提升鏈路實際傳(chuan)輸速率(lv)和頻譜利(li)用率(lv)。

▲超奈奎斯特傳輸系統收發框(kuang)圖示(shi)意

超(chao)奈(nai)奎斯(si)特(te)傳(chuan)輸信號的功率(lv)譜(pu)密度只與發(fa)送濾波器的頻率(lv)響應函數(shu)有關，并不(bu)會(hui)擴展(zhan)帶(dai)寬(kuan)。下圖中(zhong)對比了超(chao)奈(nai)奎斯(si)特(te)傳(chuan)輸系(xi)統與傳(chuan)統奈(nai)奎斯(si)特(te)系(xi)統的帶(dai)寬(kuan)，其中(zhong)基帶(dai)時域波形為矩形波，超(chao)奈(nai)奎斯(si)特(te)傳(chuan)輸系(xi)統的重疊(die)層數(shu)為4。從圖中(zhong)可見(jian)，超(chao)奈(nai)奎斯(si)特(te)傳(chuan)輸系(xi)統不(bu)會(hui)改變頻譜(pu)的分布形狀(zhuang)，即不(bu)會(hui)擴展(zhan)帶(dai)寬(kuan)。

▲超(chao)奈(nai)奎斯特(te)系統與(yu)奈(nai)奎斯特(te)系統帶寬對(dui)比

在多天(tian)線(xian)天(tian)線(xian)系(xi)統(tong)中，利用(yong)(yong)超奈奎(kui)斯(si)特傳(chuan)輸技術，在發射天(tian)線(xian)之間產生延遲，利用(yong)(yong)過采樣創建虛擬的(de)(de)接收天(tian)線(xian)，可(ke)以在用(yong)(yong)戶(hu)(hu)側天(tian)線(xian)數量受限(xian)時提升空間復用(yong)(yong)和分(fen)集增益(yi)。因此(ci)即使(shi)是單天(tian)線(xian)用(yong)(yong)戶(hu)(hu)也可(ke)以實現空間復用(yong)(yong)增益(yi)。從下(xia)圖可(ke)以看出在高信(xin)噪比時，基于超奈奎(kui)斯(si)特傳(chuan)輸的(de)(de)虛擬天(tian)線(xian)系(xi)統(tong)相比傳(chuan)統(tong)MISO增益(yi)明顯，信(xin)噪比10dB時， 可(ke)以獲(huo)得(de)超40%的(de)(de)容量增益(yi)。

▲超奈奎(kui)斯特傳輸(shu)與(yu)傳統奈奎(kui)斯特傳輸(shu)系統容量對比(bi)

超(chao)奈奎斯特(te)傳輸技術的(de)(de)最優譯碼算(suan)法是基(ji)于最大似然序列估計(ji)的(de)(de)Viterbi譯碼算(suan)法，然而其復雜度隨(sui)重疊程度的(de)(de)增加呈(cheng)指(zhi)數增長(chang)。 因此(ci)，低復雜度接收機設計(ji)對(dui)該系統(tong)的(de)(de)實用化發展(zhan)至關重要(yao)。同時(shi), 未來多載波、大規模天線仍是主流技術，如何與OFDM/MIMO技術 結合，并考慮(lv)實際多徑衰落(luo)信道對(dui)系統(tong)影響(xiang)需要(yao)深入探討(tao)。

4、變換域波形

波形技術在歷代無(wu)線通信系(xi)(xi)統的空中接口(kou)設計中都占有舉足輕重的地位。4G和5G系(xi)(xi)統采用的OFDM波形，性能依賴于其子(zi)載波間(jian)的正交(jiao)性。如果子(zi)載波間(jian)的正交(jiao)性受到多普勒(le)頻偏等因素的破壞(huai), 性能往(wang)往(wang)會明顯(xian)下降(jiang)。

▲變換域波形原理示意圖

變換域(yu)(yu)波形旨在克服(fu)OFDM波形的(de)上述缺點。不(bu)同(tong)于傳統(tong)波形方案(an)認為(wei)發(fa)送(song)符號位于經典的(de)時頻(pin)域(yu)(yu)，變換域(yu)(yu)波形認為(wei)發(fa)送(song)符號位于其他對(dui)偶域(yu)(yu)（如時延-頻(pin)率、時變-多普(pu)勒等對(dui)偶域(yu)(yu)），如下(xia)圖所示。 通過對(dui)偶域(yu)(yu)間(jian)的(de)變換，變換域(yu)(yu)符號可以達(da)到一種多維分集的(de)效果，從(cong)而將OFDM波形中的(de)多普(pu)勒頻(pin)偏等不(bu)利(li)因素(su)作為(wei)一種分集自由度有效利(li)用起來提升傳輸性(xing)能。

▲變換域波(bo)形與OFDM性能(neng)對比

上(shang)圖(tu)給出(chu) 500km/h移動環(huan)境中(zhong)理想信道(dao)估(gu)計假(jia)設下變(bian)(bian)換域波(bo)形(xing)與OFDM間的誤塊率(lv)(lv)性能(neng)對比。仿真中(zhong)考慮了(le)CDL信道(dao)模型(xing)， 子(zi)載(zai)波(bo)間隔60kHz，信道(dao)編(bian)碼(ma)為1/3碼(ma)率(lv)(lv)的卷積碼(ma)，子(zi)載(zai)波(bo)個(ge)(ge)數為128，變(bian)(bian)換域波(bo)形(xing)考慮連續6個(ge)(ge)時域OFDM符號(hao)的聯合處理。結果表明變(bian)(bian)換域波(bo)形(xing)可以(yi)有效應對高速移動環(huan)境中(zhong)的多普勒頻偏(pian)，取(qu)得更優的誤塊率(lv)(lv)性能(neng)。

盡管相(xiang)關研(yan)(yan)究(jiu)表明變換(huan)域(yu)波(bo)形方(fang)案(an)在高速移動等場景下相(xiang)比于傳(chuan)統基于OFDM的(de)波(bo)形方(fang)案(an)可以取(qu)(qu)得明顯(xian)增(zeng)益，但如(ru)(ru)何以較低的(de)代價精(jing)確(que)恢(hui)復發送信(xin)號(hao)是變換(huan)域(yu)波(bo)形研(yan)(yan)究(jiu)中一(yi)個重要(yao)課題。另外，如(ru)(ru)何設(she)計高效的(de)參(can)考信(xin)號(hao)以低開銷精(jing)確(que)獲取(qu)(qu)多天線信(xin)道(dao)需要(yao)進一(yi)步研(yan)(yan)究(jiu)。

5、AI驅動的物理鏈路

自5G通信(xin)起，無(wu)線網(wang)(wang)絡的智能(neng)化成為(wei)(wei)一(yi)(yi)個(ge)重(zhong)要課題，旨在實(shi)現(xian)對網(wang)(wang)絡資源更加高(gao)(gao)效(xiao)的分(fen)配與利用。AI技(ji)術作(zuo)為(wei)(wei)目前無(wu)線網(wang)(wang)絡智能(neng)化的主要使能(neng)技(ji)術之一(yi)(yi)，正(zheng)在滲透到(dao)核心(xin)網(wang)(wang)、網(wang)(wang)管、以(yi)及接入網(wang)(wang)的物理(li)層(ceng)(ceng)和高(gao)(gao)層(ceng)(ceng)協(xie)議(yi)棧等(deng)各個(ge)層(ceng)(ceng)面。其中，物理(li)層(ceng)(ceng)AI泛指利用人(ren)工智能(neng)/機器(qi)學習(xi)方法實(shi)現(xian)或增強無(wu)線網(wang)(wang)絡物理(li)層(ceng)(ceng)功能(neng)的技(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(wang)絡學(xue)習(xi)從接(jie)收到的(de)干擾信(xin)號到原(yuan)始信(xin)號的(de)逆映射，可以(yi)不需(xu)要顯式的(de)信(xin)道估計(ji)與均衡；在特定的(de)信(xin)道環(huan)境下聯合(he)優化發射機(ji)和接(jie)收機(ji)，可以(yi)學(xue)習(xi)信(xin)道中的(de)非理想效應，提升傳輸性能(neng)。

然而以“黑盒(he)”方(fang)式(shi)用AI模塊來代(dai)替傳統物理層模塊在性(xing)能上 將(jiang)很難超越傳統設(she)計。相(xiang)(xiang)比之下(xia)，將(jiang)人(ren)工智能方(fang)法與(yu)人(ren)類專家(jia)知(zhi)識兩 者相(xiang)(xiang)結合的(de)思路是(shi)可(ke)以汲取雙方(fang)優(you)點的(de)更(geng)佳選擇。另外(wai)，要充分發(fa)揮 AI在降低開銷和復(fu)雜(za)性(xing)方(fang)面的(de)潛力，就需(xu)要對參考(kao)信號和空口資源分配進行相(xiang)(xiang)應設(she)計甚至(zhi)多鏈(lian)路模塊之間的(de)聯合設(she)計，因(yin)此(ci)可(ke)能對現有(you) 的(de)空口框架與(yu)信令設(she)計產生(sheng)更(geng)多的(de)影響。

6、即插即用鏈路控制

6G無線接入網需要具(ju)備覆蓋(gai)自動擴展能(neng)(neng)力，以(yi)更(geng)好的完成(cheng)立體(ti)全場景的覆蓋(gai)，當新的網絡服務體(ti)加(jia)入網絡時，能(neng)(neng)夠快(kuai)速握手、即(ji)(ji)插(cha)即(ji)(ji)用，實現覆蓋(gai)擴展。即(ji)(ji)插(cha)即(ji)(ji)用鏈路(lu)控(kong)制技(ji)術包括以(yi)下(xia)幾個方面(mian)：

流程(cheng)感(gan)知：感(gan)知各種類(lei)型的接(jie)入請求(qiu)，并(bing)啟動合(he)適(shi)的握手及控制信令流程(cheng)。對于不同種類(lei)的接(jie)入點，需要準(zhun)確(que)識(shi)別，快速(su)完成接(jie)入，實現覆蓋(gai)的靈活擴展(zhan)。

云(yun)(yun)對邊的(de)(de)控(kong)制協調：云(yun)(yun)端對邊緣接入點的(de)(de)靈(ling)活精準(zhun)管(guan)控(kong)，包括(kuo)諸(zhu)如接入控(kong)制、自動分配帶寬資源、鏈路間(jian)協調。云(yun)(yun)端的(de)(de)處理可以引(yin)入AI能力來支撐上述功(gong)能。

接(jie)入(ru)點(dian)的(de)自(zi)生(sheng)成自(zi)優化：利用數字(zi)孿(luan)生(sheng)/AI等(deng)技術對(dui)各種接(jie)入(ru)點(dian)進(jin)行(xing)(xing)全(quan)自(zi)動(dong)化、全(quan)生(sheng)命周(zhou)期的(de)管理和監控。當接(jie)入(ru)點(dian)新加入(ru)網(wang)絡(luo)時(shi)能 夠自(zi)動(dong)完成配置實(shi)現(xian)自(zi)生(sheng)成；當接(jie)入(ru)點(dian)運行(xing)(xing)時(shi)，根據實(shi)時(shi)場景進(jin)行(xing)(xing)參數調整、自(zi)動(dong)優化，按需(xu)改進(jin)服務，以更好的(de)滿足(zu)用戶的(de)需(xu)求(qiu)。

▲即插即用鏈路控制

云和邊(bian)之間(jian)需要(yao)高(gao)速(su)高(gao)效的(de)傳輸通道以及大帶寬高(gao)實(shi)時性的(de)傳 輸帶寬來確(que)保即插(cha)即用接口間(jian)的(de)信息實(shi)時交互，同(tong)時還(huan)需要(yao)強大的(de)數字孿生和AI算法(fa)支撐(cheng)完成(cheng)對遠(yuan)端接入點(dian)的(de)自動管控。

7、自適應空口的QoS控制

6G時(shi)代將是高度數(shu)據化、智(zhi)能化的時(shi)代。全息(xi)影像，XR業(ye)務、 虛擬空(kong)間(jian)感知與(yu)交互等(deng)新業(ye)務都對6G網絡的業(ye)務質(zhi)量(liang)保(bao)障(zhang)提出了更(geng)多的極致要求。

自(zi)適應空(kong)口的QoS控制(zhi)是基(ji)于端到端QoS約(yue)(yue)束，根據實時(shi)(shi)的空(kong)口傳輸特征、相對有限(xian)的空(kong)口資源、發送(song)-反饋的時(shi)(shi)間約(yue)(yue)束等，實現空(kong)口傳輸數據的QoS保障，其是按需空(kong)口服(fu)務和(he)高(gao)效網絡能力關鍵技術。

自(zi)適應空(kong)口的QoS控制包括(kuo)以下幾(ji)個方面：

1、靈活的(de)(de)QoS探測(ce)機(ji)制：結合AI/大數據(ju)技(ji)術，實現對(dui)承載的(de)(de)業(ye)務的(de)(de)QoS探測(ce)和(he)建模，以及自適應(ying)調整(zheng)。

2、業(ye)務(wu)(wu)(wu)QoS和(he)空(kong)(kong)口(kou)能(neng)力(li)(li)的深度融合(he)(he)：探(tan)索業(ye)務(wu)(wu)(wu)QoS和(he)空(kong)(kong)口(kou)服務(wu)(wu)(wu)能(neng)力(li)(li)結合(he)(he)的全新的QoS機制。無(wu)線(xian)接入(ru)網基于業(ye)務(wu)(wu)(wu)的精(jing)準(zhun)需(xu)求(qiu)，通過調(diao)度和(he)無(wu)線(xian)資(zi)源管理將業(ye)務(wu)(wu)(wu)需(xu)求(qiu)與實(shi)時的空(kong)(kong)口(kou)狀態(tai)相匹配。

3、AS層端到端的(de)QoS機制：終(zhong)端結合接入網提供的(de)QoS信息(xi)進行更(geng)精細的(de)QoS管理，實現上下行數據在(zai)空口的(de)精準高效(xiao)傳輸(shu)。

面向(xiang)未來，6G網(wang)(wang)絡的業務需(xu)求在不斷(duan)演進發(fa)展，QoS機制(zhi)涉及到核(he)心網(wang)(wang)、傳輸網(wang)(wang)、和接入(ru)網(wang)(wang)，結合核(he)心網(wang)(wang)，傳輸層和接入(ru)網(wang)(wang)統一協調的QoS機制(zhi)是后(hou)續(xu)需(xu)要(yao)考慮的問題。

三、網絡使能技術

1、輕量化信令方案

從2G, 3G, 4G到5G的(de)發展歷程來看(kan)，隨著網絡(luo)(luo)規模的(de)不(bu)斷擴展和復雜度(du)的(de)日(ri)益劇增，導致(zhi)了網絡(luo)(luo)架構的(de)復雜冗(rong)余。按照已有網絡(luo)(luo)發展趨勢，支撐萬物互(hu)聯(lian)的(de)6G網絡(luo)(luo)的(de)復雜度(du)將呈幾何(he)級增長。輕量化的(de)信令方(fang)案是(shi)6G設計必然選擇。

6G的無線(xian)接(jie)入(ru)(ru)網需要(yao)按照統一(yi)(yi)(yi)(yi)的信(xin)令(ling)方(fang)案進(jin)行設計，在(zai)統一(yi)(yi)(yi)(yi)的信(xin)令(ling)控制(zhi)下(xia)融合(he)多(duo)種空(kong)口(kou)接(jie)入(ru)(ru)技(ji)術(shu)，實現(xian)空(kong)口(kou)的統一(yi)(yi)(yi)(yi)控制(zhi)，降低終端接(jie)入(ru)(ru)網絡的復雜度。在(zai)協(xie)議(yi)棧功能設計方(fang)面，可以考慮(lv)差異(yi)化的協(xie)議(yi)功能設計，優化協(xie)議(yi)功能分(fen)布和接(jie)口(kou)設計，結合(he)AI技(ji)術(shu)進(jin)一(yi)(yi)(yi)(yi)步(bu)增強協(xie)議(yi)功能。

在(zai)網(wang)絡(luo)功能方面(mian)，6G網(wang)絡(luo)可以分(fen)為廣(guang)覆(fu)蓋信(xin)令層和(he)(he)按(an)(an)需(xu)的數(shu)據 層。通過(guo)信(xin)令面(mian)和(he)(he)用(yong)戶(hu)面(mian)分(fen)離(li)的機制(zhi)，采用(yong)統一的信(xin)令覆(fu)蓋層保證(zheng)可靠的移動性管理和(he)(he)快速(su)的業務(wu)接(jie)入(ru)；通過(guo)動態按(an)(an)需(xu)的數(shu)據層加(jia)載，滿 足網(wang)絡(luo)用(yong)戶(hu)的業務(wu)需(xu)求。二(er)者之間靈活(huo)配合，以降低基(ji)站部署的數(shu)量(liang)， 提高用(yong)戶(hu)的業務(wu)感知體驗。

▲輕量化信令控制

輕(qing)量化信令方案需要(yao)高可靠、低(di)(di)時延、低(di)(di)成本的傳輸(shu)網(wang)支撐，傳輸(shu)網(wang)需要(yao)靈(ling)活的拓撲結構和(he)足(zu)夠(gou)的帶寬。需要(yao)無線(xian)控(kong)制中心-傳輸(shu)網(wang)-網(wang)絡接入點統籌一體化設計(ji)。另外(wai)，信令和(he)業務分(fen)離需要(yao)統籌6G可用頻段，充分(fen)發揮廣(guang)覆蓋與業務靈(ling)活加載的優勢。

2、端到端的服務化設計

隨著DOICT技(ji)(ji)術的(de)(de)深度(du)融(rong)合(he)以(yi)(yi)及大量新(xin)(xin)型業務(wu)的(de)(de)涌現，運營商(shang) 需(xu)(xu)要網絡具有敏捷響應新(xin)(xin)需(xu)(xu)求的(de)(de)能(neng)力(li)，以(yi)(yi)快(kuai)速提供網絡服(fu)務(wu)。基于云原生的(de)(de)服(fu)務(wu)化(hua)技(ji)(ji)術是使能(neng)上述能(neng)力(li)的(de)(de)重要技(ji)(ji)術，驅動(dong)協議(yi)功能(neng)向(xiang)服(fu)務(wu)化(hua)架(jia)構演進。基于服(fu)務(wu)化(hua)架(jia)構的(de)(de)協議(yi)功能(neng)具有按照(zhao)業務(wu)需(xu)(xu)求運行協議(yi)功能(neng)的(de)(de)能(neng)力(li)，技(ji)(ji)術特征體(ti)現在以(yi)(yi)下幾個方面：

1、云原生(sheng)服務化技術驅動的(de)協(xie)議(yi)(yi)功能(neng)(neng)：在遵(zun)守各協(xie)議(yi)(yi)層邏輯約(yue)束 關系的(de)前提下，把協(xie)議(yi)(yi)功能(neng)(neng)實體(ti)重構成可靈活組合(he)的(de)模塊(kuai)(kuai)，各個模塊(kuai)(kuai) 能(neng)(neng)夠(gou)按(an)需靈活組合(he)、部署和運行實現(xian)網絡新業務服務能(neng)(neng)力。

2、云原(yuan)生(sheng)服務化技(ji)術驅動的接(jie)口(kou)：接(jie)入網內(nei)部及(ji)外部的接(jie)口(kou)基于 云原(yuan)生(sheng)服務化接(jie)口(kou)形態和接(jie)口(kou)協議進行重構，已支撐協議功能模塊的靈活組合和網絡(luo)能力(li)開放；

3、云(yun)原生服務化技術驅動的能力(li)開放：向第三方(fang)提供方(fang)便快捷統 一的接入網信息交換機制(zhi)和(he)策略調(diao)整(zheng)機制(zhi)，實現融(rong)智共贏。

▲基于服(fu)務(wu)化架構的協議

協議功(gong)能(neng)重構后(hou)的功(gong)能(neng)包括基礎功(gong)能(neng)和增量功(gong)能(neng)兩大類：

1、基礎功(gong)能包括小區級功(gong)能，如連接管理(li)、用戶面管理(li)、UE節 能管理(li)等功(gong)能以(yi)及相應的網絡服務。

2、增(zeng)量功能(neng)(neng)包括接入網服務注冊、數據(ju)采集與(yu)存儲、能(neng)(neng)力(li)開放(fang)、 AI分(fen)析與(yu)決策(ce)等功能(neng)(neng)及相應(ying)的(de)網絡服務。

接(jie)入網功(gong)(gong)能的(de)(de)高實(shi)時(shi)性和高靈活(huo)性對平(ping)臺的(de)(de)存儲、計(ji)算(suan)力和信息 交互(hu)的(de)(de)實(shi)時(shi)性都提出了很高的(de)(de)要求，DOICT深度融合(he)技(ji)術(shu)能否支(zhi)撐該要求還需要進一步研究和驗證。同時(shi)，接(jie)入網功(gong)(gong)能耦合(he)緊密，如何實(shi)現功(gong)(gong)能合(he)理的(de)(de)“高內聚低(di)耦合(he)”是一個龐雜的(de)(de)系統(tong)(tong)工程。而且，目(mu)前的(de)(de)服務(wu)化技(ji)術(shu)相對于傳統(tong)(tong)解決方案，帶來單設(she)備(bei)成本的(de)(de)增加(jia)，如何實(shi)現成本和收益的(de)(de)平(ping)衡是系統(tong)(tong)性問(wen)題。

基于服務(wu)化架構的協議運(yun)行在云(yun)平(ping)臺上，利用(yong)云(yun)原生(sheng)實現(xian)基于微服務(wu)化的開發、部署與管理。云(yun)原生(sheng)平(ping)臺需要(yao)適應網絡特(te)點(dian)，實現(xian)高效、開放、跨(kua)多云(yun)的部署。

▲云化技術演進趨勢

近20年，計(ji)算(suan)技(ji)術(shu)經歷了(le)(le)從裸機到虛擬機、到容(rong)(rong)器(qi)的(de)(de)(de)(de)快速發(fa)(fa)展, 云(yun)原生(sheng)(sheng)已經成為最適(shi)合云(yun)架構的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)實(shi)踐。云(yun)原生(sheng)(sheng)是面向云(yun)應用設計(ji) 的(de)(de)(de)(de)一種思想理念，充分(fen)發(fa)(fa)揮云(yun)效能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)最佳實(shi)踐路(lu)徑，可(ke)(ke)以幫助運營商(shang)構建彈性可(ke)(ke)靠、松耦(ou)合、易管理可(ke)(ke)觀測的(de)(de)(de)(de)網絡系(xi)統(tong)，提升(sheng)交付效率， 降(jiang)低(di)運維復雜度(du)。代表技(ji)術(shu)包(bao)括不可(ke)(ke)變基礎設施、服(fu)務(wu)網格(ge)、聲明式(shi) API及(ji)Serverless等。云(yun)原生(sheng)(sheng)技(ji)術(shu)架構具備以下典型特(te)征：極致的(de)(de)(de)(de)彈 性能(neng)(neng)力可(ke)(ke)實(shi)現秒(miao)級甚(shen)至(zhi)毫秒(miao)級的(de)(de)(de)(de)響應；高度(du)自動化的(de)(de)(de)(de)調度(du)機制可(ke)(ke)實(shi)現 極強的(de)(de)(de)(de)自愈能(neng)(neng)力；高度(du)適(shi)配(pei)性可(ke)(ke)實(shi)現跨區域(yu)、跨平臺甚(shen)至(zhi)跨服(fu)務(wu)商(shang)的(de)(de)(de)(de) 規模(mo)化大(da)規模(mo)可(ke)(ke)復制部署能(neng)(neng)力。云(yun)原生(sheng)(sheng)大(da)大(da)降(jiang)低(di)了(le)(le)云(yun)計(ji)算(suan)的(de)(de)(de)(de)門(men)檻，可(ke)(ke)以實(shi)現研發(fa)(fa)與(yu)運維的(de)(de)(de)(de)跨域(yu)協同，提升(sheng)開放迭代速度(du)，并賦(fu)能(neng)(neng)業務(wu)創(chuang)新(xin)。 當前云(yun)原生(sheng)(sheng)熱點技(ji)術(shu)正在(zai)呈現井噴式(shi)爆發(fa)(fa)，包(bao)括多云(yun)容(rong)(rong)器(qi)編排、云(yun)原生(sheng)(sheng)服(fu)務(wu)器(qi)、云(yun)原生(sheng)(sheng)存(cun)儲(chu)、云(yun)原生(sheng)(sheng)網絡、云(yun)原生(sheng)(sheng)數據庫、云(yun)原生(sheng)(sheng)消息隊列、服(fu)務(wu)網格(ge)、Serverless容(rong)(rong)器(qi)、函數即(ji)服(fu)務(wu)（FaaS）、后端即(ji)服(fu)務(wu)（BaaS）等。

電(dian)信(xin)服務對性(xing)(xing)能、低時(shi)延、可靠性(xing)(xing)、安全性(xing)(xing)、設備成本都(dou)有(you)更高的(de)要(yao)求，這些(xie)都(dou)需要(yao)云原生技術針對電(dian)信(xin)業務特(te)點進(jin)行演(yan)進(jin)，以滿足電(dian)信(xin)業務高標準的(de)特(te)點。

3、智慧感知功能

面向6G的超低時延，高帶寬的云強(qiang)交互式業(ye)務(wu)越來越多。現有應用層(ceng)(ceng)、業(ye)務(wu)傳輸層(ceng)(ceng)、移動網絡層(ceng)(ceng)“分層(ceng)(ceng)”和“煙(yan)囪式”的設計，造成數據包傳輸時延長，導致用戶體驗(yan)的下降(jiang)。

為了實(shi)現(xian)業務傳(chuan)輸(shu)能(neng)力(li)和網(wang)絡(luo)能(neng)力(li)的實(shi)時精準匹配，需要引入(ru)端(duan)(duan) 到端(duan)(duan)網(wang)絡(luo)各協(xie)議層的高精度(du)實(shi)時測量和反饋，使(shi)能(neng)協(xie)同優化，并(bing)在網(wang)絡(luo)端(duan)(duan)引入(ru)智能(neng)處(chu)理(li)功能(neng)，包括智能(neng)化估(gu)計和預測，一(yi)方面(mian)對(dui)測量和交互數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)預處(chu)理(li)，實(shi)現(xian)降維和壓縮，另一(yi)方面(mian)根據(ju)應用層&業務傳(chuan)輸(shu)層的需求(qiu)進(jin)行(xing)訂(ding)閱和通知，降低對(dui)網(wang)絡(luo)傳(chuan)輸(shu)的開銷。

▲跨層聯合架構設計

同(tong)時，對(dui)應用層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)需求進行深度的(de)(de)(de)智能化感(gan)(gan)知，在充(chong)分(fen)保障(zhang)用戶(hu)隱(yin)私(si)的(de)(de)(de)前提下，實現(xian)包級別(bie)的(de)(de)(de)傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)需求實時感(gan)(gan)知和預(yu)測，為業務傳(chuan)(chuan)輸(shu)(shu)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)擁塞控制和移(yi)動網絡層(ceng)(ceng)資源調度提供(gong)精細顆粒度的(de)(de)(de)指導。

智(zhi)慧感知(zhi)網(wang)絡服務體系需要(yao)多(duo)(duo)協(xie)議層、多(duo)(duo)網(wang)元、多(duo)(duo)技術(shu)領(ling)域協(xie)作(zuo)， 面臨技術(shu)方案驗證難度大(da)，以及潛(qian)在(zai)非標功能的(de)(de)(de)引入等諸(zhu)多(duo)(duo)挑戰(zhan)。同時(shi)，由于(yu)各協(xie)議層的(de)(de)(de)聯合設計(ji)和(he)交(jiao)互的(de)(de)(de)標準(zhun)化涉(she)及多(duo)(duo)個(ge)標準(zhun)組(zu)織和(he)工作(zuo)組(zu)，各新技術(shu)在(zai)標準(zhun)化中(zhong)的(de)(de)(de)推(tui)進面臨很大(da)挑戰(zhan)。

4、基于數字孿生的網絡自治體系

數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)技(ji)術是指通(tong)過數(shu)字(zi)(zi)化手段將物理世(shi)界實(shi)體(ti)(ti)在數(shu)字(zi)(zi)世(shi)界建立一(yi)個虛擬實(shi)體(ti)(ti)，借此實(shi)現(xian)對物理世(shi)界實(shi)體(ti)(ti)實(shi)現(xian)動(dong)態觀察、分析、 仿(fang)真(zhen)、控制與(yu)優化。數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生(sheng)網(wang)絡(luo)技(ji)術包括(kuo)功(gong)能建模(mo)、網(wang)元建模(mo)、網(wang) 絡(luo)建模(mo)、網(wang)絡(luo)仿(fang)真(zhen)、參數(shu)與(yu)性能模(mo)型、自動(dong)化測(ce)試、數(shu)據(ju)采集、大數(shu) 據(ju)處理、數(shu)據(ju)分析、人工智能機(ji)器(qi)學(xue)習、故障預測(ce)、拓撲(pu)與(yu)路由(you)尋優。 從而把(ba)網(wang)絡(luo)每一(yi)個階段不(bu)好(hao)解(jie)決的(de)難題轉換到數(shu)字(zi)(zi)世(shi)界來求解(jie)，通(tong)過監控、預測(ce)、優化、仿(fang)真(zhen)，實(shi)現(xian)網(wang)絡(luo)的(de)自治能力。

▲數字(zi)孿生(sheng)實現網絡自(zi)治

基(ji)于(yu)數字孿(luan)生(sheng)技(ji)術(shu)和(he)(he)人(ren)工(gong)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)技(ji)術(shu)，6G網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)將是具備自(zi)(zi)優(you)(you)(you)化(hua)、 自(zi)(zi)演(yan)進(jin)和(he)(he)自(zi)(zi)生(sheng)長能(neng)(neng)力(li)的自(zi)(zi)治網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)。自(zi)(zi)優(you)(you)(you)化(hua)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)對(dui)(dui)未來網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)狀態的走勢(shi) 進(jin)行提前預測(ce)，對(dui)(dui)可能(neng)(neng)發(fa)生(sheng)的性能(neng)(neng)劣化(hua)進(jin)行提前干預，數字域(yu)(yu)持續地(di)對(dui)(dui)物(wu)理網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)的最優(you)(you)(you)狀態進(jin)行尋優(you)(you)(you)和(he)(he)仿真驗證(zheng)，并提前下(xia)發(fa)對(dui)(dui)應的運維 操作自(zi)(zi)動地(di)對(dui)(dui)物(wu)理網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)進(jin)行校正。自(zi)(zi)演(yan)進(jin)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)基(ji)于(yu)人(ren)工(gong)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)對(dui)(dui)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)功 能(neng)(neng)的演(yan)化(hua)路徑進(jin)行分析和(he)(he)決策(ce)，包(bao)括既有(you)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)功能(neng)(neng)的優(you)(you)(you)化(hua)增強和(he)(he)新功 能(neng)(neng)的設計、實(shi)現、驗證(zheng)和(he)(he)實(shi)施(shi)。自(zi)(zi)生(sheng)長網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)對(dui)(dui)不同業(ye)務需求進(jin)行識別 和(he)(he)預測(ce)，自(zi)(zi)動編排和(he)(he)部(bu)署各域(yu)(yu)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)功能(neng)(neng)，生(sheng)成滿足(zu)業(ye)務需求的端到端 服務流；對(dui)(dui)容(rong)量欠缺的站點進(jin)行自(zi)(zi)動擴容(rong)，對(dui)(dui)尚(shang)無網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)覆蓋的區域(yu)(yu)進(jin) 行自(zi)(zi)動規劃、硬件自(zi)(zi)啟(qi)動、軟件自(zi)(zi)加載。

數字孿生技(ji)術(shu)作(zuo)為應用于網絡(luo)領域的(de)(de)新(xin)理念(nian)，需(xu)要(yao)在(zai)業(ye)界(jie)形成(cheng)更多共識。從工業(ye)界(jie)以及其它行業(ye)的(de)(de)過程(cheng)來看，這需(xu)要(yao)較長的(de)(de)時間(jian)。同時，數字孿生技(ji)術(shu)依賴大量的(de)(de)數據(ju)采集，這將增加設備成(cheng)本，數據(ju)采集的(de)(de)方式也需(xu)要(yao)突破性的(de)(de)創新(xin)。

5、確定性數據傳輸

確(que)定(ding)(ding)性的(de)概(gai)念最初在IEEE提出并進(jin)行標(biao)準化。IEEE 802.1工作(zuo)(zuo)組(zu)(zu)于2007年(nian)創建了音頻(pin)視(shi)頻(pin)橋(qiao)接（AVB）任(ren)務組(zu)(zu)，其目標(biao)是用以(yi)太網取(qu)代家庭中的(de)HDMI、揚聲(sheng)器和同(tong)軸電(dian)纜。隨著(zhu)IEEE 802.1AVB標(biao)準在工作(zuo)(zuo)室、體(ti)育和娛樂場所的(de)成功應(ying)用，這一技術(shu)開(kai)始吸引工業界(jie)和汽(qi)車界(jie)的(de)關注(zhu)。2012年(nian)，IEEE 802.1AVB任(ren)務組(zu)(zu)更(geng)名為時(shi)間敏(min)感網絡(luo)（TSN）任(ren)務組(zu)(zu)。TSN標(biao)準擴展(zhan)了AVB的(de)技術(shu)，具有時(shi)間同(tong)步、 時(shi)延保證(zheng)等確(que)保實(shi)時(shi)性的(de)機制，支持流量調(diao)度和整形、可靠性、配置(zhi) 管理等相關協議(yi)。2015年(nian)，IETF成立了確(que)定(ding)(ding)性網絡(luo)（DetNet）工作(zuo)(zuo)組(zu)(zu)， 致力于將基于以(yi)太網的(de)確(que)定(ding)(ding)性技術(shu)擴展(zhan)到廣(guang)域(yu)IP網絡(luo)，提供(gong)延遲、 丟包和抖動的(de)最壞情況(kuang)界(jie)限，以(yi)提供(gong)確(que)定(ding)(ding)的(de)數據傳(chuan)輸(shu)。

從(cong)上可(ke)以(yi)看出，固定(ding)(ding)(ding)網絡的確(que)定(ding)(ding)(ding)性(xing)傳(chuan)輸(shu)已經提出有10年的時(shi)間， 但是(shi)(shi)面向移動網絡的確(que)定(ding)(ding)(ding)性(xing)傳(chuan)輸(shu)研(yan)究(jiu)才剛剛起(qi)步(bu)，這(zhe)主要是(shi)(shi)由于1、 空(kong)口易受(shou)環境影(ying)響(xiang)，傳(chuan)輸(shu)質量很難預(yu)測；2、缺(que)乏(fa)端(duan)到端(duan)的確(que)定(ding)(ding)(ding)性(xing)保(bao)障機制。

6G時(shi)(shi)代(dai)，確(que)定性(xing)(xing)數(shu)據傳(chuan)輸將成為6G網(wang)絡的(de)(de)代(dai)表能(neng)力，實現有界(jie)時(shi)(shi)延、低抖動、高可(ke)靠性(xing)(xing)以(yi)及高精度的(de)(de)時(shi)(shi)間同(tong)步等特性(xing)(xing)。需要攻克(ke)的(de)(de)難點(dian)包括以(yi)下(xia)幾方面：

1、無(wu)線空口(kou)如(ru)何實(shi)現靈(ling)活的(de)(de)資源(yuan)(yuan)預留和(he)實(shi)時調度。空口(kou)的(de)(de)不可(ke)預測性，是實(shi)現端到端確定性傳輸的(de)(de)主要瓶頸(jing)。這就要求(qiu)在6G時代，首(shou)先空口(kou)的(de)(de)資源(yuan)(yuan)是足夠(gou)的(de)(de)、非受(shou)限的(de)(de)，數據報文(wen)在 接入網內(nei)可(ke)以(yi)進行實(shi)時靈(ling)活調度，保障(zhang)報文(wen)可(ke)以(yi)在規定的(de)(de)時間內(nei)處(chu)理完(wan)畢并且(qie)發出。

2、如(ru)何實現(xian)廣(guang)域(yu)的確定性傳輸機制。IEEE TSN技術的難以應用(yong)于(yu)廣(guang)域(yu)，這主要是由于(yu)TSN系統中的 CNC無法進行(xing)大規(gui)模的路(lu)徑(jing)運算(suan)和(he)準確的實時調(diao)度，以及時間同步精度隨著路(lu)徑(jing)延長而越來越低。

3、如何實(shi)(shi)(shi)現跨(kua)(kua)層(ceng)(ceng)(ceng)、跨(kua)(kua)域的(de)確(que)定(ding)性(xing)機制融合。5G時代(dai)，移動(dong)網(wang)絡依(yi)然是(shi)承載(zai)在IP之(zhi)上的(de)一層(ceng)(ceng)(ceng)網(wang)絡，這對跨(kua)(kua)域 協同的(de)確(que)定(ding)性(xing)傳輸調(diao)度(du)提出了(le)嚴苛的(de)挑戰(zhan)。在6G時代(dai)，從網(wang)絡設計之(zhi)初就(jiu)希望(wang)能夠(gou)實(shi)(shi)(shi)現異構(gou)接入、固(gu)移融合、協同管理，移動(dong)網(wang)絡需要 吸取現有(you)固(gu)定(ding)網(wang)絡的(de)二層(ceng)(ceng)(ceng)、三層(ceng)(ceng)(ceng)確(que)定(ding)性(xing)傳輸協議，實(shi)(shi)(shi)現部署融合、協議支(zhi)持、協同調(diao)度(du)，從而實(shi)(shi)(shi)現端(duan)到端(duan)跨(kua)(kua)層(ceng)(ceng)(ceng)、跨(kua)(kua)域的(de)確(que)定(ding)性(xing)數據傳輸。

6、可編程網絡

6G網絡需(xu)要支(zhi)持網絡可(ke)(ke)(ke)(ke)編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)能力(li)，實現(xian)接(jie)入、邊緣、核心、廣(guang)域、數據五網協同，從(cong)而使電信網絡具備(bei)(bei)跨多(duo)業(ye)務(wu)、多(duo)領域、全生命周期的全場景(jing)可(ke)(ke)(ke)(ke)定(ding)制(zhi)能力(li)。網絡可(ke)(ke)(ke)(ke)編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)能力(li)體現(xian)在很多(duo)的層次(ci)上，從(cong)下往(wang)上依次(ci)為(wei)芯片(pian)可(ke)(ke)(ke)(ke)編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)（如P4、POF）、FIB可(ke)(ke)(ke)(ke)編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)（如OpenFlow）、RIB可(ke)(ke)(ke)(ke)編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)（如 BGP、PCEP）、設備(bei)(bei)OS可(ke)(ke)(ke)(ke)編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)、設備(bei)(bei)配置可(ke)(ke)(ke)(ke)編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)（如CLI、 NETCONF/YANG、OVSDB）、控制(zhi)器可(ke)(ke)(ke)(ke)編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)和業(ye)務(wu)可(ke)(ke)(ke)(ke)編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)（如GBP、 NEMO）。

未來網絡(luo)需要從網元、協議、業務、管理四個維度滿足可編程能力(li)：

1、設備網(wang)(wang)元(yuan)可(ke)(ke)(ke)編程(cheng)：隨著數據業(ye)務類(lei)型呈現(xian)出(chu)(chu)多(duo)樣(yang)化、個性化態勢(shi)，面對用(yong)(yong)戶(hu)對新網(wang)(wang) 絡功(gong)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)需(xu)求層(ceng)出(chu)(chu)不(bu)窮，設備網(wang)(wang)元(yuan)的(de)(de)(de)協議(yi)(yi)棧支持(chi)的(de)(de)(de)網(wang)(wang)絡功(gong)能(neng)(neng)(neng)有(you)限，所 用(yong)(yong)的(de)(de)(de)網(wang)(wang)卡芯片也不(bu)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)預測未來幾年內所有(you)可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)出(chu)(chu)現(xian)的(de)(de)(de)網(wang)(wang)絡功(gong)能(neng)(neng)(neng)。網(wang)(wang) 元(yuan)作(zuo)為網(wang)(wang)絡的(de)(de)(de)基本組(zu)成(cheng)，需(xu)要其硬件(jian)架構允許(xu)用(yong)(yong)戶(hu)重新定(ding)義功(gong)能(neng)(neng)(neng)，能(neng)(neng)(neng) 夠按需(xu)完成(cheng)不(bu)同(tong)(tong)類(lei)型協議(yi)(yi)、封(feng)裝’解封(feng)裝的(de)(de)(de)處(chu)理。同(tong)(tong)時(shi)上層(ceng)軟件(jian)體(ti)系結(jie) 構由功(gong)能(neng)(neng)(neng)劃分清(qing)晰的(de)(de)(de)模(mo)(mo)塊或API組(zu)成(cheng)，允許(xu)用(yong)(yong)戶(hu)重新組(zu)織這些模(mo)(mo)塊或 調用(yong)(yong)接口來達到定(ding)制的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)，如分類(lei)、整形、QoS等。設備網(wang)(wang)元(yuan)支持(chi) 可(ke)(ke)(ke)編程(cheng)，使得高效支持(chi)用(yong)(yong)戶(hu)的(de)(de)(de)定(ding)制化和(he)新協議(yi)(yi)持(chi)續演進成(cheng)為可(ke)(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)。

2、網(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)協(xie)議(yi)可編程：電信網(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)和數據(ju)網(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)的(de)職能劃分越來越模糊，網(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)協(xie)議(yi)和架(jia)構也(ye) 在(zai)互相滲透。隨著應用(yong)場景不(bu)斷演進，對(dui)網(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)協(xie)議(yi)棧功能的(de)新(xin)需求層(ceng)出(chu)不(bu)窮(qiong)，網(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)協(xie)議(yi)的(de)演進和創新(xin)也(ye)不(bu)斷涌現（如NewIP、SRv6、QUIC 等），面對(dui)新(xin)舊協(xie)議(yi)的(de)長(chang)期并(bing)存(cun)，勢必要求端到端網(wang)(wang)內、網(wang)(wang)間(jian)的(de)協(xie)議(yi) 能夠(gou)支持同步切換(huan)，甚至根據(ju)用(yong)戶業務類型(xing)和質量要求對(dui)切片(pian)端到端的(de)網(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)協(xie)議(yi)按需進行選擇。進而實(shi)現后5G+網(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)向6G網(wang)(wang)絡(luo)(luo)(luo)平穩切換(huan)。

3、業(ye)(ye)(ye)務(wu)(wu)路(lu)徑可編程：端(duan)(duan)(duan)(duan)到端(duan)(duan)(duan)(duan)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)承載越(yue)來越(yue)豐富的(de)(de)業(ye)(ye)(ye)務(wu)(wu)，我們需(xu)要看(kan)到網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)或網(wang)(wang)(wang)(wang)元完 成新業(ye)(ye)(ye)務(wu)(wu)升(sheng)級的(de)(de)時間是有先后(hou)的(de)(de)。支持按需(xu)配(pei)置不同(tong)(tong)用戶(hu)數據使(shi)用不同(tong)(tong)業(ye)(ye)(ye)務(wu)(wu)處理(li)路(lu)徑，既能采用利(li)舊改造(zao)方案，又能實現向(xiang)創新網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)架(jia)構(gou)的(de)(de)逐(zhu)步引流，平穩切換，在有限(xian)成本基礎上滿足(zu)用戶(hu)需(xu)求(qiu)的(de)(de)無限(xian)擴展。 進一(yi)步地，從終端(duan)(duan)(duan)(duan)、接入網(wang)(wang)(wang)(wang)、核心網(wang)(wang)(wang)(wang)、廣域(yu)網(wang)(wang)(wang)(wang)、到數據中心全網(wang)(wang)(wang)(wang)的(de)(de)轉發(fa)路(lu)徑可測、可調、才真(zhen)正意(yi)義上實現端(duan)(duan)(duan)(duan)到端(duan)(duan)(duan)(duan)業(ye)(ye)(ye)務(wu)(wu)的(de)(de)、網(wang)(wang)(wang)(wang)、邊協同(tong)(tong)， 實現端(duan)(duan)(duan)(duan)到端(duan)(duan)(duan)(duan)的(de)(de)網(wang)(wang)(wang)(wang)絡(luo)保障(zhang)。

4、管(guan)理方式(shi)可編程：隨著(zhu)電信(xin)網(wang)絡日(ri)益復雜、網(wang)內運(yun)(yun)(yun)維成本居高不下、網(wang)間運(yun)(yun)(yun)維壁壘(lei)遲未打通、導致商業(ye)變現(xian)能力不足、新業(ye)務上線速度減緩。管(guan)理方式(shi)課(ke)編程是指在監控和管(guan)理方式(shi)上，網(wang)絡中的網(wang)元應支持多種或自定義的管(guan)理手段，促進資(zi)源效率(lv)、能源效率(lv)、運(yun)(yun)(yun)維效率(lv)的三(san)個(ge)提升，成就面向用戶體驗的閉環(huan)自治網(wang)絡系統。

智東西認為，昨天我們報道了5G在(zai)21個垂直行業(ye)(ye)中(zhong)應用，隨著(zhu)5G的(de)(de)不斷普及，通信面向未來的(de)(de)需求會更加明確。相關的(de)(de)新(xin)(xin)業(ye)(ye)務、新(xin)(xin)應 用、新(xin)(xin)服務、新(xin)(xin)材料的(de)(de)領域都在(zai)飛速發(fa)展(zhan)(zhan)，云(yun)計算、大數據、區塊鏈(lian)、 人工智(zhi)能等新(xin)(xin)技(ji)術與通信技(ji)術也在(zai)不斷融合，這些迫(po)切需要結(jie)合最新(xin)(xin)變化和發(fa)展(zhan)(zhan)趨勢不停(ting)地推動6G的(de)(de)設計和研究。雖然現階(jie)段對6G的(de)(de)設想似(si)乎有(you)些天馬行空，但(dan)技(ji)術的(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)速度往往超(chao)過人們的(de)(de)預期(qi)。