6G网络架构愿景与关键技术展望白皮书.docx

6G网络架构愿景与关键技术展望白皮书一、6G网络架构愿景6G网络将成为智慧内生、泛在连接、多维融合的基座，是未来经济和社会发展的重要基础。5G在全球范围的逐渐普及和规模部署，实现了公众用户通信能力和服务质量的跨越式提升，有力促进了垂直行业的数字化转型。与此同时，空天通信、人工智能、数字孪生、区块链等技术正飞速发展，与网络的结合日趋紧密，正推动人类从信息时代走向智能时代，从平面时代走向立体时代。作为使能“万物智联，数字孪生”6G总体愿景的基础支撑，6G网络架构应遵循兼容和创新并举的设计理念，具备智慧内生、安全内生、多域融合、算网一体等四大特征。智慧内生：6G网络内嵌AI能力，实现架构级智慧内生。对内能够利用智能来优化网络性能，增强用户体验，自动化网络运营，即AI构建网络；对外能够抽取和封装网络智能，为各行各业用户提供网络和AI结合的通信和计算服务，即网络赋能AI。通过内嵌AI能力，实现DOICT融合的智能感知、智能连接、智能发现、智能服务、智能管理和智能编排，奠定万物智联的基础。安全内生：6G网络内嵌安全能力，实现架构级安全内生。通过6G网络内置基础安全能力，提供采集、管控、隔离等能力。基于分布式技术，实现去中心化的安全可信机制，构筑安全可信的6G网络，满足不同业务场景的差异化安全需求，提高通信系统的安全自治能力，建设可度量、可演进的安全内生防护体系。多域融合：空天地等多种接入域，移动网、家庭网、体域网多种网络域深度融合，实现泛在连接下的连续通信。高/中/低轨卫星网络、空基平台网络与地面网络深度融合，实现人联与物联、无线与有线、广域和近域、空天和地面等的智能全连接，采用空天地一体化协议体系，实现不同地域、不同用途、不同行业网络的跨界融合，构筑泛在连接的网络基座，为用户提供全时全域无缝覆盖的高可靠通信服务。移动网、家庭网、体域网等多种网络域共同形成完整的6G网络，多个网络域之间打破原有的固定边界，形成连接与融合，通过多网络域下的终端识别、服务连续性保障、终端信息共享、端到端服务质量保障等，为用户提供无感知的网络接入、数据传输及切换体验。算网一体：网络和计算深度融合，实现云、边、网、算的高效协同。网络和计算相互感知，相互协同，实现实时准确的算力发现、灵活动态的计算和连接服务的调度，提供无处不在的计算和服务，实现算力资源的合理分配和用户无感知，赋能一致化用户体验，提高网络资源、计算资源利用效率。二、驱动力6G网络架构设计，既需要考虑6G的新业务、新需求和设计原则的根本性转变，又需要考虑与现有网络的兼容性，以及业务的继承性。因此，本节结合业务驱动、DOICT融合技术驱动、IP组网技术驱动等因素，详细阐述6G网络架构演进的驱动力如下：(一)场景驱动业务的发展与社会的发展息息相关。6G时代沉浸式云XR、全息通信、感官互联、智能交互、通信感知、智慧内生、数字孪生、全域覆盖等新业务新需求不断涌现。本节梳理并归类了《6G总体愿景与潜在关键技术》中的主要业务场景，并提炼出业务的三大共同特征，以阐述对6G网络架构以及关键技术的影响：1.沉浸化。云化XR技术中的内容上云、渲染上云、空间计算上云等将显著降低XR终端设备的计算负荷和能耗，随着终端能力变得更轻便、更沉浸、更智能，XR技术将进入全面沉浸化时代。同时随着无线网络能力、高分辨率渲染及终端显示设备的不断发展，未来的全息信息传递将通过自然逼真的视觉还原，实现人、物及其周边环境的三维动态交互，极大满足人类对于人与人、人与物、人与环境之间的沟通需求。云化XR与全息的全面结合，将广泛应用于文化娱乐、医疗健康、教育、社会生产等众多领域，使人们不受时间、空间的限制，打通虚拟场景与真实场景的界限，实现沉浸化的业务体验。上述业务需要在相对确定的网络环境下，并通过对AI资源的调度，满足超低时延与超高带宽及智能化的需求，为用户带来极致体验。2.智能化。情感交互和脑机交互（脑机接口）等全新研究方向已取得突破性进展并得以应用，覆盖各行各业的各种传感器的大量应用，加速了通信感知的融合，使得6G网络将支持目标的检测、定位、识别、成像等感知功能。此外越来越多的个人和家用设备、无人驾驶车辆、智能机器人等都将成为新型智能终端。情感思维的互通和互动中，智能体产生主动/被动的智慧交互行为，大量传感器的存在以及其所探测的信息，6G网络的自学习、自运行、自维护，以及大量智能终端的广泛使用，都需要大量的数据完成自练习、自学习，上述业务要求6G网络支持对超大数据量的智能处理。此外，智能驾驶等业务还对时延有严格的要求。3.全域化。当前的通信以地面为主，但是地面环境复杂，比如高山、海洋、甚至偏远无人区等，这些区域的建网成本高昂，运营商难以承受。从抗灾救援、科学考察、远洋货轮的宽带接入等角度出发，以及随着无人机、飞机等空中设备的增多，人们对通信的全域