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1 2 2 2 3 3 3 4 6 7 7 9 14 14 16 18 22 23 25 26 27 27 28 28 30第6代移動(dòng)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(dòng)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(guó)際移動(dòng)電信系統(tǒng)的未來(lái)技術(shù)趨勢(shì)》報(bào)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)[1]。本白皮書(shū)對(duì)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(shuō)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(chǎng)景需求與評(píng)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。面對(duì)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(cè)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(dòng)過(guò)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(wèn)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(dòng)性優(yōu)化方案并制定了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:針對(duì)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(duì)單個(gè)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(guò)多個(gè)TRP聯(lián)合為單個(gè)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(gè)DU的用戶規(guī)模/覆蓋區(qū)域有限、DU間多TRP協(xié)作的動(dòng)態(tài)效果受到通過(guò)CU進(jìn)行跨DU操作的限制以及終端在DU間切換時(shí)造成的時(shí)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(lái)了額外的系統(tǒng)復(fù)雜性。針對(duì)移動(dòng)性增強(qiáng),5G引入了CHO、DAPS、LTM等技術(shù),用于解決終端切換時(shí)的業(yè)務(wù)連續(xù)性和無(wú)損切換問(wèn)題。CHO是將切換條件配置給UE,UE基于條件判定切換時(shí)機(jī)。DAPS是同時(shí)激活兩套協(xié)議棧,從而實(shí)現(xiàn)切換過(guò)程中的數(shù)據(jù)傳輸無(wú)中斷。LTM則通過(guò)L1/L2信令執(zhí)行測(cè)量上報(bào)和小區(qū)切換,減少移動(dòng)性延遲[3]。可見(jiàn),CHO、DAPS和LTM都是對(duì)切換過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化,并沒(méi)有消除切換過(guò)程。終端在移動(dòng)時(shí)仍需要執(zhí)行切換操作,在小小區(qū)覆蓋環(huán)境下將會(huì)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(huì)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(duì)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(jí)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(jí)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(méi)有從根本解決現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的邏輯約束,反而又新增了“超級(jí)小區(qū)”這一層邏輯約束,帶來(lái)了系統(tǒng)復(fù)雜度的增加。綜上可見(jiàn),6G以前移動(dòng)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(wèn)題,不能適用于所有終端;另一方面對(duì)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(yíng)成本的維護(hù)。在6G時(shí)代呈現(xiàn)出了一些新趨勢(shì),新場(chǎng)景、新頻段、新技術(shù)的驅(qū)動(dòng),使我們不得不重新重視、思考和拓展對(duì)以用戶為中心的認(rèn)識(shí)。在這個(gè)過(guò)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(guò)可定制網(wǎng)絡(luò)使用戶擁有一定自主權(quán),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施(通道、算力、感知、智能等)開(kāi)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(píng)估體系。以用戶為中心的目標(biāo)由來(lái)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(wú)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(duì)接入網(wǎng)進(jìn)行邏輯重構(gòu)。6GUCAN(UserCentricAccessNetwork,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(huà)像的深度定制,不同用戶和業(yè)務(wù)應(yīng)用可對(duì)應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)組織和部署形式。網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期跟蹤維護(hù)用戶上下文,感知、分析和智能預(yù)測(cè)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(wú)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(dòng)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(duì)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(duì)如波束、帶寬、功率、TRP、信道和鏈路接口等各類資源的實(shí)時(shí)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(chǎng)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(dòng)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(qǐng)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(chǎng)景和需求以用戶為中心的6G無(wú)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(gè)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(gè)性化的提供移動(dòng)性管理、策略控制、會(huì)話控制、個(gè)人數(shù)據(jù)管理等專屬服務(wù),同時(shí)還能以用戶為粒度優(yōu)化信令開(kāi)銷和網(wǎng)絡(luò)性能,賦能千行百業(yè)的發(fā)展,有望成為6G時(shí)代的顛覆性技術(shù)之一。?新型融合網(wǎng)絡(luò)縱觀未來(lái)6G網(wǎng)絡(luò),對(duì)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(wú)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(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)等多種網(wǎng)絡(luò)類型,通過(guò)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(jí)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(chǎng)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(shí)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(guò)多節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)和靈活的分組設(shè)置,保證每個(gè)用戶的獨(dú)立業(yè)務(wù)傳輸,同時(shí)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(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的檢測(cè)、定位、識(shí)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(duì)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(chǎng)景6G時(shí)代在打造萬(wàn)物智聯(lián)的藍(lán)圖下,將會(huì)有越來(lái)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(guò)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(dòng)駕駛等眾多應(yīng)用場(chǎng)景。在AI技術(shù)的不斷驅(qū)動(dòng)下,UCAN通過(guò)檢測(cè)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(wú)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(shí),利用多節(jié)點(diǎn)間分布式的協(xié)作能力,解決智能場(chǎng)景下數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、計(jì)算、隱私保護(hù)等痛點(diǎn)問(wèn)題。無(wú)縫連接主要是指滿足用戶隨時(shí)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(chǎng)景的不斷擴(kuò)展,用戶需要隨時(shí)隨地的連接和通信,比如在飛機(jī)上、無(wú)人區(qū)、海洋區(qū)域等的通信需求。為滿足用戶無(wú)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(tái)、無(wú)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(shí)間、任何地點(diǎn)能夠與任何人進(jìn)行任何通信的效果。圖2.2-1以用戶為中心的無(wú)縫連接網(wǎng)絡(luò)多樣連接主要是指用戶對(duì)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?duì)連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(dòng)態(tài)滿足復(fù)雜多樣的場(chǎng)景和業(yè)務(wù)需求,包括無(wú)人駕駛、智能家居、虛擬現(xiàn)實(shí)等未來(lái)業(yè)務(wù),滿足對(duì)高比特率、低時(shí)延抖動(dòng)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(lái)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(lè)社交等的普及,用戶對(duì)大流量應(yīng)用的需求及萬(wàn)物互聯(lián)速率的要求不斷提升。例如元宇宙業(yè)務(wù)需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、實(shí)時(shí)音視頻通信、多人同時(shí)在線承載能力,要求網(wǎng)絡(luò)提供高速率低時(shí)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(shí)延、高可靠的數(shù)據(jù)傳輸,更好的支持實(shí)時(shí)和高速率應(yīng)用。2.2.4數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的算力需求隨著6G時(shí)代的到來(lái),數(shù)字化程度日益加深,數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)全球化日益加快,實(shí)時(shí)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(lái)更加極致的用戶體驗(yàn)和便捷的生活,也對(duì)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(gè)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(lì)機(jī)制鼓勵(lì)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(lái)UCAN關(guān)注的重點(diǎn)方向之一。2.3評(píng)估指標(biāo)?延遲時(shí)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(kāi)始(例如活動(dòng)狀態(tài))的過(guò)渡時(shí)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(shí)延使得6G控制面時(shí)延進(jìn)一步縮減。與此同時(shí),硬件處理能力的提升也有效縮短了UE和TRP的消息處理時(shí)延。?移動(dòng)性移動(dòng)中斷時(shí)間是指在移動(dòng)性過(guò)渡期間,用戶終端無(wú)法與任何基站交換用戶面數(shù)據(jù)包的最短持續(xù)時(shí)間。5G特性中描述的波束移動(dòng)性和CA移動(dòng)性的移動(dòng)性中斷時(shí)延目標(biāo)均為0ms。UCAN采用多TRP服務(wù)于單個(gè)UE,移動(dòng)性中斷時(shí)延與TRP組織問(wèn)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(guò)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(dòng)性中斷時(shí)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(cuò)誤率和時(shí)延預(yù)算要求,即,超過(guò)X%的數(shù)據(jù)在空口時(shí)延預(yù)算內(nèi)成功傳輸。X、Y的典型取值是90和99。這個(gè)定義來(lái)源于3GPPXR容量評(píng)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(shí)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(shí)延、可靠性不足以表征對(duì)這類業(yè)務(wù)的系統(tǒng)級(jí)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(duì)這類業(yè)務(wù)定義系統(tǒng)級(jí)指標(biāo)。系統(tǒng)容量是對(duì)6G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和6G特色用戶滿足度的直觀要求。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(guò)簡(jiǎn)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(gè)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(duì)不同接入方式采用統(tǒng)一、至簡(jiǎn)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(lái)針對(duì)第一個(gè)設(shè)計(jì)路線問(wèn)題,提出基于5G演進(jìn)的CCU-DDU-TRP架構(gòu)。然后基于對(duì)后續(xù)設(shè)計(jì)路線問(wèn)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。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(wú)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(shí)刻感覺(jué)處在無(wú)線信號(hào)覆蓋范圍的中心。為體現(xiàn)以用戶為中心,滿足多樣化的場(chǎng)景和需求,以用戶為中心的網(wǎng)絡(luò)主要具備五個(gè)主要特性:深度定制、彈性可重構(gòu)、開(kāi)放和兼容、智能自適應(yīng)用戶服務(wù)、用戶權(quán)益提升。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(shí)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(yíng)的核心,以滿足用戶對(duì)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(chǎng)景及不同用戶群體的需求和偏好,提供高度個(gè)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(wú)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(gè)用戶動(dòng)態(tài)構(gòu)建靈活小區(qū)。對(duì)于每個(gè)用戶,靈活小區(qū)都是按照用戶實(shí)時(shí)需求深度定制的——任何時(shí)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(wú)線接入網(wǎng)廣泛適用于toB和toC網(wǎng)絡(luò)。從網(wǎng)絡(luò)端來(lái)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(duì)特定的應(yīng)用場(chǎng)景(如在線游戲、視頻流媒體等網(wǎng)絡(luò)可以提供專門(mén)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(jí)、資源利用率等因素,網(wǎng)絡(luò)可以自動(dòng)選擇最優(yōu)路徑、分配最合適的資源,并實(shí)時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。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(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求變得越來(lái)越多樣化和動(dòng)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(guò)靈活的可重構(gòu)性來(lái)適應(yīng)不斷變化的需求和環(huán)境,支持新興的應(yīng)用場(chǎng)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(wú)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(dòng)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^(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)側(cè)節(jié)點(diǎn)的彈性重構(gòu)和動(dòng)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(wú)線接入網(wǎng)還可以應(yīng)對(duì)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(dòng)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(huì)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(chǔ)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(shí)監(jiān)測(cè)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(shí)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(dòng)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(kāi)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(duì)于跨網(wǎng)絡(luò)、跨平臺(tái)的無(wú)縫連接和集成的需求日益增長(zhǎng)。以用戶為中心的開(kāi)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(kāi)放的、互操作的靈活的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,以滿足用戶對(duì)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(shí)代,不同的網(wǎng)絡(luò)側(cè)接入點(diǎn)類型和無(wú)線接口類型(宏基站、星載平臺(tái)、無(wú)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(wú)線接入網(wǎng)將能夠靈活地檢測(cè)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(wú)線、光纖等并能夠與不同平臺(tái)和設(shè)備進(jìn)行無(wú)縫集成。以用戶為中心的無(wú)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(kāi)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(lì)數(shù)據(jù)的共享和開(kāi)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(shí),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(wú)法滿足不同用戶的個(gè)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(gè)性化和自動(dòng)化的服務(wù)體驗(yàn)。以用戶為中心的無(wú)線接入網(wǎng)將動(dòng)態(tài)檢測(cè)用戶行為和服務(wù)需求,對(duì)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(dòng)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(shí)數(shù)據(jù),自動(dòng)調(diào)整服務(wù)策略、以提供更好的用戶體驗(yàn)。通過(guò)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(duì)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(gè)渠道和平臺(tái)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(tái)的無(wú)縫集成。此外,在6G中,需要特定服務(wù)的用戶可以作為多個(gè)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(chǎng)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(yíng)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(jià)值空間都是比較明確且相對(duì)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(lái)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(jià)值創(chuàng)造空間。6G無(wú)線系統(tǒng)中”權(quán)益主體“主要有:電信運(yùn)營(yíng)商,特殊網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)持有者,超級(jí)終端用戶等。“權(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(kāi)放性,業(yè)務(wù)創(chuàng)作平臺(tái),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(wú)線系統(tǒng)的價(jià)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(jià)值回饋。6G以用戶為中心的無(wú)線接入網(wǎng),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)云化維護(hù)用戶連接的一致性,并基于對(duì)用戶信息(位置、業(yè)務(wù))的感知,動(dòng)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(jiǎn)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圖3.2-1UCAN架構(gòu)基于云化控制層的控制信令,唯一識(shí)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(jí)靈活小區(qū),簡(jiǎn)化用戶移動(dòng)流程,是控制連續(xù)性的載體。分布式接入層通過(guò)本地化數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)用戶通過(guò)最近的數(shù)據(jù)源獲取業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并且通過(guò)最優(yōu)路徑進(jìn)行空口傳輸,實(shí)現(xiàn)低時(shí)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(dòng)時(shí)的零中斷時(shí)延和傳輸速率保障,同時(shí)以最簡(jiǎn)的方式通過(guò)多TRP協(xié)同傳輸?shù)确绞綄?shí)現(xiàn)UE在任何時(shí)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(chǎng)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(chǎng)景的細(xì)化架構(gòu)圖3.2-2toC場(chǎng)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(wú)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(dòng)性管理、UE測(cè)量、報(bào)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(shí),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(gè)控制平面功能的上下文統(tǒng)一管理,中央層級(jí)的AI功能提供近實(shí)時(shí) (>10ms)的整體無(wú)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(cè)量和管理以及動(dòng)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(wèn)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(wú)人機(jī)或衛(wèi)星基站,則TRP是一個(gè)L3節(jié)點(diǎn)。對(duì)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(wú)線相關(guān)功能以及AI實(shí)例的部署。2)面向toB場(chǎng)景的細(xì)化架構(gòu)圖3.2-3toB場(chǎng)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(wèn)、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(chǎng)景下的CCU還可以考慮與CNCP更密切的協(xié)作模式。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(duì)采集類場(chǎng)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(shí)延不敏感的大帶寬上傳服務(wù);對(duì)交互類場(chǎng)景,通過(guò)DDU-L和TRP靈活組合提供對(duì)通信各項(xiàng)指標(biāo)要求適中的服務(wù);對(duì)控制類場(chǎng)景,通過(guò)TRP直連CNUP和多TRP鏈路提供低時(shí)延及高可靠服務(wù)。智能化:toB架構(gòu)下,將通過(guò)智能化實(shí)現(xiàn)高等級(jí)的自動(dòng)化部署、運(yùn)營(yíng)和運(yùn)維,降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和使用的門(mén)檻,實(shí)現(xiàn)降本增效。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(jiǎn)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(duì)連接能力的差異化要求,分布式網(wǎng)絡(luò)需要在相對(duì)廣域的范圍內(nèi)靈活動(dòng)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(shì)。6G網(wǎng)絡(luò)將形成一個(gè)超級(jí)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(duì)數(shù)據(jù)處理的要求不同,6G網(wǎng)絡(luò)將會(huì)提供一種統(tǒng)一的分布式數(shù)據(jù)框架,高效應(yīng)對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)應(yīng)用模式。.基于共識(shí)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(kāi)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)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(wú)線接口類型(例如,基站、星載平臺(tái)、Sidelink節(jié)點(diǎn)、無(wú)人機(jī)、V2X、IAB及其對(duì)應(yīng)的空中接口、backhaul鏈路基于用戶需求快速、無(wú)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(duì)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(dòng)態(tài)匹配和實(shí)時(shí)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(guò)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(jiǎn)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(guò)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(shí)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(dòng)網(wǎng)絡(luò)層面:通過(guò)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(shí)的無(wú)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(dòng)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(guò)空口的統(tǒng)一控制實(shí)現(xiàn)不同鏈路下終端無(wú)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(duì)不同類型的終端及用戶、不同類型網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一的過(guò)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(duì)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(dòng)性管理、會(huì)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(dòng)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(duì)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、用戶及周圍環(huán)境的實(shí)時(shí)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(chǎng)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(guò)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(duì)陸海空等覆蓋的差異化,為更好的滿足用戶需要,6G的無(wú)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(guò)空口的統(tǒng)一控制實(shí)現(xiàn)終端無(wú)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(dòng)態(tài)、空間節(jié)點(diǎn)資源受限、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)變、衛(wèi)星鏈路傳播時(shí)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(dòng)性管理、以及安全和隱私等方面都面臨巨大的挑戰(zhàn)。.星地間長(zhǎng)距離會(huì)造成較大的傳輸時(shí)延,且時(shí)延隨著衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)也會(huì)快速變化。針對(duì)星地融合網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延大以及不穩(wěn)定的問(wèn)題,可考慮采用非正交多址接入技術(shù)增加傳輸機(jī)會(huì),提高支持的用戶數(shù),有效降低接入時(shí)延和數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延;基于場(chǎng)景動(dòng)態(tài)地開(kāi)啟或關(guān)閉HARQ功能;此外,也可應(yīng)用星地協(xié)作批量訪問(wèn)機(jī)制,地面宏基站聚合在給定區(qū)域中一定時(shí)間內(nèi)用戶的請(qǐng)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(gè)用戶單獨(dú)隨機(jī)訪問(wèn)衛(wèi)星所帶來(lái)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(wèn)題,以及衛(wèi)星與地面間的干擾問(wèn)題。針對(duì)星地融合網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜動(dòng)態(tài)的干擾問(wèn)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(wú)線電是避免電信設(shè)備之間干擾的關(guān)鍵技術(shù)。可通過(guò)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(duì)地面網(wǎng)絡(luò)的干擾。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(duì)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(gè)載波相關(guān)的系統(tǒng)消息SI匯聚在一個(gè)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(zhǎng)時(shí)間休眠。舉例來(lái)說(shuō),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(shí)也降低SI發(fā)送的工作量和開(kāi)銷(配置、調(diào)度簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維。從終端側(cè)角度,可以減少終端的檢測(cè)復(fù)雜度。系統(tǒng)消息池化管理可以包含三個(gè)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(gè)小區(qū)系統(tǒng)消息后,把多個(gè)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(kāi)銷(配置、調(diào)度簡(jiǎn)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(duì)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(qǐng)求,網(wǎng)絡(luò)側(cè)可以通過(guò)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(guò)廣播接收到系統(tǒng)消息池后,可以獲得池化的多個(gè)接入信道(RACH)的資源配置,不同的接入信道可以對(duì)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(duì)接入節(jié)點(diǎn)的選擇相對(duì)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(guò)程或者多TRP聯(lián)合隨機(jī)接入。單TRP隨機(jī)接入過(guò)程是指:UE對(duì)接入節(jié)點(diǎn)發(fā)送的下行信號(hào)測(cè)量進(jìn)行選擇,根據(jù)測(cè)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(guò)程。多TRP隨機(jī)接入過(guò)程是指:網(wǎng)絡(luò)為多個(gè)節(jié)點(diǎn)配置相同的接入資源,UE發(fā)起接入請(qǐng)求時(shí),這些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都可以接收和測(cè)量接入請(qǐng)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)。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(kāi)CCU區(qū)域或與網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)連接,UE的RRC狀態(tài)只有一個(gè)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(méi)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(shí)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(gè)或多個(gè)DDU/TRP保持激活的空口資源/物理層配置。Activestate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(chǎng)景和需求的目標(biāo),6G無(wú)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(lái)適應(yīng)未來(lái)變化的需求。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(shí)業(yè)務(wù)突發(fā)特性增加。現(xiàn)有的網(wǎng)元的常開(kāi)機(jī)制存在能耗高、干擾大的問(wèn)題。因此需要?jiǎng)討B(tài)的網(wǎng)元狀態(tài)管理機(jī)制,當(dāng)有用戶需要的時(shí)候,開(kāi)啟或者增加新的網(wǎng)元,通過(guò)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(shí),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(guò)為網(wǎng)絡(luò)分配適合的算力、存儲(chǔ)、無(wú)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(zhǎng)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(wèn)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(duì)不同的接入節(jié)點(diǎn),感知各種類型的接入請(qǐng)求,并啟動(dòng)合適的握手及控制信令流程。對(duì)于不同種類的接入點(diǎn),需要準(zhǔn)確識(shí)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(shí)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(shí)能夠自動(dòng)完成配置實(shí)現(xiàn)自生成,當(dāng)接入點(diǎn)運(yùn)行時(shí),根據(jù)實(shí)時(shí)場(chǎng)景進(jìn)行參數(shù)調(diào)整、自動(dòng)優(yōu)化,按需改進(jìn)服務(wù),以更好地滿足用戶的需求。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(chǎng)景。當(dāng)單個(gè)TRP的覆蓋范圍較小時(shí),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(gè)TRP與一個(gè)DDU連接。相當(dāng)于一個(gè)大MAC管理多個(gè)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(gè)TRP組織成fCell時(shí),涉及到多個(gè)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(gè)部分。這部分還需要開(kāi)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(duì)等實(shí)體,不表示連接關(guān)系。圖4.2-1融合組網(wǎng)4.3移動(dòng)性管理技術(shù)移動(dòng)性管理一直以來(lái)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(gè)角度展開(kāi),介紹UCAN相關(guān)研究進(jìn)展。針對(duì)傳統(tǒng)小區(qū)和用戶的強(qiáng)綁定關(guān)系,首先提出通過(guò)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(dòng)性關(guān)鍵技術(shù);還有通過(guò)動(dòng)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(duì)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)引入的問(wèn)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(dòng)性的關(guān)鍵技術(shù);針對(duì)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(dòng)性關(guān)鍵技術(shù)。在現(xiàn)有協(xié)議,當(dāng)小區(qū)發(fā)生變化時(shí),為了獲取新小區(qū)的上行同步,用戶會(huì)發(fā)起隨機(jī)接入過(guò)程,用戶現(xiàn)有承載會(huì)進(jìn)行重配置,業(yè)務(wù)傳輸服務(wù)對(duì)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(shí),出于安全性考慮,還涉及密鑰的變更。顯然,現(xiàn)有協(xié)議沒(méi)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(shí),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(dòng)過(guò)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(gè)問(wèn)題,需要做到服務(wù)和資源解耦,移動(dòng)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(guò)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(dòng)性,通過(guò)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(dòng)時(shí),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(wú)縫移動(dòng)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(duì)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(jí),而不是小區(qū)級(jí)。服務(wù)區(qū)域內(nèi)多個(gè)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(kāi)銷,服務(wù)區(qū)域的切換流程也可以進(jìn)行相應(yīng)的簡(jiǎn)化。隨著用戶的移動(dòng),服務(wù)區(qū)域內(nèi)載波和/或TRP變化時(shí),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(dòng)性方案中的網(wǎng)絡(luò)給UE配置資源集,資源集包括多個(gè)TRP和每個(gè)對(duì)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(gè)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(guò)高層信令給UE配置多個(gè)TRP和對(duì)應(yīng)的載波資源。UE接收并儲(chǔ)存網(wǎng)絡(luò)側(cè)配置的多個(gè)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(shí),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。或者,UE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(guò)信令通知給網(wǎng)絡(luò)側(cè),網(wǎng)絡(luò)側(cè)再通過(guò)L1信令通知UE執(zhí)行資源切換。為了實(shí)現(xiàn)UE的無(wú)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(shí)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(duì)于UE業(yè)務(wù)的影響,需要考慮安全的連續(xù)性。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(huì)引起暫時(shí)的業(yè)務(wù)中斷,不利于高時(shí)延的業(yè)務(wù),需要考慮TA提前測(cè)量的方案。4.3.2基于靈活小區(qū)的移動(dòng)性以用戶為中心的接入網(wǎng)最關(guān)鍵的一個(gè)問(wèn)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(dòng)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(lái)自無(wú)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(guò)動(dòng)態(tài)靈活組織接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn),形成一個(gè)隨時(shí)隨處的用戶級(jí)靈活小區(qū),將是解決問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)。隨著用戶移動(dòng),信道條件、信號(hào)質(zhì)量、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量等會(huì)不斷發(fā)生變化,網(wǎng)絡(luò)通過(guò)組織動(dòng)態(tài)變化的接入點(diǎn)集合能確保無(wú)縫地為每個(gè)用戶提供服務(wù),如下圖所示,由若干個(gè)接入TRP構(gòu)建成一個(gè)TRPG,而每個(gè)TRPG伴隨用戶的移動(dòng)不斷更新其TRP,最終形成一個(gè)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(gè)靈活且不間斷的靈活小區(qū)設(shè)想,需確保這個(gè)以用戶為中心的接入集合始終處于自由無(wú)邊界的狀態(tài)。換言之,讓用戶時(shí)刻感覺(jué)處在無(wú)線信號(hào)連續(xù)覆蓋的中心,從不間斷,毫無(wú)冗余的信令傳輸,同時(shí)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(guò)用戶位置和業(yè)務(wù)感知,動(dòng)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(shí)別及跟蹤用戶業(yè)務(wù)需求,保持常規(guī)移動(dòng)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(shí)別UE,連續(xù)為UE提供穩(wěn)健的服務(wù)。這可以通過(guò)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(guò)采用接入網(wǎng)狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)功能(SNF,StateNetworkFunction對(duì)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(chǔ)節(jié)點(diǎn)與CCU共平臺(tái)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,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(dòng)性,主要考慮Intra-DDU和Inter-DDU兩種情況,前者由于RLC/MAC層沒(méi)有重建,業(yè)務(wù)不會(huì)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(guò)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(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián),或采用對(duì)應(yīng)物理資源接入/傳輸時(shí),生效對(duì)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(shí),可以快速應(yīng)用新的RRC參數(shù)。以用戶為中心的移動(dòng)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(dòng)性和連接態(tài)移動(dòng)性兩部分。空閑態(tài)移動(dòng)性體現(xiàn)為在保持UE尋呼可達(dá)以及業(yè)務(wù)建立時(shí)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(yíng)商常常會(huì)同時(shí)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(guò)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(shí),網(wǎng)絡(luò)在部署時(shí)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(cè)量和系統(tǒng)信息的獲取,以達(dá)到延長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間的目的。在5G中,引入了CHO,DAPS和LTM等切換流程來(lái)優(yōu)化用戶切換體驗(yàn)。CHO通過(guò)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(guò)程中的測(cè)量上報(bào)和切換命令下發(fā)流程,縮短了切換觸發(fā)所需的時(shí)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(guò)UE同時(shí)在源小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)傳輸,實(shí)現(xiàn)了切換過(guò)程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)?時(shí)間中斷;LTM通過(guò)L1/2信令替代L3的測(cè)量上報(bào)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(guò)程中的數(shù)據(jù)中斷時(shí)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(chǎng)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(dòng)性設(shè)計(jì)目標(biāo),提供更完美的無(wú)損和無(wú)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(cè)量配置,資源配置等;UE根據(jù)NW指示進(jìn)行測(cè)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(cè)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(duì)測(cè)量結(jié)果/數(shù)據(jù)傳輸體驗(yàn)等評(píng)估觸發(fā)切換;切換執(zhí)行:在切換執(zhí)行過(guò)程中,UEL2不進(jìn)行復(fù)位,以實(shí)現(xiàn)無(wú)損切換。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)源和目標(biāo)L2實(shí)體(MAC,RLC,PDCP)位于同一物理節(jié)點(diǎn)時(shí),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(duì)切換無(wú)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(shí),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(shí)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(guò)程;由于與候選目標(biāo)小區(qū)進(jìn)行上下行同步,測(cè)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(guò)程所需時(shí)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(dòng)一致的無(wú)縫切換體驗(yàn);失敗恢復(fù):切換失敗會(huì)嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)。在以用戶為中心的移動(dòng)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(wú)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(shí)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(shí),UE才會(huì)觸發(fā)傳統(tǒng)的切換失敗處理流程。隨著通信技術(shù)的不斷演進(jìn)以及越來(lái)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(dòng)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(dòng)性決策: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(wú)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(chǎng)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(qǐng)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(chǎng)景,如智能電網(wǎng)故障檢測(cè)、智慧工廠機(jī)械臂遠(yuǎn)程操作等場(chǎng)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(chǎng)景中,UE可以向網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求協(xié)作的UE進(jìn)行關(guān)聯(lián),以便后續(xù)網(wǎng)絡(luò)對(duì)這些UE使用相同資源進(jìn)行組調(diào)度。隨著AI計(jì)算能力擴(kuò)展,UE可以結(jié)合自身業(yè)務(wù)需求和預(yù)測(cè),輔助基站或自主決策是否發(fā)起小區(qū)重選或切換。UE可以自主通過(guò)預(yù)測(cè)移動(dòng)軌跡、波束信息來(lái)確定目標(biāo)小區(qū)、頻點(diǎn)以及波束變化信息,減少測(cè)量,達(dá)到省電節(jié)能的目的。同時(shí)也可上報(bào)相關(guān)預(yù)測(cè)信息,輔助基站配置合適的測(cè)量目標(biāo)、小區(qū)偏置參數(shù)、事件上報(bào)參數(shù)以及條件切換候選小區(qū)等。同時(shí)結(jié)合考慮用戶業(yè)務(wù)需求,在切換時(shí),比如條件切換時(shí),結(jié)合目標(biāo)小區(qū)業(yè)務(wù)或功能支持情況,優(yōu)選相關(guān)小區(qū)。4.4靈活高效的用戶面?zhèn)鬏敿夹g(shù)當(dāng)前無(wú)線通信協(xié)議棧是分層架構(gòu),每層包含的功能固定且執(zhí)行順序不變,這種僵化緊耦合的協(xié)議棧形式極大地限制了6G的網(wǎng)絡(luò)能力。為了突破架構(gòu)僵化的約束和適應(yīng)6G發(fā)展,提出了一種打破協(xié)議棧分層限制的stack-free非棧式用戶面設(shè)計(jì)。stack-free非棧式設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)保證了6G用戶面自適應(yīng)匹配未來(lái)復(fù)雜多變的場(chǎng)景業(yè)務(wù)需求的能力。1)功能組件化通過(guò)將用戶面功能組件化,打破了原有協(xié)議棧固化的功能執(zhí)行順序,可實(shí)現(xiàn)功能組件順序可變、組件可開(kāi)關(guān)或增加/刪除,根據(jù)個(gè)性化需求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)定制。同時(shí),用戶面功能組件化提煉出通用組件和通用流程,降低協(xié)議復(fù)雜度。在新用戶面架構(gòu)中,獨(dú)立的組件匯聚形成功能組件庫(kù),它不僅支持功能解耦,還容易進(jìn)行新組件的引入以及組件的替換、升級(jí)。通過(guò)對(duì)組件庫(kù)中組件的配置、編排和管理,用戶面可根據(jù)各種個(gè)性化需要來(lái)自適應(yīng)構(gòu)建數(shù)據(jù)傳輸鏈條。功能組件化為用戶面功能定制化和靈活編排提供了基礎(chǔ)條件,可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)級(jí)編排和組件開(kāi)關(guān)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)控制。2)單域多域編排通過(guò)將所有組件共同部署,并對(duì)組件進(jìn)行編排以及多組件并行處理單個(gè)數(shù)據(jù)包,可支持如MEC場(chǎng)景、CU-DU合設(shè)等單域/單跳場(chǎng)景部署。單域編排在降低時(shí)延和提升吞吐量的同時(shí),還提供了跨組件算力資源調(diào)度和整體式的QoS保障。stack-free非棧式用戶面支持跨域/多跳式部署,這對(duì)多級(jí)部署場(chǎng)景、多連接、MESH組網(wǎng)等場(chǎng)景適配性非常好。通過(guò)對(duì)組件按需部署,增加了除CU/DU分離的方式之外的更多功能切分方式,使得部署靈活性增加。比如,對(duì)空天地NTN/衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),可以將一些非實(shí)時(shí)的組件放在天上、一些實(shí)時(shí)的組件放在本地;對(duì)工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景,可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求對(duì)組件打開(kāi)或關(guān)閉。通過(guò)公共組件可以將兩個(gè)不同域打通,如打通核心網(wǎng)域和接入網(wǎng)域。3)組件智能化和深度協(xié)同通過(guò)對(duì)用戶面組件的智能配置、智能編排和智能管理,用戶面架構(gòu)還可以引入大數(shù)據(jù)和AI算法引擎,從而提升用戶面智能化水平。比如,對(duì)組件進(jìn)行AI模型訓(xùn)練來(lái)提升組件處理能力;通過(guò)對(duì)組件的策略智能分析來(lái)進(jìn)行策略推薦;對(duì)組件進(jìn)行智能QoS控制實(shí)現(xiàn)更細(xì)、更精確的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量保障等。另外,通過(guò)對(duì)不同組件的深度協(xié)同,可提升組件協(xié)同性、魯棒性、靈活性和擴(kuò)展性。比如,在上一個(gè)組件處理數(shù)據(jù)包時(shí)下一個(gè)組件就提前進(jìn)行緩存準(zhǔn)備、資源預(yù)留;對(duì)組件緊密編排和聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩存的一次性讀取和批量化處理。這種組件預(yù)處理的方式能夠?qū)?shù)據(jù)傳輸時(shí)延進(jìn)行深度定制和精細(xì)管控,從而進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)處理效率。4.4.2協(xié)同調(diào)度和連續(xù)傳輸U(kuò)CAN基于靈活小區(qū)動(dòng)態(tài)組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的同時(shí),要保持用戶面連續(xù)性。一方面接入網(wǎng)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(dòng)時(shí)的零中斷時(shí)延和傳輸速率保障。快速獲取上層分組數(shù)據(jù)可以通過(guò)接入網(wǎng)用戶面本地化與核心網(wǎng)用戶面本地化相結(jié)合實(shí)現(xiàn),零中斷和傳輸速率保障可以通過(guò)靈活組織TRP,協(xié)同TRP組的調(diào)度和傳輸實(shí)現(xiàn)。為了以最簡(jiǎn)的方式實(shí)現(xiàn)UE在TRP間移動(dòng)時(shí)以及多TRP為用戶服務(wù)時(shí),UE不進(jìn)行切換等復(fù)雜操作,網(wǎng)絡(luò)通過(guò)多TRP的協(xié)同傳輸讓UE始終處于小區(qū)的中心,在Inter-DDU時(shí),通過(guò)建立G1接口進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和實(shí)時(shí)調(diào)度,幫助DDU間實(shí)現(xiàn)分層多維信息協(xié)同,即不同協(xié)議層、不同維度信息(PRB調(diào)度、干擾信息、數(shù)據(jù)信息等)的協(xié)同和基于這些信息進(jìn)行的協(xié)作調(diào)度,物理層可以使用靈活小區(qū)內(nèi)的任何資源和傳輸機(jī)制,將更多的干擾信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏觅Y源,提升資源利用效率。此外,還需要研究引入面向靈活小區(qū)的新型調(diào)度算法。以用戶為中心的調(diào)度算法需要考慮多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的資源協(xié)同,一方面實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)單個(gè)終端的有效滿足,另一方面也要實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)到多終端的高效率調(diào)度。為了解決多節(jié)點(diǎn)資源調(diào)度、多個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸下的干擾、開(kāi)銷和增益的均衡這三個(gè)方面,調(diào)度的要求和復(fù)雜度更高。通過(guò)多頻段多空域融合,實(shí)現(xiàn)以用戶為中心的網(wǎng)絡(luò)資源編排和動(dòng)態(tài)調(diào)度。其內(nèi)容包括高低頻資源可編排,上下行鏈路關(guān)系可編排,不同的載波頻段的靈活組合部署。進(jìn)一步地,資源層與資源層之間、資源層與服務(wù)層之間的資源形成跨層資源可編排,不同服務(wù)可以靈活選擇不同的資源[7]。頻譜資源是無(wú)線接入網(wǎng)最基礎(chǔ)也是最重要的資源,從1G到現(xiàn)階段的5G,頻譜資源正在不斷被開(kāi)發(fā)和使用。從sub-1GHz頻段逐漸發(fā)展到6GHz以上頻段,頻譜的頻點(diǎn)越來(lái)越高和載波帶寬越來(lái)越大。不同頻段的物理特性的差異也越來(lái)越大。從業(yè)務(wù)角度來(lái)講,移動(dòng)通信需要面對(duì)越來(lái)越多的業(yè)務(wù)類型,而且業(yè)務(wù)對(duì)性能例如吞吐量,時(shí)延,可靠性等的要求也會(huì)越來(lái)越多高,越來(lái)越多元化。無(wú)線接入網(wǎng)單獨(dú)依靠某一兩個(gè)頻段的頻譜資源可能已經(jīng)不能很好的滿足新興業(yè)務(wù)對(duì)性能的需求了。所以無(wú)線接入網(wǎng)在很多情況下需要對(duì)多頻段甚至是全頻段資源的整合使用來(lái)達(dá)到更高更多元的性能要求。這些頻譜資源可能具有不同的特性:不同頻點(diǎn),不同帶寬,不同子載波間隔。如何使用好這些特性一定程度上決定了無(wú)線接入網(wǎng)適配業(yè)務(wù)的能力的好壞。所以,如何高效的使用全頻譜資源已成為移動(dòng)通信高度重視的問(wèn)題和需要認(rèn)真研究的方向,包括:如何高效使用重耕頻譜資源,如何高效使用新增頻譜資源,以及如何高效使用全頻段的頻譜資源。1)載波級(jí)聯(lián)載波級(jí)聯(lián)方案中的小區(qū)包含基帶載波,射頻載波,以及基帶載波和射頻載波之間的映射關(guān)系。對(duì)于多載波場(chǎng)景,小區(qū)中的一個(gè)基帶載波映射多個(gè)射頻載波。小區(qū)中的物理信道/信號(hào)基于基帶載波進(jìn)行配置,調(diào)度和資源分配同樣也是基于基帶載波進(jìn)行處理的。考慮到節(jié)能方面,載波級(jí)聯(lián)方案引入了射頻載波的激活/去激活,基帶載波的激活/去激活,以及射頻載波與基帶載波的映射關(guān)系的激活/去激活的機(jī)制。與現(xiàn)有載波激活/去激活的機(jī)制不同,當(dāng)一個(gè)射頻載波被激活時(shí),所對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系不一定也被激活,需要由該射頻載波與基帶載波的映射關(guān)系是否被激活所決定。但是當(dāng)一個(gè)射頻載波被去激活時(shí),所對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系也被去激活。同理,基帶載波的激活/去激活機(jī)制與射頻載波類似。除了射頻載波和基帶載波,射頻載波與基帶載波的映射關(guān)系也是可以被激活和去激活的。首先,基站通過(guò)配置信令給UE配置射頻載波與基帶載波的映射關(guān)系。當(dāng)該映射關(guān)系被激活時(shí),UE和基站使用該映射關(guān)系;反之,當(dāng)該映射關(guān)系被去激活時(shí),UE和基站停止使用該映射關(guān)系。2)上下行解耦在上下行解耦方案中,小區(qū)包含一個(gè)上行鏈路池和一個(gè)下行鏈路池。上行鏈路池由多個(gè)上行載波組成,以及每個(gè)載波上的上行物理資源,其中上行物理資源包括上行物理信道和上行參考信號(hào)。同理,下行鏈路池由多個(gè)下行載波組成,以及每個(gè)載波上的下行物理資源,其中下行物理資源包括下行物理信道和下行參考信號(hào)。方案的核心在于上行鏈路池與下行鏈路池之間是解耦的,這里的解耦主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:上行鏈路池中的上行載波與下行鏈路池中的下行載波之間沒(méi)有頻段的限制。上行載波與下行載波可以是同頻段的,也可以是異頻段的。上行鏈路池中的上行載波的數(shù)量與下行鏈路池中的下行載波的數(shù)量之間沒(méi)有限制。上行載波的數(shù)量可以大于,小于,或等于下行載波的數(shù)量。上行載波與下行載波之間沒(méi)有調(diào)度關(guān)系和反饋關(guān)系的限制。任意一個(gè)下行載波都可以調(diào)度任意一個(gè)或多個(gè)上行載波,以及任意一個(gè)上行載波都可以反饋任意一個(gè)或多個(gè)下行載波的反饋信息。這里的反饋信息包括但不限于:HARQACK/NACK信息,AM模式下的反饋信息。4.5.2空域相關(guān)技術(shù)空域維度未來(lái)的解決方向主要包括Muti-TRP和上下行解耦的TRP。Muti-TRP可以有效解決因TRP密度增加所造成的吞吐量受限,用戶容量受限,和頻繁小區(qū)切換的問(wèn)題。即多個(gè)TRP協(xié)作共同為覆蓋內(nèi)的用戶進(jìn)行上下行傳輸服務(wù),從而將干擾轉(zhuǎn)化為有用的信號(hào)。另一方面,使用L1波束切換來(lái)代替小區(qū)切換實(shí)現(xiàn)移動(dòng)性的管理。為了兼顧容量和覆蓋,UE與網(wǎng)絡(luò)側(cè)之間采用上下行解耦的TRP的組網(wǎng)方案進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,即上行鏈路和下行鏈路將基于不同TRP進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這樣既保證了下行容量也保證了上行覆蓋。以商用典型場(chǎng)景室內(nèi)窗邊場(chǎng)景為例,室內(nèi)窗邊UE既可以接收到室外宏TRP的信號(hào)也可以接收到室內(nèi)TRP的信號(hào)。但由于上行功率受限和玻璃穿損等原因,UE與室外宏TRP上行傳輸受限,主要表現(xiàn)為上行接收端信號(hào)強(qiáng)度較低,影響解調(diào)。另一方面,UE向室外宏TRP發(fā)送的上行信號(hào)會(huì)干擾室內(nèi)TRP的上行接收。所以針對(duì)這種情況,我們采用上下行解耦的TRP組網(wǎng)方案,即UE可以基于室外宏TRP進(jìn)行下行傳輸并基于室內(nèi)TRP進(jìn)行上行傳輸。UE可以通過(guò)室外宏TRP的MassiveMIMO獲得較高的下行容量,同時(shí)可以通過(guò)室內(nèi)TRP獲得上行覆蓋的保證。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相比,上下行解耦的TRP組網(wǎng)方案中一個(gè)小區(qū)的上下行鏈路可以分別對(duì)應(yīng)不同的TRP。這種組網(wǎng)方案可以實(shí)現(xiàn)上下行TRP的靈活部署,按需定制鏈路覆蓋,適配極端場(chǎng)景。所以上下行解耦的TRP組網(wǎng)方案的適用范圍很廣,包括但不限于上述室內(nèi)窗邊場(chǎng)景,且遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止。進(jìn)一步的,當(dāng)上下行鏈路不止依賴于一個(gè)TRP,而是一個(gè)TRP集合或TRP簇時(shí),上下行解耦的TRP組網(wǎng)方案的能力則會(huì)更強(qiáng),適用范圍會(huì)更廣。例如,TRP集合中的協(xié)作可以用于干擾協(xié)調(diào)和移動(dòng)性管理。4.5.3物理信道的編排用戶設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)之前,必須通過(guò)初始接入過(guò)程連接到網(wǎng)絡(luò)。初始接入的過(guò)程包括小區(qū)搜索、系統(tǒng)消息接收和隨機(jī)接入等階段。小區(qū)搜索是用戶設(shè)備利用小區(qū)主同步信號(hào)PSS和輔同步信號(hào)SSS進(jìn)行下行時(shí)間和頻譜同步,以及獲得物理小區(qū)標(biāo)識(shí)的過(guò)程。通過(guò)小區(qū)搜索完成同步后,用戶設(shè)備接收并解碼系統(tǒng)消息,獲取后續(xù)進(jìn)行隨機(jī)接入必需的系統(tǒng)消息。在獲取系統(tǒng)消息后,用戶設(shè)備通過(guò)隨機(jī)接入完成上行同步,從非RRC連接態(tài)(RRC_IDLE態(tài)或RRC_INACTIVE態(tài))進(jìn)入RRC連接態(tài),為上行和下行數(shù)據(jù)傳輸做好準(zhǔn)備。從上述通信管道建立流程可知,移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信流程是先通過(guò)信令建立通信通道后,才可以實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)備和外界數(shù)據(jù)的傳輸。以用戶設(shè)備下行數(shù)據(jù)到為例,業(yè)務(wù)發(fā)起后,信令交互流程如下:首先通過(guò)尋呼過(guò)程幫助網(wǎng)絡(luò)尋呼正處于非RRC連接態(tài)的用戶設(shè)備,假設(shè)用戶設(shè)備處于RRC空閑態(tài),核心網(wǎng)會(huì)發(fā)送NAS尋呼用戶設(shè)備。其次,用戶設(shè)備收到核心網(wǎng)的尋呼后,用戶設(shè)備的NAS層觸發(fā)服務(wù)請(qǐng)求。同時(shí),用戶設(shè)備高層觸發(fā)MAC層發(fā)起隨機(jī)接入請(qǐng)求并通過(guò)物理層發(fā)送隨機(jī)接入請(qǐng)求,通過(guò)“RRC連接建立請(qǐng)求->RRC連接建立->RRC連接建立完成”的流程,使核心網(wǎng)建立起用戶面和控制面的連接以及安全機(jī)制。自此,建立起核心網(wǎng)到用戶設(shè)備的下行和上行通道,用戶設(shè)備才可以進(jìn)行數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收。上述數(shù)據(jù)發(fā)送方式并不適合所有業(yè)務(wù),為了滿足用戶多種多樣的需求,面對(duì)不同業(yè)務(wù)、不同時(shí)刻,用戶對(duì)應(yīng)的物理信道集可以不同:在高用戶密度且突發(fā)小業(yè)務(wù)包場(chǎng)景,可以使用節(jié)能編排,通過(guò)SSB攜帶同步信息和輕量的數(shù)據(jù),省掉了接收系統(tǒng)消息、建立連接和接收PDCCH的過(guò)程。在高用戶密度且周期性業(yè)務(wù)包場(chǎng)景,可以使用省開(kāi)銷編排,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息、控制信息和業(yè)務(wù)信道解耦,系統(tǒng)信息和控制信息集中發(fā)送。常規(guī)業(yè)務(wù)場(chǎng)景,使用常規(guī)編排,在終端接收同步消息和系統(tǒng)消息并完成連接建立后,通過(guò)PDCCH和PDSCH接收控制信息和數(shù)據(jù)。4.5.4傳輸信道虛擬化針對(duì)類似XR這樣的大量數(shù)據(jù)包封裝成包含多個(gè)CB(編碼塊)的一個(gè)TB(傳輸塊)、任何一個(gè)CB出錯(cuò)都會(huì)帶來(lái)整個(gè)TB無(wú)法遞交而導(dǎo)致時(shí)延過(guò)大的問(wèn)題。小區(qū)支持傳輸信道到物理信道的解耦和傳輸信道的池化,由此衍生出了傳輸信道虛擬化方案。傳輸信道虛擬化方案將原來(lái)的一個(gè)數(shù)據(jù)流一個(gè)傳輸信道一個(gè)TB拆分成多個(gè)數(shù)據(jù)子流多個(gè)傳輸信道多個(gè)TB。這樣,在接收端任何一個(gè)TB出錯(cuò)都不會(huì)妨礙其它TB的遞交。為了可以高效的調(diào)度上述的多個(gè)TB,傳輸信道虛擬化方案還引入了TBGroup(TBG)的概念。TBG包含多個(gè)TB,這些TB可以復(fù)用同一個(gè)調(diào)度信令,或者說(shuō)一個(gè)DCI調(diào)度TBG中的所有TB。另外,小區(qū)可以根據(jù)時(shí)延要求,頻譜干擾等情況選擇將TBG中TB在頻域上或在時(shí)域上進(jìn)行映射,也可以在時(shí)頻域上先頻域后時(shí)域的映射或先時(shí)域后頻域的映射。4.6分布式多天線技術(shù)6G天線系統(tǒng)的體積、重量、迎風(fēng)面積等都會(huì)增加。考慮到站址資源的限制,將大規(guī)模天線系統(tǒng)化整為零分散到各個(gè)站點(diǎn)的分布式部署方式可以為等效天線陣列規(guī)模的擴(kuò)展提供另外一種實(shí)現(xiàn)途徑。通過(guò)大規(guī)模天線系統(tǒng)的分布式部署,不但可以更大幅度地?cái)U(kuò)展等效天線陣列的規(guī)模,而且也會(huì)增加信號(hào)的角度擴(kuò)展,降低等效MIMO信道的相關(guān)性,從而獲得更高的空間自由度以及更高的信道容量。利用先進(jìn)的信號(hào)協(xié)作處理方案,地理位置分散的多個(gè)節(jié)點(diǎn)可以形成具有更好空間聚攏效果的信號(hào)形態(tài),準(zhǔn)確地在用戶處形成高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)覆蓋,從而顯著地提升頻譜效率。隨著分布式節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加,信號(hào)傳播距離縮短,系統(tǒng)能夠以較低的發(fā)射功率維持信息傳輸質(zhì)量,從而可以獲得較高的能量效率。此外,隨著頻段的升高,用戶的移動(dòng)和遮擋等因素會(huì)導(dǎo)致鏈路質(zhì)量的急劇惡化。而分布式部署的大規(guī)模天線系統(tǒng)則可利用多站點(diǎn)協(xié)作的空間冗余度提高傳輸?shù)目煽啃裕WC不同地理位置上用戶體驗(yàn)的穩(wěn)定與均衡性。在以用戶為中心的系統(tǒng)構(gòu)架中,一個(gè)區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋不再由事先規(guī)劃好的小區(qū)靜態(tài)確定,每個(gè)用戶的無(wú)線傳輸也不與特定的網(wǎng)絡(luò)傳輸點(diǎn)和小區(qū)綁定,而是面向用戶規(guī)劃和動(dòng)態(tài)生成覆蓋,使網(wǎng)絡(luò)容量與用戶或應(yīng)用在特定空間和時(shí)間的的需求相一致。網(wǎng)絡(luò)基于用戶的業(yè)務(wù)需求和所處的環(huán)境,選擇合適的傳輸點(diǎn)集合形成針對(duì)該用戶的網(wǎng)絡(luò)覆蓋,并由區(qū)域內(nèi)的各個(gè)傳輸點(diǎn)聯(lián)合為其提供服務(wù)。在這種新型系統(tǒng)構(gòu)架之下,分布式多天線技術(shù)能夠?yàn)橐杂脩魹橹行牡慕尤刖W(wǎng)絡(luò)提供良好的空口傳輸基礎(chǔ),而以用戶為中心的系統(tǒng)構(gòu)架也可以為分布式大規(guī)模天線技術(shù)的性能優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮創(chuàng)造重要的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)支撐:.通過(guò)大量傳輸點(diǎn)的分布式部署,天線被推進(jìn)到用戶附近,使得任意用戶周圍都有足夠數(shù)量的天線與傳輸點(diǎn)。利用傳輸點(diǎn)之間的聯(lián)合傳輸/接收,可在用戶所在的位置動(dòng)態(tài)形成網(wǎng)絡(luò)覆蓋,使用戶始終位于網(wǎng)絡(luò)覆蓋的中心,從而全方位提升傳輸效率和用戶體驗(yàn),有效支持以用戶為中心的系統(tǒng)架構(gòu)。.在以用戶為中心的系統(tǒng)構(gòu)架中,分布式多天線系統(tǒng)在協(xié)作簇選擇、資源分配及用戶調(diào)度方面也有了更大的靈活度,可以突破單點(diǎn)或靜態(tài)協(xié)作簇的限制,在更大的空間、更廣闊的資源以及更多的潛在調(diào)度用戶集合中以更加全局化的方式獲取更充分的信道和干擾信息,從而能夠更好地體現(xiàn)出多站點(diǎn)多用戶協(xié)同調(diào)度與協(xié)作傳輸/接收的性能增益。4.7.1用戶權(quán)益提升以用戶為中心的權(quán)益體系路徑主要有以下幾點(diǎn):某超級(jí)終端或特殊網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)和運(yùn)營(yíng)商協(xié)商和授權(quán)后,可作為合法的服務(wù)或中繼節(jié)點(diǎn),承擔(dān)集中數(shù)據(jù)集中轉(zhuǎn)發(fā)、資源協(xié)調(diào)、干擾管控等功能。并且基于實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)規(guī)建覆蓋貢獻(xiàn)量、業(yè)務(wù)時(shí)延縮短量、頻譜利用效率、干擾抑制貢獻(xiàn)量等指標(biāo),獲得一定的價(jià)值回饋或獎(jiǎng)勵(lì)。某超級(jí)終端或特殊網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)和運(yùn)營(yíng)商協(xié)商和授權(quán)后,針對(duì)某些特
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