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中興通訊B5G技術(shù)白皮書(shū)01目錄愿景及技術(shù)趨勢(shì)概述01愿景及技術(shù)趨勢(shì)概述增強(qiáng)型技術(shù)(Enhancement)04增強(qiáng)型技術(shù)(Enhancement)MassiveMIMO增強(qiáng) 05基于MetaCell元小區(qū)的全頻段融合組網(wǎng) 06平滑虛擬小區(qū) 07全雙工及子帶全雙工 09多UE虛擬聚合 11智能超表面 12無(wú)連接傳輸技術(shù)/eMUSA 15無(wú)源物聯(lián)網(wǎng) 17邊界擴(kuò)展技術(shù)(Extension)20邊界擴(kuò)展技術(shù)(Extension)深度融合的新型信息基礎(chǔ)設(shè)施 21通感一體化 28空天地一體 29內(nèi)生智能 32內(nèi)生安全可信 34新業(yè)務(wù)賦能 3604 效率提升技術(shù)(Efficiency) 3704 能源效率 38空口AI提效 4005范式的遷移(Paradigm05范式的遷移(ParadigmShift)43B5G技術(shù)白皮書(shū)01愿景及技術(shù)趨勢(shì)概述B5G技術(shù)白皮書(shū)5G經(jīng)過(guò)兩年發(fā)展已經(jīng)體現(xiàn)出了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值,正在不斷進(jìn)行技術(shù)和應(yīng)用上的創(chuàng)新。5G-Advanced5G5GB5G技術(shù)白皮書(shū)5G經(jīng)過(guò)兩年發(fā)展已經(jīng)體現(xiàn)出了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值,正在不斷進(jìn)行技術(shù)和應(yīng)用上的創(chuàng)新。5G-Advanced5G5G技術(shù)上的不足之處,5G-Advanced5G不斷增強(qiáng)的同時(shí),6G相關(guān)的討論也非?;钴S,目前主要聚焦在6G的愿景,場(chǎng)景,以及一些關(guān)鍵技術(shù)的討論,一些涉及關(guān)鍵技術(shù)的原型樣機(jī)也在開(kāi)發(fā)。B5GeMBB、uRLLC、mMTC單一業(yè)務(wù)模型的局限進(jìn)行跨場(chǎng)景多維度融合,業(yè)界對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景的分類(lèi)ToC和“人”:像5G+XR,云游戲等應(yīng)用在個(gè)人娛樂(lè)、家庭健康、以及工業(yè)領(lǐng)域等都是以人為主導(dǎo),因此這類(lèi)場(chǎng)景要求不僅從現(xiàn)實(shí)延伸到虛擬,未來(lái)還會(huì)從視覺(jué)到觸覺(jué),實(shí)現(xiàn)強(qiáng)交互,實(shí)現(xiàn)真正的“天涯比鄰身臨其境”?!拔铩保哼@類(lèi)場(chǎng)景關(guān)注讓各企業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn)能夠降本、增效、提質(zhì)、安全,從而真正服務(wù)于興業(yè)、惠民、善政?!罢w”:創(chuàng)新能夠隨時(shí)關(guān)注高效有序。因?yàn)槭挛锇l(fā)展的自然傾向總是無(wú)序混亂的狀態(tài)不斷熵增,而要對(duì)抗熵增,就需5G技術(shù)助力各組織之間實(shí)現(xiàn)更好的協(xié)同,促成社會(huì)資源整體效率最大化,實(shí)現(xiàn)人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。B5G的愿景是通過(guò)創(chuàng)新技術(shù)集在能力增強(qiáng)(Enhancement)、邊界延伸(Extension)和效率提升(Efficiency)三個(gè)方面進(jìn)行創(chuàng)新迭代,使得每個(gè)人,每個(gè)物,每個(gè)組織和社會(huì)都能各自舒展和諧共生構(gòu)建數(shù)智融生世界:B5GB5G技術(shù)白皮書(shū)人:強(qiáng)沉浸,強(qiáng)交互,強(qiáng)控制個(gè)人娛樂(lè) 家庭健康 垂直行物:降本,增效,提質(zhì),安全數(shù)字工廠 數(shù)字城市 數(shù)字政整體:高效有序,對(duì)抗熵增綠色 協(xié)同 開(kāi)放B5G愿景

EnneentMassiveMIMO增強(qiáng)MetaCell平滑虛擬小區(qū)全雙工及子帶全雙工多UE虛擬聚合智能超表面無(wú)連接傳輸技術(shù)/eMUSA

on深度融合新型信息基礎(chǔ)設(shè)施通感一體化內(nèi)生智能內(nèi)生安全

cy能源效率空口效率運(yùn)維效率增強(qiáng)型技術(shù)Enhancement此類(lèi)技術(shù)在原有基礎(chǔ)上作性能極致增強(qiáng),包括MetaCell平滑虛擬小區(qū)智能超表面)/eMUSA的海量物聯(lián)技術(shù),以及基于后向散射的無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等;邊界擴(kuò)展Extension此類(lèi)技術(shù)在原有技術(shù)基礎(chǔ)上,對(duì)邊界進(jìn)行擴(kuò)展,多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行融合:深度融合的信息基礎(chǔ)設(shè)施,通感算融合,空天地一體化,內(nèi)生智能,內(nèi)生安全,及基于以上技術(shù)的一些新業(yè)務(wù)等等;效率提升Efficiency此類(lèi)技術(shù)目標(biāo)在于提升效率,包括運(yùn)營(yíng)效率和設(shè)備硬件效率。此類(lèi)技術(shù)有:能源效率提升技術(shù),基于AI的高效率技術(shù),以運(yùn)維高效率為目標(biāo)的自主進(jìn)化網(wǎng)絡(luò)。在上述技術(shù)中,包含一些基本的技術(shù)趨勢(shì),即:用越來(lái)越強(qiáng)的計(jì)算能力,尤其是底層的計(jì)算能力,去換取資源利用效4G、5G6G的發(fā)展和普及,頻譜資源越來(lái)越緊張,尤其是“好的”頻譜資源非常匱乏,單鏈路的香農(nóng)限,噪聲極限也被逐步逼近,使各種各樣的空分復(fù)用技術(shù),雙工技術(shù),非正交技術(shù)成為進(jìn)一步提升資源利用率的必經(jīng)途徑。加之碳,低能耗的要求,上述技術(shù)無(wú)一不對(duì)硬件能力,芯片能力提出了更高要求。因此,更高集成度的硬件,更高工藝,更強(qiáng)計(jì)算能力更低功耗的芯片是下一代移動(dòng)通訊的關(guān)鍵所在。B5G技術(shù)白皮書(shū)02增強(qiáng)型技術(shù)(Enhancement)B5G技術(shù)白皮書(shū)MassiveMIMO增強(qiáng)MIMOIIoT廠中的機(jī)器視覺(jué)類(lèi)應(yīng)用,或是密集熱點(diǎn)地區(qū)如體育場(chǎng)中的海量用戶(hù)同時(shí)上MIMO的吞吐量,更高的空間自由度,更多的連接數(shù),以及超高的感知和定位精度等。尤其是對(duì)于上行鏈路,極大規(guī)模接收天線(xiàn)會(huì)顯著增加上行覆蓋范圍和提升傳輸層數(shù)與吞吐量,對(duì)滿(mǎn)足上行需求有非常重要的作用。即將舉行WRC-236Ghz-10Ghz做分配,這些頻段具有波長(zhǎng)短,傳播損1GHz帶寬的上下行覆蓋及吞吐量性能需求,新的設(shè)計(jì)需要考慮增加天線(xiàn)規(guī)模,提升天線(xiàn)增益,以降低發(fā)送功耗和網(wǎng)絡(luò)成本。極大規(guī)??梢酝ㄟ^(guò)分布式或者集中式實(shí)現(xiàn),對(duì)于分布式MIMO,節(jié)點(diǎn)數(shù)MK10、100。對(duì)于集中式,為了實(shí)現(xiàn)極大規(guī)模,除了適當(dāng)擴(kuò)展天線(xiàn)孔徑,同時(shí)也可以尋求更密集的天線(xiàn)部署,陣子數(shù)目也可以明顯增加。此外,伴隨著毫米波通信的成熟和太赫茲技術(shù)的興起,在同等的孔徑下,天線(xiàn)陣元數(shù)目會(huì)急劇的增多,天線(xiàn)數(shù)目甚至達(dá)到目前的100~1000不管是分布式還是集中式的極大規(guī)模MIMO,都可以帶來(lái)極致的空間分辨率和傳輸效率,同時(shí)產(chǎn)生信道硬化的效果簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和節(jié)約開(kāi)銷(xiāo),比如在資源分配和調(diào)度方面的復(fù)雜度下降,并且頻域上的導(dǎo)頻的密度也可以降低。但極大的規(guī)模同時(shí)也帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。完全發(fā)揮極大規(guī)模MIMOCSICSI要更充分地利用信道的稀疏特性信道降維和采用更優(yōu)的分層測(cè)量反饋設(shè)計(jì)。不僅僅是針對(duì)集中式的極大規(guī)模,分布式的情況同樣面臨巨大的開(kāi)銷(xiāo)問(wèn)題,多節(jié)點(diǎn)的聯(lián)合測(cè)量反饋也需要利用信道特征實(shí)現(xiàn)高效的開(kāi)銷(xiāo)壓縮。MIMOTimeAlignmentError(TAE05TAE對(duì)波束賦形及預(yù)編碼的增益都存在影響,集中式的情況TAE但對(duì)于分布式的情況,受到不同環(huán)境因素的影響,TAE會(huì)快速發(fā)送變化,使得其一直保持穩(wěn)定比較困難。這可能需要UE輔助的校準(zhǔn)技術(shù)來(lái)解決這一問(wèn)題。即使是較小的TAE殘留,對(duì)于多用戶(hù)復(fù)用來(lái)說(shuō)仍然會(huì)使得性能下降,尤其是在機(jī)場(chǎng)、火靠近時(shí),對(duì)這些場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)極高的吞吐量造成了挑戰(zhàn)。極大的規(guī)模也意味著極大的成本和功耗。目前的天線(xiàn)一般需要大量的分路器、合路器、移相器等一系列硬件,如果仍然采用這種架構(gòu)其成本將會(huì)顯著增長(zhǎng),導(dǎo)致其無(wú)法商用。極大規(guī)模MIMO需要采用新的低成本架構(gòu),移相器需要被更低成本的方式替代,比如智能超表面中的一些低成本硬件架構(gòu)可以考慮在發(fā)射天線(xiàn)中使用。此外電磁透鏡也可以實(shí)現(xiàn)低成本的支持極大規(guī)模MIMO,但是在性能方面還需要繼續(xù)優(yōu)化,并且只適合高頻的場(chǎng)景。電磁場(chǎng)是一個(gè)矢量場(chǎng),但在現(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),電場(chǎng)一直被視為一個(gè)復(fù)值標(biāo)量場(chǎng)。傳統(tǒng)天線(xiàn)理論以及多天線(xiàn)通信系統(tǒng)中進(jìn)一步的又進(jìn)行了近似處理,劃分了遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)(夫

瑯禾費(fèi)區(qū))(菲涅爾區(qū))2L2/λ,Lλ4G5G均間內(nèi)一直被認(rèn)為是一種合理的近似假設(shè)。但隨著通信技術(shù)向前MIMO磁傳播假設(shè)的傳統(tǒng)模型將會(huì)有較大的概率失效。當(dāng)天線(xiàn)孔徑擴(kuò)1412場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)具有明顯的特性差異。這將會(huì)引起一系列重大的技術(shù)變革,原有的多天線(xiàn)相關(guān)設(shè)計(jì),包括天線(xiàn)拓?fù)洹⒖臻g資源劃分方式、預(yù)編碼、信道信息反饋等一些基于極大規(guī)模MIMO指出的是,分布式極大規(guī)模MIO,也可以理解為一個(gè)孔徑UE均處于近場(chǎng)之中。目前近場(chǎng)的研究一般僅僅是將距離的近似處理進(jìn)行了還原,但實(shí)際上如果把近場(chǎng)作為矢量場(chǎng)研究,其特性遠(yuǎn)比想象中復(fù)雜,這也是未來(lái)面臨的一個(gè)較大的挑戰(zhàn),需要基于底層電磁特征重新審視和優(yōu)化目前通信中的設(shè)計(jì)。MetaCell5G6G業(yè)務(wù)需求的不斷多樣化,使得頻譜要不斷擴(kuò)展到高頻,太赫茲,網(wǎng)絡(luò)要不斷滿(mǎn)足多元化、時(shí)變化,現(xiàn)有緊耦合的煙囪式結(jié)構(gòu)難以滿(mǎn)足需求。MetaCell的組網(wǎng)架構(gòu),它以服務(wù)為中心的全頻譜整體使用,最大化頻譜升能效達(dá)成節(jié)能低碳目標(biāo),通過(guò)多網(wǎng)融合簡(jiǎn)化運(yùn)維,通過(guò)行業(yè)ToBToC混合運(yùn)營(yíng)的豐富生態(tài)。

MetaCell元小區(qū)支持上下行鏈路的解耦和服務(wù)為中心的全頻段融合組網(wǎng),可以在ToB等大上行場(chǎng)景下,通過(guò)將更多的上行載波聚合服務(wù)提升上行性能。也支持在全頻組網(wǎng)場(chǎng)景下,將不同頻段范圍的載波聚合或者按需服務(wù),通過(guò)上行載波組的池化和下行載波組的池化,支持多載波的聯(lián)合資源管理和調(diào)度,提升全頻段組網(wǎng)的譜效和能效,更有效的發(fā)揮有限而珍貴的低頻段特別是零散的重耕頻段的價(jià)值,降低在部分熱點(diǎn)地區(qū)引入新的更高頻段的門(mén)檻,同時(shí)提供更強(qiáng)的魯棒性。pServicePairL路載波/信道載波/信道linklinkL2傳輸服務(wù)/L3連接服務(wù)下行:L路載波/載波/載波/載波/linklinklinklinkL2傳輸/3連接服務(wù)MetaCell元小區(qū)支持上下行解耦的全頻段融合組網(wǎng)L路載波/信道載波/信道linklinkL2傳輸服務(wù)/L3連接服務(wù)下行:L路載波/載波/載波/載波/linklinklinklinkL2傳輸/3連接服務(wù)MetaCell元小區(qū)支持上下行解耦的全頻段融合組網(wǎng)p平滑虛擬小區(qū)(CoMP)5GCoMP后續(xù)協(xié)議也在不斷增強(qiáng)。SVC(SmoothVirtualCellAP,從而形成用戶(hù)特SVC能使用戶(hù)體驗(yàn)具有較好的一致性。同時(shí)由于隨APSVC的架構(gòu)對(duì)干擾的處理具有更多的自由度,從而能提升用戶(hù)的無(wú)線(xiàn)性能。SVCSVCAPAPCPUAPAPCoMPNetworkMIMO等網(wǎng)絡(luò)為中心的協(xié)作方式不同,SVCUEAP為其服務(wù),通過(guò)用戶(hù)為中心的方式消除小區(qū)邊緣的影響。SVC不僅可以用在大容量的場(chǎng)景,還能用于低時(shí)延、關(guān)鍵任務(wù)的場(chǎng)景。由于用戶(hù)存在多個(gè)服務(wù)AP,降低了對(duì)存貯能力和計(jì)算能力的要求。大量分布式的AP可組成分布式計(jì)算的架構(gòu)用于完成網(wǎng)絡(luò)密集型計(jì)算的任務(wù)。另外,在低用戶(hù)需求的場(chǎng)景,可以關(guān)閉部分AP進(jìn)一步降低功耗。現(xiàn)有分布式AP(BBU)/遠(yuǎn)端匯聚單元(P-Bridge)/(pRRU)P-BridgeIF0/IF1pRRU的數(shù)P-Bridge合并,但是在高頻段,這種方式可能不素,覆蓋同樣面積,可能會(huì)有10xpRRU,如果大量pRRU寬寬,IF0/IF1IF3pRU合并對(duì)靈敏度影響。和集中式天線(xiàn)小區(qū)的方案相比,SVC能顯著提高譜效、能效,在集中式處理和分布式處理之間做好平indoorhot-spotSVC還有許多重要問(wèn)題待進(jìn)一步研究,如初始接入、功率控制、考慮編解碼的分布式處理、資源分配、信道模型、下行信道估計(jì)、與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)共存、原型機(jī)設(shè)計(jì)。

SVC中涉及到協(xié)作集選取、功率控制、用戶(hù)調(diào)度、波束訓(xùn)練等關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn),可將其建模成一個(gè)優(yōu)化問(wèn)題。根據(jù)優(yōu)化的變量是連續(xù)還是離散的,可分為連續(xù)優(yōu)化和組合優(yōu)化。其中協(xié)作集選取、用戶(hù)調(diào)度、波束訓(xùn)練的過(guò)程都是從有限個(gè)集合中選出最優(yōu)的或者較優(yōu)的組合屬于組合優(yōu)化,功率控制是在已知協(xié)作集和調(diào)度用戶(hù)前提下確定相應(yīng)的功率參數(shù)屬于連續(xù)優(yōu)化。對(duì)于組合優(yōu)化難點(diǎn)在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度與性能之前的平衡,工程上可行的方案是加一些約束或者采用特別策略,經(jīng)過(guò)有限次組合的比較,獲得相對(duì)較優(yōu)的結(jié)果,而不是最優(yōu)的結(jié)果。連續(xù)優(yōu)化需要考慮函數(shù)的凹凸性。如果是凸函數(shù),局部最優(yōu)值即為全部最優(yōu)值;如果是非凸函數(shù),可通過(guò)引入新的罰項(xiàng)來(lái)松弛原目標(biāo)函數(shù)將其轉(zhuǎn)化成凸函數(shù)。SVC中功率控制是個(gè)典型非凸問(wèn)題,現(xiàn)有文獻(xiàn)中有將其轉(zhuǎn)換成一個(gè)凸優(yōu)化問(wèn)題,也有挖掘大尺度參數(shù)與功控參數(shù)之間關(guān)系,通過(guò)啟發(fā)式算法求解,還有通過(guò)引入DNNAI方案。另外,挖掘相應(yīng)特征參數(shù)與目標(biāo)函數(shù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,有助于進(jìn)一步簡(jiǎn)化模型。Cll同步,和SVCindoor,hotspotSVC小區(qū)覆蓋范圍將會(huì)更大,對(duì)基帶支持的分布式射頻通道數(shù)提出更高要求。B5GB5G技術(shù)白皮書(shū)2.4全雙工及子帶全雙工全雙工是一種提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)速率以及頻譜效率的新技術(shù),對(duì)于未來(lái)大帶寬低時(shí)延的業(yè)務(wù),全雙工在非成對(duì)頻譜使用,通過(guò)釋放DL-UL對(duì)資源使用上互斥的限制,能夠提供DL/UL對(duì)資源使用的增強(qiáng)和DL/UL傳輸延時(shí)的減少。實(shí)現(xiàn)全雙工具有一定的挑戰(zhàn),基站或終端需能夠處理自干擾(SI)TXRX5G-Advanced,Step1傳播域:天線(xiàn)隔離、環(huán)形器抵消Step2射頻域:SISIPout-(AGC-PAR)Step3數(shù)字域:線(xiàn)性模塊和非線(xiàn)性模塊抵消,多徑抵消,數(shù)字抵消需求:(AGC啟控門(mén)限-PAR)-接收機(jī)底噪子帶全雙工與全雙工相比,模擬域和傳播域的要求沒(méi)有變化。但因?yàn)槿p工不能像子帶全雙工那樣提供頻域隔離度,全雙工的實(shí)現(xiàn)會(huì)更加復(fù)雜。全雙工的單站場(chǎng)景,技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn),但是需要收發(fā)分離,增

BS(37dBm),ACLR(45dBc@20MHz),LNA不惡化等等。信號(hào)抵消,一般包括天線(xiàn)物理隔離(例如50dB),模擬抵消,數(shù)字抵消。各部分的指標(biāo)疊加,配合,完成整體抵消。MIMOTXRXTXRX模塊進(jìn)行相應(yīng)的抵消;需要抵消模塊電路的數(shù)量是n^2;MM以上分析的,都是自干擾消除,即發(fā)射機(jī)所發(fā)射的信號(hào)被接收通道接收。對(duì)于自干擾消除,由于發(fā)射信號(hào)是已知的,所以抵消的難度較低,目前一些研究已經(jīng)達(dá)到比較強(qiáng)的抵消能力。但是除了自干擾以外,互干擾也是全雙工或靈活雙工的干擾問(wèn)題,這個(gè)問(wèn)題往往被忽略,但它對(duì)組網(wǎng)的影響非常大,也限制了全雙工最終的可適用場(chǎng)景和范圍。gNB1gNB2gNB-gNBinterferenceUE1UE2UE3 UE4UE-UEinterferencegNB-gNB/UE-UE互干擾gNB1gNB2gNB-gNBinterferenceUE1UE2UE3 UE4UE-UEinterferencegNB-gNB/UE-UE互干擾基站或終端子帶間CLI(CrossLinkInterference)干擾CLICLIRel-16,UE-UECLILayer-3CLISRS-RSRP以及CLI-RSSI,gNBUEUE-UECLI,gNB可UEgNB通過(guò)交互TDDConfiguration以及導(dǎo)頻信號(hào)信息去實(shí)現(xiàn)gNB-gNB以及協(xié)作調(diào)度。對(duì)于子帶全雙工以及全雙工,B5G需要研究針對(duì)上述不同干擾類(lèi)型的干擾消/協(xié)調(diào)方案。理論上子帶全雙工通過(guò)在帶內(nèi)不同頻率上分別配置上行和下行資源,這種方法能夠靈活地配置更多上行除了自干擾還有交叉鏈路互干擾的問(wèn)題,目前一些研究采用頻域或空域的如果把空中的空域資源用在全雙工互干擾消除,表面上看似乎提升了譜效,但實(shí)質(zhì)上,由于這部分空域資源沒(méi)有被直接用來(lái)提升容量,實(shí)際的組網(wǎng)容量很多情況下不升反降。因此全雙工技術(shù)有它的適用范圍,在組網(wǎng)比較稀疏,干擾少的場(chǎng)景更為適用,而組網(wǎng)密集的場(chǎng)景不太適合。子帶全雙工與全雙工相比,雖然數(shù)字抵消需求略有不同,但是對(duì)模擬域和傳播域的干擾消除要求一樣高。全雙工實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度以及硬件代價(jià)都相當(dāng)大,即使只考慮自干擾

MassiveMIMO機(jī)型因此實(shí)際上多天線(xiàn)技術(shù)與全雙工有一定互斥性,這也是全雙工技術(shù)的重要局限之一。為提升譜效,一種思路是全雙工,但必1TDD倍的譜效提升,并自然地解決站間干擾問(wèn)題;因此全雙工不一定是綜合譜效最優(yōu)的方案,它必須挑選組網(wǎng)經(jīng)濟(jì)稀疏,干擾小的場(chǎng)景,并結(jié)合延時(shí)短的優(yōu)點(diǎn),才可能有局部?jī)?yōu)勢(shì)。綜上,全雙工尤其是子帶全雙工,有優(yōu)勢(shì),也有很大局限。從研究上來(lái)看,目前多從天線(xiàn)數(shù)較少的機(jī)型和子帶全雙工開(kāi)始研究,評(píng)估實(shí)際上能獲取的增益,然后分階段地引入全雙工技術(shù)。雖然子帶全雙工降低了gNB內(nèi)部干擾消除能力要求,但UE間的互干擾還是很?chē)?yán)重,需要業(yè)界努力才能解決。UE虛擬聚合In-vehicleUEgroupVirtualUserIIOTVirtualUserUE5G上行提出了更高的需求,例如現(xiàn)代工廠中的機(jī)器視覺(jué)類(lèi)應(yīng)用;或是密集熱點(diǎn)地區(qū)如體育場(chǎng)中的海量用戶(hù)同時(shí)上傳高清視頻業(yè)務(wù)。此類(lèi)場(chǎng)景對(duì)小區(qū)上行容量的要求可能會(huì)遠(yuǎn)高于下行鏈路,極Gbps10GbpsNR設(shè)計(jì)中很難滿(mǎn)足。NRMIOMU-MIMO,以及更靈活的載波分配和聚合等。這些增強(qiáng)要求上行傳輸?shù)陌l(fā)起設(shè)備必須足夠強(qiáng)大,然而通常單個(gè)終端的能力以及發(fā)射功率是較為受限的,此時(shí)可以借用云計(jì)算的思想,通過(guò)用戶(hù)虛擬化和協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)終MIMO,FR2,(pane),,TRP拓展更多對(duì)上行有高容量需求的應(yīng)用場(chǎng)景。智能超表面RIS(ReconfigurableIntelligentmetaSurface)主要通過(guò)以下幾種方式提升小區(qū)邊緣用戶(hù)的覆蓋、吞吐量和能量效率:一、在直射傳播路徑受阻時(shí)提供有效的反射傳播路徑,避免覆蓋空洞;二、為目標(biāo)用戶(hù)進(jìn)行波束賦型,充分利用空間分集和復(fù)用增益;三、對(duì)干擾用戶(hù)進(jìn)行零點(diǎn)波束賦型,實(shí)現(xiàn)小區(qū)間干擾抑制。RISRIS絡(luò)不僅要考慮收發(fā)端的設(shè)計(jì),還要將無(wú)線(xiàn)環(huán)境的聯(lián)合優(yōu)化融入到系統(tǒng)設(shè)計(jì)里面,實(shí)現(xiàn)更智能化、更彈性的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和技術(shù)演進(jìn)都是基于如何更好地適應(yīng)無(wú)線(xiàn)傳輸信道的限制,如利用波束賦型技術(shù)抵抗傳輸損耗和干擾,使用多種調(diào)制編碼和MIMO(包含能源開(kāi)銷(xiāo))/ISRISRIS從原理上看,智能電磁表面技術(shù)指通過(guò)一種人工電磁表面能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于電磁波的傳輸干預(yù),如理想吸收、特定反射等。相較電磁特性實(shí)時(shí)可編程的特點(diǎn)。該類(lèi)智能電磁表面通常包含大量單元,在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)單元特性施加控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)于各極化和頻率的控制。從硬件實(shí)現(xiàn)上,當(dāng)前研究主要包含但不限于以下幾個(gè)方向:二極管/變?nèi)荻O管:該實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)調(diào)整等效電路中的電容或電感的方式完成對(duì)電磁信號(hào)的調(diào)整,比如,可以通過(guò)增加二極管數(shù)目或者多級(jí)偏壓的方式實(shí)現(xiàn)多級(jí)相位調(diào)整。同時(shí)也可以通過(guò)調(diào)整負(fù)載阻抗,實(shí)現(xiàn)對(duì)于信號(hào)幅度的改變。該類(lèi)智能表面對(duì)于電磁信號(hào)有極短的響應(yīng)速度,較低的反射損耗和功耗,且實(shí)現(xiàn)上具有很高的成熟

度和比較低的成本。微電機(jī)輔助(MEMS):該實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)微電機(jī)控制電磁單元的方式,如通過(guò)調(diào)整信號(hào)傳輸時(shí)延、旋轉(zhuǎn)電磁單元、壓電效應(yīng)改變電容等,進(jìn)而達(dá)成對(duì)于電磁信號(hào)的調(diào)整。該類(lèi)智能表面具有良好的線(xiàn)性特征,低功耗和單片集成度高。通過(guò)調(diào)整材料參數(shù),比如,向列相液晶能夠在不同偏置電場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)壓控的雙折射,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電磁吸收等。在基底材料中引入釔鐵石榴石,可以通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)調(diào)節(jié)基底材料的磁導(dǎo)率等。此外,石墨烯也被認(rèn)為是一種新的能夠?qū)崿F(xiàn)智能表面的材料。通過(guò)引入金屬能夠減少其表面等效阻抗,提升其對(duì)信號(hào)幅度,相位和頻率的調(diào)整能力。RIS智能超表面信道狀態(tài)信息的獲取對(duì)于波束賦形、安全傳輸、被動(dòng)信息傳輸及感知定位等至關(guān)重要。智能超表面面臨著元素間隔小于半波長(zhǎng)且數(shù)目極大、元素全被動(dòng)且不具備復(fù)雜的信號(hào)處理能力的特點(diǎn),這使得分段信道的獲得存在困難。為進(jìn)行有效的信道估計(jì),需要盡可能降低信道估計(jì)復(fù)雜度,避免復(fù)雜的信號(hào)處理操作需求。一種可能的解決思路是采用具備一定感知和RIS計(jì)與傳輸性能的權(quán)衡進(jìn)行主動(dòng)元素的數(shù)目、排布圖案設(shè)計(jì)?;谖恢眯畔⒌腞IS定的特點(diǎn)以及智能超表面的陣列特性獲取信號(hào)到達(dá)角等關(guān)鍵信息,實(shí)現(xiàn)低復(fù)雜度信道估計(jì)。利用高頻信道稀疏特性及RISRIS設(shè)計(jì)信道估計(jì)與波束匹配協(xié)同方案可以被用于智能超表面信道估計(jì),超表面分段傳輸?shù)奶匦詴?huì)對(duì)傳統(tǒng)碼本方案帶來(lái)挑戰(zhàn),如

何設(shè)計(jì)基站-RIS和RIS-UE信道的碼本及匹配方案以進(jìn)行隨機(jī)接入設(shè)計(jì)、波束選擇的問(wèn)題亟待解決。下行鏈路的信道估計(jì)方案應(yīng)考慮有限反饋的限制,需要在信道估計(jì)精度和非理想信道反饋兩方面進(jìn)行折中考慮。為利用解決信道模型未知情況下的信道估計(jì)問(wèn)題,可以將近年來(lái)發(fā)展迅速的人工智能新方法用于信道估計(jì),降低對(duì)信道建模的需求,具有很高的魯棒性與抗噪聲性能。RISRISMassiveMIMO,即使作了稀疏化處理,仍會(huì)造成硬件復(fù)雜度大幅度上升,這個(gè)問(wèn)題在今后的研究中應(yīng)充分關(guān)注。智能直放站與RIS類(lèi)似,同樣是通過(guò)增加網(wǎng)絡(luò)可用天線(xiàn)數(shù),可以通過(guò)控制電磁波傳播有效解決高頻組網(wǎng)的覆蓋問(wèn)題,智能直放站(SmartRepeater/NetworkControlRepeater)主要是通過(guò)功放來(lái)增強(qiáng)覆蓋達(dá)到補(bǔ)盲,增加信道秩效果。RFRepeaterTDDBeamforming限制了中繼的增益,使中繼增強(qiáng)覆蓋的作用也有限。gNBgNBcontroldataUERFRepeaterUESmartRepeaterUERFRepeaterSmartRepeatergNB-DUSmartRepeaterB5GSmartRepeater/NetworkControlRepeater,RFRepeaterRepeater波束信息:UERepeaterUE的波束有On/Off:基站可以根據(jù)調(diào)度來(lái)開(kāi)關(guān)Repeater,達(dá)至省電和降低干擾的效果PowerControl:基站可以控制Repeater發(fā)的功率,控制干擾

目標(biāo)場(chǎng)景假設(shè):R18SmartRepeater/NetworkControlRepeaterUE是透明的UE實(shí)現(xiàn),支R15/16/17repeater,RepeaterFR2withTDD(O2I)單跳靜態(tài)的場(chǎng)景,RepeaterRepeaterRISRIS比之下,MassiveMIMO是一種集中式空分復(fù)用技術(shù),SVC(平滑虛擬小區(qū)),SmartRepeaterRelayMIMOSmartRepeater/NetworkControlRepeater;RISRISRISRIS需要產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界共同攻克。/eMUSA一些新興的物聯(lián)網(wǎng)用例對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求,例如事件驅(qū)動(dòng)的傳感器監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)不僅對(duì)連接數(shù)量要求很高,并且要求數(shù)據(jù)的上報(bào)足夠高效;再比如智能電網(wǎng)中,一些高級(jí)智能計(jì)費(fèi)設(shè)備有著非常高的連接密度,同時(shí)要求網(wǎng)絡(luò)具有良好的覆蓋范圍、數(shù)據(jù)速率,以及低延遲和高可靠的特性;具體有如下兩類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景:應(yīng)用場(chǎng)景1:巨量終端(mMTC或者ultramMTC)的場(chǎng)景:機(jī)器終端數(shù)量特別巨大,并考慮立體覆蓋;有一定的突發(fā)性,對(duì)傳輸時(shí)延的要求不高;終端低速率、低成本、低功耗。應(yīng)用場(chǎng)景2:criticalMTCcriticalMTCmMTCuRLLCmMTCuRLLCuRLLC以支持?jǐn)?shù)量不大的超高可靠低時(shí)延終端,但是如何高效地支持終端數(shù)量大得多的critcalTCeV2X(nhancedVehicletoEverything)。NR,2-stepRACHInactiveState,B5G的技術(shù)。免調(diào)度意味著終端可以多數(shù)時(shí)間處于深度睡眠狀態(tài)以最大化地減輕系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)和終端的功耗,尤其對(duì)于終端,然后想發(fā)就發(fā),發(fā)完馬上深度睡眠。而傳統(tǒng)基于動(dòng)態(tài)調(diào)度的傳輸則需要終端先/(rant),進(jìn)而傳輸數(shù)據(jù)。這套流程無(wú)疑會(huì)顯著地增加信令、功耗和時(shí)延等開(kāi)銷(xiāo)。另外,巨量節(jié)點(diǎn)意味著隨機(jī)接入和申請(qǐng)傳輸資源這兩個(gè)過(guò)程本身很大概率會(huì)發(fā)生碰撞或阻塞,這必然會(huì)更加惡化傳輸效率。面向千億物聯(lián)場(chǎng)景,無(wú)連接的競(jìng)爭(zhēng)式免調(diào)度傳輸如果單純利用一維的功率域,即遠(yuǎn)近效應(yīng),是很難實(shí)現(xiàn)高效的傳輸?shù)?;需要進(jìn)一步借助碼域和空域來(lái)支持多用戶(hù)傳輸。碼域競(jìng)爭(zhēng)式免調(diào)度傳輸中,如果使用長(zhǎng)序列,如長(zhǎng)PN序列,雖有一定的過(guò)載率,但當(dāng)過(guò)載率特別大時(shí),ICPNPN序列是二元實(shí)序列,序列縮短后,隨機(jī)產(chǎn)生的序列集合的低互相關(guān)性難以保證。目前的一些NOMA技術(shù)方案,是通過(guò)優(yōu)化符號(hào)擴(kuò)展序列來(lái)提升碼NOMA性能的。其中eMUSA8,4MUSA復(fù)數(shù)域多元碼的優(yōu)異特性,再結(jié)合高效的串行干擾消除(SIC)接收機(jī),MUSA另一方面,傳統(tǒng)MU-MIMORS碰撞,基站很難分離出這兩個(gè)用戶(hù)來(lái)。為了減少參考信號(hào)的碰撞和污染,加,檢測(cè)復(fù)雜度更是平方上升。需要指出的是,競(jìng)爭(zhēng)免調(diào)度的非連接傳輸還可以和其他技術(shù)結(jié)合,從可以應(yīng)用到廣泛的場(chǎng)景中。例如結(jié)合車(chē)輛收發(fā)空間隔離的全雙工技術(shù),上述非連接的高效免調(diào)度高過(guò)載傳輸技術(shù),可以允許大量車(chē)輛終端無(wú)需先聽(tīng)后發(fā),直接交換信息;并且避免傳統(tǒng)技術(shù)的漏收和隱藏節(jié)點(diǎn)問(wèn)題;最終實(shí)現(xiàn)超低時(shí)延和超高可靠性的V2V直接通信。與傳統(tǒng)方案的對(duì)比如圖所示,高密度車(chē)輛網(wǎng)場(chǎng)景,該方法可以傳統(tǒng)方法的1/5~1/10傳輸時(shí)延,實(shí)現(xiàn)可靠性提高1~3個(gè)量級(jí)。與傳統(tǒng)方案的可靠性對(duì)比與傳統(tǒng)方案的可靠性對(duì)比20米內(nèi)99.999%3099.9%4099%10米內(nèi)99.99999%2098%3090%4080%1099.8%eMUSA無(wú)連接傳統(tǒng)基于連接B5G無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)W跟傳統(tǒng)有源終端不同,無(wú)源物聯(lián)終端需要支持射頻能量收集,反向散射通信等關(guān)鍵技術(shù)。能量采集器低功率射頻收發(fā)器電能管理模塊射頻能量收集技術(shù)是一種將接收到的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化成電能的技術(shù)。我們主要考慮同時(shí)具有射頻能量收集能力和數(shù)據(jù)能量采集器低功率射頻收發(fā)器電能管理模塊能量?jī)?chǔ)存器或可充電電池射頻能量收集的主要問(wèn)題:射頻到直流能量的轉(zhuǎn)換效率較低射頻到直流能量的轉(zhuǎn)換效率較低收集能量的多少非常依賴(lài)于設(shè)備與射頻源之間的距離B5G技術(shù)白皮書(shū)反向散射技術(shù)可以認(rèn)為包含特殊的能量收集處理,即能量是即收集即使用的,因而支持反向散射技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以做到真正無(wú)源。支持反向散射技術(shù)的設(shè)備節(jié)點(diǎn)(也可稱(chēng)為反向散射終端)無(wú)需存儲(chǔ)能量,其反向散射發(fā)射器通過(guò)調(diào)整天線(xiàn)阻抗來(lái)直接反射接收到的射頻信號(hào)并用于調(diào)制發(fā)送信號(hào),將數(shù)據(jù)發(fā)送到反向散射接收器。支持反向散射技術(shù)的通信系統(tǒng)可以有以下三種類(lèi)型:?jiǎn)位聪蛏⑸湎到y(tǒng)(MBCS):只有兩個(gè)主要組件:讀取器和反向散射發(fā)射器,其中讀取器可以認(rèn)為整合了射頻源和反向散射接收器。典型的實(shí)現(xiàn)是RFID系統(tǒng)。雙基反向散射系統(tǒng)(BBCS):BBCS中存在的往返路徑損耗。此外,通過(guò)將射頻發(fā)射器BBCS的性能。環(huán)境反向散射系統(tǒng)(ABCS):BBCS不同,ABCS中的射頻源不是專(zhuān)用射頻源,它可以是環(huán)境中的各種射頻信號(hào)源,例如電視塔、蜂窩基站或W-Fi接入點(diǎn)。因此,首先,ABCS系統(tǒng)中無(wú)需部署和維護(hù)專(zhuān)用射頻源,從而降低了整體的成本和功耗。其次,利用現(xiàn)有的射頻信號(hào),無(wú)需為ABCS分配新的頻譜,可以提高頻譜資源利用率?,F(xiàn)有無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)雖然在設(shè)備功耗和設(shè)備復(fù)雜度方面存在一定優(yōu)勢(shì),但在覆蓋、傳輸性能、多址接入、移動(dòng)性等方面的能力也存在明顯不足。這些劣勢(shì)卻恰好是傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)處,因此將傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)與無(wú)源物聯(lián)設(shè)備結(jié)合已成為業(yè)界研究熱點(diǎn)。1818B5GB5G技術(shù)白皮書(shū)123能量流 信息傳輸區(qū)域能量收集區(qū)域數(shù)據(jù)/信息流無(wú)源設(shè)備&頻能量流 信息傳輸區(qū)域能量收集區(qū)域數(shù)據(jù)/信息流無(wú)源設(shè)備&頻能量流 信息傳輸區(qū)域控制信號(hào) 能量收集區(qū)域數(shù)據(jù)/信息流無(wú)源設(shè)備射頻能量源基站方式1:射頻能量源節(jié)點(diǎn)作為獨(dú)立網(wǎng)元部署,該節(jié)點(diǎn)可以為無(wú)源物聯(lián)設(shè)/射頻能量源可以進(jìn)一步細(xì)分為:可以是專(zhuān)門(mén)設(shè)置的射頻能量源,此時(shí)蜂窩網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)其進(jìn)行控制,例如設(shè)置操作頻段、發(fā)射功率大小等;也可以是非蜂窩網(wǎng)絡(luò)的其他網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn),如電視或廣播電視塔、WiFi接入點(diǎn)等。方式2:射頻能量源節(jié)點(diǎn)與蜂窩網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)融合(例如位于基站或relay節(jié)點(diǎn)上);方式3:射頻能量源節(jié)點(diǎn)與普通終端或無(wú)源物聯(lián)設(shè)備融合,某個(gè)無(wú)源物聯(lián)設(shè)備可以從更接近的其他設(shè)備節(jié)點(diǎn)上獲取能量,從而提高能量收集效率。而通過(guò)支持多跳操作,即無(wú)源物聯(lián)設(shè)備可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到鄰近的普通終端設(shè)備,也有助于擴(kuò)大通信范圍。

傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)與無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)也存在一定的影響和挑戰(zhàn),以下簡(jiǎn)單羅列了對(duì)物理層、高層、核心網(wǎng)的挑戰(zhàn)和主要研究方向:物理層技術(shù)挑戰(zhàn):下行鏈路:下行攜能信號(hào)設(shè)計(jì),能量與數(shù)據(jù)同傳機(jī)制其他:定位方法設(shè)計(jì),與已有無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)的共存機(jī)制高層技術(shù)挑戰(zhàn):協(xié)議棧,(協(xié)議棧融合,簡(jiǎn)化的協(xié)議棧功能),接入與調(diào)度(高效的接入機(jī)制,資源調(diào)度優(yōu)化連接控制(簡(jiǎn)化的連接控制,移動(dòng)性重定義),安全(安全需求識(shí)別,空口安全)核心網(wǎng)層技術(shù)挑戰(zhàn):海量無(wú)源設(shè)備管理,設(shè)備注冊(cè)、鑒權(quán)、認(rèn)證,承載優(yōu)化及QoS保證,移動(dòng)性管理和優(yōu)化B5G技術(shù)白皮書(shū)03邊界擴(kuò)展技術(shù)(Extension)B5G技術(shù)白皮書(shū)面對(duì)來(lái)自各行各業(yè)的爆發(fā)式需求,5G5G第一階段中,3GPP已經(jīng)完成了對(duì)eMBB、uRLLC、mMTC等典型業(yè)務(wù)的支持。B5GB5G技術(shù)白皮書(shū)深度融合的新型信息基礎(chǔ)設(shè)施新型架構(gòu)針對(duì)困境和構(gòu)想,我們提出應(yīng)將端網(wǎng)云深度融合,統(tǒng)一算力編排。具體來(lái)看,在基礎(chǔ)設(shè)施、統(tǒng)一云平臺(tái)技術(shù)棧和統(tǒng)一編排管理方面有如下考慮:分層分場(chǎng)景構(gòu)建異構(gòu)硬件池:對(duì)高集成,低功耗的考慮:IDC:PUE邊緣服務(wù)器:短機(jī)箱,計(jì)算網(wǎng)絡(luò)合一云網(wǎng)一體柜or超融合設(shè)備:出廠預(yù)裝,快速入駐邊緣機(jī)房ITBBU/OLT接入設(shè)備合一

對(duì)高性能,強(qiáng)安全的考慮:滿(mǎn)足圖像處理等特殊應(yīng)用要求智能網(wǎng)卡:提升網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)性能專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)硬件:無(wú)線(xiàn)基站高實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)處理采用專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)硬件統(tǒng)一云平臺(tái)技術(shù)棧:輕量化方案,硬件加速技術(shù),內(nèi)生安全;PaaSAI

全場(chǎng)景部署能力:中心云,多集群平滑擴(kuò)容,支持大規(guī)模部署;邊緣云,組件按需裁剪及超融合,支持輕量化部署。精準(zhǔn)適配下一代應(yīng)用:OpenStack/K8S///編排管理:業(yè)務(wù)編排:

資源編排:4K/8K高清視頻

超視距無(wú)人機(jī) 智能制造 智能電網(wǎng) 智慧交通 遠(yuǎn)程控制數(shù)智云網(wǎng)一體化運(yùn)營(yíng)平臺(tái)服務(wù)編排中心

調(diào)度開(kāi)通中心

資源能力中心

運(yùn)營(yíng)保障中心

分析優(yōu)化中心服務(wù)

......

.....

SLA保障

......

......

一體化智慧大腦安全中心

統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集平臺(tái)

數(shù)據(jù)采集 網(wǎng)絡(luò)操作 數(shù)據(jù)總線(xiàn)技術(shù)中臺(tái) 數(shù)據(jù)中臺(tái) AI中臺(tái)UPF MEP 3rd

lE/

5GC EPC

公有云邊緣云

中心云 EPC數(shù)智化統(tǒng)一云網(wǎng)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)B5GB5G技術(shù)白皮書(shū)按照業(yè)界前期的分析和實(shí)踐,如果基站具備了微服務(wù)化、云原生能力,和云端以及承載網(wǎng)形成了端網(wǎng)云的深度融合,可以釋放基站的大量算力,網(wǎng)絡(luò)有顯著收益:

集中云形成統(tǒng)一的算力網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)深度融合。具體來(lái)說(shuō),包括幾方面:基站算力云提效:多基站提供分布式的計(jì)算能力,提升部分場(chǎng)景效率;功能創(chuàng)新提速:可按天進(jìn)行算法迭代、功能升級(jí),加速創(chuàng)新推出;開(kāi)放平臺(tái)和管控:算力平臺(tái)、運(yùn)維管理能力開(kāi)放,可運(yùn)行第三方APP;ToB/ToC業(yè)務(wù)池化容量提升:業(yè)務(wù)多基站彈性伸縮,提升突發(fā)流量應(yīng)對(duì)能力,平滑峰值要求;

基站和基站之間構(gòu)成算力云,可以彈性的進(jìn)行負(fù)荷調(diào)度,滿(mǎn)足不同業(yè)務(wù)模型要求;多基站可以和集中匯聚側(cè)的云服務(wù)器形成算力云,可以共享集中匯聚側(cè)的處理資源,應(yīng)對(duì)站點(diǎn)側(cè)的流量突發(fā)需求或者業(yè)務(wù)模型變化;多基站節(jié)點(diǎn)可以將空閑資源用于集中側(cè)業(yè)務(wù)的計(jì)算、卸載,利用龐大的基站算力來(lái)形成分布式算力網(wǎng)絡(luò),提高并行度;基站、核心網(wǎng)、承載網(wǎng)等加速器或者加速卡,能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一抽象,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一編排;對(duì)于通用服務(wù)器的標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)接口不能滿(mǎn)足復(fù)雜的互聯(lián)關(guān)系時(shí),需要有統(tǒng)一的高性能轉(zhuǎn)發(fā)軟件包,實(shí)現(xiàn)算力間數(shù)據(jù)投遞;B5G:ODICT2G/3G時(shí)代專(zhuān)用CT獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷;4GIPICT5GSBAICT步融合。同時(shí),NDAFDICTB5G5GO(Operation)技術(shù)。ODICT融合是核心網(wǎng)未來(lái)演進(jìn)的主要技術(shù)趨勢(shì),如下圖:OT→精準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)端到端網(wǎng)絡(luò)提供精確的、準(zhǔn)確的和可保障的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能力,按需滿(mǎn)足行業(yè)差異化業(yè)務(wù)需求

邊邊協(xié)同可消費(fèi),均衡調(diào)度,云邊協(xié)同,在算力。算力像水電一樣流動(dòng)、的調(diào)度資源,構(gòu)建無(wú)處不在的泛將算力信息和網(wǎng)絡(luò)信息作為統(tǒng)一IT→算力網(wǎng)絡(luò)DT邊邊協(xié)同可消費(fèi),均衡調(diào)度,云邊協(xié)同,在算力。算力像水電一樣流動(dòng)、的調(diào)度資源,構(gòu)建無(wú)處不在的泛將算力信息和網(wǎng)絡(luò)信息作為統(tǒng)一IT→算力網(wǎng)絡(luò)DTITDT→智能網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)各層嵌入AI能力、聯(lián)邦學(xué)習(xí)(分布式機(jī)器學(xué)習(xí))能力實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)、自感知、自運(yùn)維

網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)

網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)

CT→極簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)集中式+分布式自治域,實(shí)現(xiàn)極簡(jiǎn)化零運(yùn)維網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)ODICT融合ODICT融合的整體趨勢(shì)下,B5G智維跨域運(yùn)營(yíng)AI云化5G智、算、網(wǎng)三體云化演進(jìn):智維跨域運(yùn)營(yíng)AI云化5G智、算、網(wǎng)三體基于服務(wù)化架構(gòu)的5G核心網(wǎng),加速技術(shù)架構(gòu)迭代升級(jí),能更好的服務(wù)5G各行各業(yè)差異化需求。云化反映了靈活、可擴(kuò)展和自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)管理的軟件化趨勢(shì),B5G核心網(wǎng)將從以下三方面向云原生持續(xù)演進(jìn):從資源云化到應(yīng)用云原生化:5GVM和容器的資源層云化,構(gòu)建統(tǒng)一的電信云基礎(chǔ)設(shè)施。B5G核心網(wǎng)將進(jìn)一步聚焦應(yīng)用層云原生演進(jìn),基于微服務(wù)架構(gòu)和公共應(yīng)用組件下沉形成統(tǒng)一的PaaS快速構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)功能。同時(shí),諸如BaaS/FaaS、Serverless等云原生技術(shù)引入B5G核心網(wǎng)更聚焦業(yè)務(wù)邏輯創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)由彈性網(wǎng)絡(luò)向柔性網(wǎng)絡(luò)的飛躍。

從中心集約向邊緣延伸:B5G核心網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)面將進(jìn)一步下沉至用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)或靠近基站,呈現(xiàn)大規(guī)模超分布部署,并結(jié)合MEC提供就近算力,來(lái)承接下行的云服務(wù)以及上行的終端計(jì)算任務(wù),實(shí)現(xiàn)云邊端深度融合,顯著地降低數(shù)據(jù)交互時(shí)延,減少網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬開(kāi)銷(xiāo)等。

從通用計(jì)算向異構(gòu)協(xié)同發(fā)展:未來(lái)元宇宙要實(shí)現(xiàn)真正持久和沉浸式體驗(yàn),算力需求至少是千倍級(jí)的提升,而CPU性能瓶頸需要引GPU、FPGA、DPU等具有領(lǐng)域特性的高性能算力,采用通用+異構(gòu),加件解決業(yè)務(wù)中頻繁變化的部分,用異構(gòu)硬件解決高算力需求問(wèn)題。智能化演進(jìn):隨著5G核心網(wǎng)業(yè)務(wù)場(chǎng)景日益豐富,網(wǎng)絡(luò)功能和管理變得越來(lái)越復(fù)雜。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用靜態(tài)的、手動(dòng)配置和管理,帶來(lái)高昂的管理成本,因此需要引入智能化來(lái)協(xié)助提升網(wǎng)絡(luò)功能、網(wǎng)管運(yùn)維、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)各個(gè)層面的服務(wù)能力和質(zhì)量。B5G核心網(wǎng)將從網(wǎng)元層到管控層、從單域到跨域、從運(yùn)維到運(yùn)營(yíng)實(shí)現(xiàn)智能化演進(jìn)。從網(wǎng)元到管控智能化:3GPPSA2NWDAF(NetworkDataAnalyticsFunction),作為數(shù)據(jù)分析和人工智能閉環(huán)、部署靈活等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于用終端異常檢測(cè)識(shí)別等場(chǎng)景。B5G核心網(wǎng)將支持更多應(yīng)用場(chǎng)景、聯(lián)邦學(xué)習(xí)框架等方面進(jìn)一步增強(qiáng),未來(lái)實(shí)現(xiàn)以智能策略為中心的網(wǎng)絡(luò)。同時(shí),3GPP在網(wǎng)絡(luò)管MDAF(ManagementDataAnalyticsFunction)提供網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)事件和狀態(tài)相關(guān)數(shù)據(jù)的處理和分析,為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理帶來(lái)智能和自動(dòng)化,比如

MDAF提供切片覆蓋、切片可用性和切片預(yù)測(cè)信息用于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源利用效率,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能。從單域到跨域智能化:5G在核心網(wǎng)單域內(nèi)實(shí)現(xiàn)了部分的5GC、IMS、云平臺(tái)未來(lái)為了保障端到端用戶(hù)體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)跨域的場(chǎng)景,多個(gè)域可以通過(guò)意圖網(wǎng)絡(luò)接口與上層服務(wù)交互實(shí)現(xiàn)跨域協(xié)同,完成網(wǎng)絡(luò)的生命周期管理,從而構(gòu)建出一張以以用戶(hù)體驗(yàn)為中心的網(wǎng)絡(luò);為了實(shí)現(xiàn)跨域數(shù)據(jù)的隱私計(jì)算,將引入聯(lián)邦學(xué)習(xí)框架讓多參與方或多計(jì)算結(jié)點(diǎn)之間在不

共享原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上聯(lián)合進(jìn)行高效的模型訓(xùn)練。從運(yùn)維到運(yùn)營(yíng)智能化:5G核心網(wǎng)運(yùn)營(yíng)以業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)為主,B5GAI現(xiàn)業(yè)務(wù)、服務(wù)和資源全方位運(yùn)營(yíng)。業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)層向最終用戶(hù)和業(yè)務(wù)合作伙伴提供AI銷(xiāo)。服務(wù)運(yùn)營(yíng)層實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)履行、質(zhì)量管AI和自管理。資源運(yùn)營(yíng)實(shí)現(xiàn)自主的資源管AI業(yè)務(wù)能力:B5GXR沉浸式通信、元宇宙、通感一體以及高精準(zhǔn)、高可靠、高開(kāi)放、高安全(PROS)方向強(qiáng)化業(yè)務(wù)能力。進(jìn)一步向全業(yè)務(wù)場(chǎng)景演進(jìn):B5GToX(ToC、ToH、ToB萬(wàn)物智聯(lián)全行業(yè)場(chǎng)景演進(jìn)。ToC業(yè)務(wù)將提供以人為中心的極致體驗(yàn),從單一的音視頻向多媒體新通信演進(jìn),雙通道(VoNR、DoNR)融合DataChannel新技術(shù)提供交互式體驗(yàn);超寬帶融合多XRQoSXR沉浸式、交互式多感通信,甚至未來(lái)元宇宙通信。ToBTSN、URLLC、5GLAN等高能源、醫(yī)療、交通等全行業(yè),通過(guò)增強(qiáng)的機(jī)器通信、人機(jī)通信,實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物等全面連接。

從大帶寬向低時(shí)延、高可靠、大連接演進(jìn):B5GeMBBURLLC、mMTCDetNetTSN實(shí)現(xiàn)從局域確定性向端到端確定性、廣域確定性演進(jìn),更好的支撐遠(yuǎn)程手術(shù)、與行業(yè)應(yīng)用、NRNR下行數(shù)據(jù)調(diào)度時(shí)隙、減少NR進(jìn)一步拓展極低時(shí)延(2ms)工業(yè)控制;從低速物聯(lián)網(wǎng)(CIoT)高速物聯(lián)網(wǎng)(RedCap)功耗高速率穿戴設(shè)備、工業(yè)無(wú)線(xiàn)傳感器接入。

B5G核心網(wǎng)提供連接、算力、能力的一體化集成的算力網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。算力網(wǎng)絡(luò)包括算力感知、算力調(diào)度和算力度量三大支撐技術(shù),在算力感知上,分布式的MECUPF發(fā)布到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中,同時(shí)UPF作為用戶(hù)報(bào)文感知的第一入口,感知用戶(hù)報(bào)文類(lèi)型,識(shí)別出對(duì)具體算力資源的需求,從而轉(zhuǎn)發(fā)到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中最佳的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)。綜上所述,B5G核心網(wǎng)將在云化、智能化及業(yè)務(wù)能力三個(gè)方向上向ODICT融合的極簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)、智能網(wǎng)絡(luò)、算力網(wǎng)絡(luò)和精準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)持續(xù)演進(jìn)。通感一體化通感一體化(IntegratedSensingAndCommunication,時(shí)具備通信和感知兩個(gè)功能并能互相影響,比如說(shuō)感知主體在通信的同時(shí)通過(guò)認(rèn)知并分析無(wú)線(xiàn)信道的特性,從而去感知周?chē)ǜ幸惑w化并不是新概念,3GPPISAC:定位功能:為通訊用戶(hù)提供定位服務(wù),5G-Advancedsideink,多載波聚合,載波相位,AIAINLOS題。業(yè)界也在研究利用超大規(guī)模天線(xiàn)和大帶寬技術(shù)在角度和時(shí)NLOS以及提升定位精度到厘米級(jí)別;感知功能:知功能一般都需要基站具備大帶寬和多天線(xiàn)特征,以提供更好感知性能。通感一體化提高了包括波束跟蹤相關(guān)的通信性能3GPP面向終端用戶(hù)和垂直行業(yè)用戶(hù)主要的感知應(yīng)用是定位,但是定位產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還依賴(lài)低功耗,低成本終端的出現(xiàn)。高精通感一體化提高了包括波束跟蹤相關(guān)的通信性能

度無(wú)線(xiàn)感知依賴(lài)大帶寬和陣列天線(xiàn),而毫米波等高頻通信目前仍未取得規(guī)模突破,限制了高精度ISAC應(yīng)用在短期內(nèi)的市場(chǎng)預(yù)期,目前可標(biāo)準(zhǔn)化的ISAC應(yīng)用討論熱點(diǎn)集中在室內(nèi)及短距的應(yīng)用,而基于蜂窩網(wǎng)感知的的殺手級(jí)ISAC應(yīng)用還需要挖掘。在5G-Advanced階段進(jìn)一步改進(jìn)及提升定位功能的精度和其它性能,這包括采用IS、高頻、大帶寬、大規(guī)MIOISAC多適合基于蜂窩網(wǎng)的ISAC(ToB、ToC和蜂窩網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化)MassiveMIMO、毫米波、超密集網(wǎng)絡(luò)在5G系統(tǒng)中的大規(guī)模部署網(wǎng)絡(luò)在提供傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸功能之外,5G-Advanced系統(tǒng)通信性能的手段,利用無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)的感知能力,網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)δ繕?biāo)用戶(hù)及周?chē)h(huán)境及時(shí)感知,提高波束訓(xùn)練和跟蹤效果,提升定位精度以及服務(wù)連續(xù)性,降低包括計(jì)算和反饋等方面的開(kāi)銷(xiāo)。通信感知一體化預(yù)期將是5G-Advanced網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要特征。感知或感知+通信是5G-Advanced系統(tǒng)開(kāi)拓新業(yè)務(wù)的手段。利用蜂窩網(wǎng)絡(luò)部署的廣泛性,5G-Advanced預(yù)期可以以較低成本實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)專(zhuān)用感知網(wǎng)絡(luò)才能實(shí)現(xiàn)的功能,比如無(wú)人機(jī)入侵業(yè)務(wù)。而感知與通信在同一網(wǎng)絡(luò)的緊密耦合,則有望支持一些單獨(dú)通信網(wǎng)或者感知網(wǎng)都無(wú)法支持的新業(yè)務(wù)??仗斓匾惑w化網(wǎng)絡(luò)層次

(5030km)

(0~50

2m/機(jī) 地面基站B5G技術(shù)白皮書(shū)3.3空天地一體3080的人口提供移動(dòng)通信服務(wù)。但受制于經(jīng)濟(jì)成本、技術(shù)、自然條件等因素,在人口密度低的偏遠(yuǎn)地區(qū)以及沙漠、森林、海洋等區(qū)域,地面無(wú)線(xiàn)和有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)目前無(wú)法進(jìn)行有效覆蓋。解決這些問(wèn)題的有效途徑是空天地一體網(wǎng)絡(luò),通過(guò)充分利用低空通信和衛(wèi)星通信部署機(jī)動(dòng)靈活、覆蓋廣的優(yōu)勢(shì)來(lái)彌補(bǔ)陸地通信的不足??仗炀W(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用場(chǎng)景為海洋,沙漠等無(wú)人區(qū),是地面網(wǎng)絡(luò)一種補(bǔ)充,而不是替代。對(duì)于空天地一體化網(wǎng)絡(luò),“空”指平流層20B5G技術(shù)白皮書(shū)3.3空天地一體3080的人口提供移動(dòng)通信服務(wù)。但受制于經(jīng)濟(jì)成本、技術(shù)、自然條件等因素,在人口密度低的偏遠(yuǎn)地區(qū)以及沙漠、森林、海洋等區(qū)域,地面無(wú)線(xiàn)和有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)目前無(wú)法進(jìn)行有效覆蓋。解決這些問(wèn)題的有效途徑是空天地一體網(wǎng)絡(luò),通過(guò)充分利用低空通信和衛(wèi)星通信部署機(jī)動(dòng)靈活、覆蓋廣的優(yōu)勢(shì)來(lái)彌補(bǔ)陸地通信的不足。空天網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用場(chǎng)景為海洋,沙漠等無(wú)人區(qū),是地面網(wǎng)絡(luò)一種補(bǔ)充,而不是替代。衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)在各自的軌道上已經(jīng)發(fā)展了三十多年,在

這個(gè)歷程中兩者的關(guān)系也逐步從競(jìng)爭(zhēng)、互補(bǔ)走向了融合發(fā)展。特別是近五年來(lái),低軌寬帶互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星星座受到業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注,單一星座中衛(wèi)星的數(shù)量成百上千,甚至數(shù)萬(wàn),其可以提供bps4G/5G能,于是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)取代地面網(wǎng)絡(luò)的觀點(diǎn)應(yīng)運(yùn)而生。雖然衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋且不受地形自然條件限制的優(yōu)勢(shì)毋庸置疑,但是衛(wèi)星與地面用戶(hù)通信距離高達(dá)數(shù)百上千公里,是地面網(wǎng)絡(luò)通常傳輸距離的數(shù)百上千倍,其所帶來(lái)的鏈路損耗相20dB以上。為了彌補(bǔ)這一差距,有效的途徑是增加天線(xiàn)增益和發(fā)射功率,但是對(duì)于終端特別是手持式的S1 S1 地面網(wǎng)絡(luò)回傳網(wǎng)絡(luò)基站,地面基站通常覆蓋地面半徑幾公里甚至數(shù)百米的區(qū)域,而衛(wèi)星的一個(gè)波束既可以半徑幾十公里的區(qū)域,如果覆蓋區(qū)域僅從上述兩個(gè)簡(jiǎn)單的視角,即可以有力否定衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)取代地面網(wǎng)絡(luò)的觀點(diǎn)。衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)兩者無(wú)法相互取代,唯一的方向是優(yōu)勢(shì)互

補(bǔ)、融合發(fā)展。雖然現(xiàn)階段兩者僅僅是通過(guò)地面網(wǎng)關(guān)的融合實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,即傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信可以為地面網(wǎng)絡(luò)提供干線(xiàn)傳輸和回程業(yè)務(wù),但是隨著技術(shù)的發(fā)展,未來(lái)的空天地一體化通信網(wǎng)絡(luò),將是以地面網(wǎng)絡(luò)為依托、天基網(wǎng)絡(luò)為拓展的立體分層、融合協(xié)作的網(wǎng)絡(luò),采用統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)、統(tǒng)一的技術(shù)體制、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。在這個(gè)過(guò)程中,將會(huì)分為不同的融合層次,最終實(shí)現(xiàn)體制和系統(tǒng)的融合。L1-覆蓋融合 L2-業(yè)務(wù)融合 L3-用戶(hù)融合 L4-體制融合 L5-系統(tǒng)融合L1-覆蓋融合 L2-業(yè)務(wù)融合 L3-用戶(hù)融合 L4-體制融合 L5-系統(tǒng)融合相互獨(dú)立的兩張網(wǎng)絡(luò),覆蓋互為補(bǔ)充,業(yè)務(wù)和技術(shù)互不相同獨(dú)立組網(wǎng),但能夠提供相同或相似的業(yè)務(wù)質(zhì)量,在部分服務(wù)QoS指標(biāo)上到達(dá)一致水平使用同一的用戶(hù)身份(碼號(hào))提供服務(wù),用戶(hù)身份唯一、統(tǒng)一計(jì)費(fèi),網(wǎng)絡(luò)按需選擇利用衛(wèi)星或者地面網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)采用相同的架構(gòu)、傳輸和交換技術(shù),用戶(hù)終端、關(guān)口站或者衛(wèi)星載荷可大量采用地面網(wǎng)技術(shù)成果星地構(gòu)成一個(gè)整體,提供用戶(hù)無(wú)感的一致服務(wù),采用協(xié)同的資源調(diào)度、一致的服務(wù)質(zhì)量、星地?zé)o縫的漫游Before5G/B5G6G星地融合層次為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及空口技術(shù)等維度展開(kāi)了相關(guān)工作。目前主要針對(duì)增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶(eMBB)和大規(guī)模機(jī)器類(lèi)通信(mMTC)4大問(wèn)題:使得運(yùn)營(yíng)商將來(lái)可以在地面網(wǎng)絡(luò)不通達(dá)或者地面網(wǎng)絡(luò)5G商用服務(wù);5G網(wǎng)絡(luò)能夠做到“泛在”覆蓋,以增強(qiáng)5G(5G業(yè)務(wù)連續(xù)性;5G服務(wù)之“泛在”可用性,尤其是基于5G系IABDonorFull-gNBRRU+DU多星鏈接F1接口GatewayGateway+CUCU/DU架構(gòu)IAB架構(gòu)多鏈接架構(gòu)接入網(wǎng)架構(gòu)5G5G緣(5GIABDonorFull-gNBRRU+DU多星鏈接F1接口GatewayGateway+CUCU/DU架構(gòu)IAB架構(gòu)多鏈接架構(gòu)接入網(wǎng)架構(gòu)

B5G6G網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn),為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)深度融合,進(jìn)一步的增強(qiáng)設(shè)計(jì)是不可或缺的。在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面,未來(lái)空天地一體化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將由單層次網(wǎng)絡(luò)向多層次網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。例如在宏觀的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面,低軌道的衛(wèi)星和地面基站分別作為天基和地基的接入網(wǎng),高軌道的衛(wèi)星作為天基骨干網(wǎng),兩者共同構(gòu)建一個(gè)多層次的融合網(wǎng)絡(luò)。在接入網(wǎng)絡(luò)層面,可以演進(jìn)出CD/DU、IAB以及多鏈接等架構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的技術(shù)體制下的融合系統(tǒng),空天地一體化還需在關(guān)鍵技術(shù)方面做深入研究,包括:新型編碼調(diào)制接入等物理層關(guān)鍵技術(shù),頻譜資源管理,移動(dòng)性管理,人工智能,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議等。星地鏈接星地鏈接B5G技術(shù)白皮書(shū)內(nèi)生智能B5G技術(shù)白皮書(shū)AI(物理層、MAC)的智能化學(xué)習(xí)及場(chǎng)景適應(yīng)能力,支撐個(gè)性化智能服務(wù)能力的持續(xù)演進(jìn),同時(shí)邏輯功能化的智能面和數(shù)據(jù)面等功能平面進(jìn)一步成形,將智能面和數(shù)據(jù)面其融入到網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)、網(wǎng)元和接口實(shí)現(xiàn)中,使未來(lái)智能網(wǎng)絡(luò)可以?xún)?nèi)部實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、自糾錯(cuò)、自?xún)?yōu)化,AIAI業(yè)構(gòu)筑泛在智能生態(tài)系統(tǒng)。融合意圖驅(qū)動(dòng)和數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的無(wú)線(xiàn)智能編排網(wǎng)絡(luò)將向“網(wǎng)隨業(yè)動(dòng),編隨營(yíng)需”進(jìn)一步演進(jìn)。內(nèi)生智能的主要特性:內(nèi)生智能的主要特性:13GPPAI2、在通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上,在功能和邏輯層面充分考慮未來(lái)智能平面的應(yīng)用需求;3、未來(lái)通信協(xié)議層面,協(xié)議棧和接口的設(shè)計(jì)要做相應(yīng)變化來(lái)適應(yīng)AI應(yīng)用的部署;TrustInherentFrameworkAIInherentFrameworkQoSInherentFrameworkTrustInherentFrameworkAIInherentFrameworkQoSInherentFrameworkOperationPlaneIntentAccessDigitalTwinMRToBOperationOperationPlaneIntentAccessDigitalTwinMRToBOperationToCOperation運(yùn)營(yíng)即服務(wù)ManagementPlaneOrchestrationNetworkResourceManagementPerformanceManagementNetworkFunction 管理即服務(wù)Management系統(tǒng)IntentEngineIntelligencePlaneKnowledgeRecognitionDecisionmaking智能即服務(wù)CaseAnalysisDataExposureDataDiscoveryDataPlane數(shù)據(jù)即服務(wù)DataPre-processing DataAnalysisControlPlanePHY-CPKT-CHUB-C連接即服務(wù)感知即服務(wù)功能EnforcementPlanePHY-EPKT-E度computingStorage資源內(nèi)生智內(nèi)生ResourcePlanespectrum算儲(chǔ)即服務(wù)頻譜即服務(wù)內(nèi)生智慧網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)信內(nèi)生B5GB5G&數(shù)據(jù)面定義分布式聯(lián)邦學(xué)習(xí)技術(shù)意圖網(wǎng)絡(luò)和意圖引擎技術(shù)自智網(wǎng)絡(luò)相關(guān)單域自治和跨域協(xié)同技術(shù)智算融合網(wǎng)絡(luò)的算網(wǎng)大腦和智能編排調(diào)度技術(shù)數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)和仿真技術(shù)管理域資源調(diào)度域算網(wǎng)域L5AI/PHY算網(wǎng)大腦意圖網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)(DTN)聯(lián)邦學(xué)習(xí)知識(shí)圖譜在線(xiàn)自學(xué)習(xí)智能面數(shù)據(jù)面AI智算融合小樣本訓(xùn)練內(nèi)生智能關(guān)鍵技術(shù)圖譜內(nèi)生安全可信6G構(gòu)造內(nèi)生的安全免疫能力體系,設(shè)計(jì)構(gòu)建6G統(tǒng)一的共識(shí)可信身份與信任評(píng)估體系是第一步。構(gòu)建深層次的具備不可抵賴(lài)、不可偽造、不可篡改的共識(shí)可信身份是關(guān)鍵也是基礎(chǔ),人和設(shè)備需要具備同等身份,并進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的關(guān)聯(lián)管理。基6G共識(shí)身份與信任體系進(jìn)行集中式與分布式相結(jié)合的混合方式部署,以更好的支撐空天地海的泛在接入和業(yè)務(wù)運(yùn)行,以及高效的安全處理,如取證溯源等。6G共識(shí)可信身份與信任評(píng)估體系,在全網(wǎng)層級(jí)、6G構(gòu)建一體化、協(xié)同、智能、可算的安全免疫能力體系,需要實(shí)現(xiàn)安全可信內(nèi)嵌,這就是內(nèi)生安全可信,它包括:內(nèi)聚而治,指6G網(wǎng)絡(luò)通過(guò)在技術(shù)融合與業(yè)務(wù)融合的背景下對(duì)

不同安全協(xié)議與安全機(jī)制的聚合,來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全治理;6G網(wǎng)絡(luò)中的接入側(cè)安全通過(guò)“內(nèi)聚而治”,為6G內(nèi)生安全網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)“門(mén)衛(wèi)式”安全保障;6G網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)應(yīng)具備自主驅(qū)動(dòng)力,來(lái)同步6G主以生”的重要方面。6G內(nèi)生安全架構(gòu),以“按需、柔性、智慧、至簡(jiǎn)”為目標(biāo),設(shè)計(jì)了一個(gè)包含安全管理中心、安全智能中心、安全策略單元和安全能力層的四層內(nèi)生安全架構(gòu),并協(xié)同人工智能與資源編排能力,形成體系化架構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)功能層

安全服務(wù) 安全策略與配置

6G安全管理中心人工智能平臺(tái)安全智能中心人工智能平臺(tái)資源編排與調(diào)度安全模型訓(xùn)練 安全策略生成資源編排與調(diào)度安全策略控制單元網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全控制 安全設(shè)備能力控制

設(shè)備安全能力網(wǎng)絡(luò)內(nèi)建安全服務(wù)

專(zhuān)用安全能力資源池SaaS安全能力安全專(zhuān)屬設(shè)備備用安全能力資源池6G內(nèi)生安全架構(gòu)B5G/6GB5G/6G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)如下:分布多域信任模型 3.5.2區(qū)塊鏈技術(shù)采用集中化、去中心化、第三方中心共存的安全信任模型,同時(shí)為B5G/6G中海陸空天地等多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)提供安全認(rèn)證和接入服務(wù),用戶(hù)跨域切換避免多次認(rèn)證,實(shí)現(xiàn)用戶(hù)認(rèn)證結(jié)果的廣域共享;適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)分布部署趨勢(shì),能夠?yàn)榉植荚谥行摹^(qū)域、邊緣等不同位置的通信業(yè)務(wù)提供高效快捷的安全認(rèn)證能力;容納運(yùn)營(yíng)商、用戶(hù)、垂直行業(yè)等多方利益體,設(shè)計(jì)增強(qiáng)的多方安全信任模型。

區(qū)塊鏈技術(shù)可用來(lái)建立多方安全信任模型,通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)可以為運(yùn)營(yíng)商提供一個(gè)去中心化的平臺(tái),安全高效地存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù),以提升網(wǎng)絡(luò)信任度。區(qū)塊鏈技術(shù)可以在5G-Advanced中實(shí)現(xiàn)快速、安全、穩(wěn)定和去中心化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ),保證網(wǎng)絡(luò)共享的可信性和透明性。一些網(wǎng)絡(luò)側(cè)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)(如小區(qū)資源利用率、頻譜利用率)可以通過(guò)主管運(yùn)營(yíng)商的共享基站通過(guò)安全可信的方式上傳到區(qū)塊鏈平臺(tái),主營(yíng)運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)區(qū)塊鏈平主營(yíng)運(yùn)營(yíng)商也可以為參與網(wǎng)絡(luò)共享的運(yùn)營(yíng)商的客戶(hù)提供服務(wù),并將這些客戶(hù)的故障報(bào)告以同等優(yōu)先級(jí)發(fā)送至區(qū)塊鏈平臺(tái),其他參與的運(yùn)營(yíng)商則可以通過(guò)區(qū)塊鏈平臺(tái)獲取客戶(hù)的故障報(bào)告,實(shí)現(xiàn)安全互信的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維。3.5.3主動(dòng)防御免疫能力 3.5.4可擴(kuò)展自演進(jìn)架構(gòu)采用可信技術(shù),為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、軟件等組件提供可信啟動(dòng)、安全度量、可信管理等內(nèi)在安全能力,確保軟硬件運(yùn)行符合預(yù)期。安全融入通信協(xié)議設(shè)計(jì),采用貼合B5G/6G網(wǎng)絡(luò)的密碼應(yīng)用技術(shù)和密鑰管理機(jī)制;采用適合高速高并發(fā)通信的加解密和簽名機(jī)制;設(shè)計(jì)具備隱私安全保護(hù)能力的數(shù)據(jù)交換機(jī)制;多安全能力智能協(xié)同,通過(guò)跨域跨位置的安全能力調(diào)度,準(zhǔn)確感知整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全態(tài)勢(shì)和預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn),針對(duì)安全攻擊下發(fā)分布式處置策略,實(shí)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)的敏捷處理和通信組件異常時(shí)的業(yè)務(wù)韌性。

安全能力具備彈性可伸縮能力,根據(jù)實(shí)際需求構(gòu)建,靈活組合B5G/6G的多場(chǎng)景多域安全需求;以虛促實(shí),利用數(shù)字孿生等能力,在虛擬世界進(jìn)行安全組件的有效性驗(yàn)證、安全策略的智能訓(xùn)練與仿真,協(xié)助物理世界實(shí)現(xiàn)安全高效化和智能演進(jìn)。安全框架具備與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)共同演進(jìn),具備靈活采納業(yè)界最新的安全技術(shù)成果的能力。B5G技術(shù)白皮書(shū)新業(yè)務(wù)賦能B5G技術(shù)白皮書(shū)一些熱議的新業(yè)務(wù)包括元宇宙以及車(chē)聯(lián)網(wǎng),智慧家庭,智慧農(nóng)業(yè)等對(duì)網(wǎng)絡(luò)也產(chǎn)生了新的技術(shù)需求。在元宇宙場(chǎng)景中,XR是最重要的場(chǎng)景之一。XR業(yè)務(wù)已被用于工程輔助、專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)、遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)、社交、游戲等領(lǐng)域,并隨之孵化出新的業(yè)務(wù)范XR1Gbps,而實(shí)時(shí)全息1TbpsXRsensitivenetwork)4.0核心原理是基于高精度時(shí)間同步協(xié)議(PTP)間創(chuàng)建和分發(fā)一個(gè)時(shí)間計(jì)劃表,將計(jì)劃內(nèi)的幀優(yōu)先傳輸。B5G

TSN低時(shí)延,超高可靠,及確定性通訊以便精準(zhǔn)控制工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)行為。B5GWRC-23了大帶寬速率保障;SVCTRP間的干擾為有用信號(hào),///MIMOXRB5G為新業(yè)務(wù)開(kāi)展提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。B5G技術(shù)白皮書(shū)04效率提升技術(shù)(Efficiency)B5G技術(shù)白皮書(shū)能源效率B5G技術(shù)白皮書(shū)B(niǎo)5G使用更高的頻段作為信號(hào)載體,數(shù)據(jù)速率達(dá)到太比特每秒量級(jí),同時(shí)全息通訊、智能交互、感官互聯(lián)、數(shù)字孿生、通信感知等新業(yè)務(wù)需求不斷涌現(xiàn),帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)流量的百倍甚至千倍的激增。如何在比特增長(zhǎng)的同時(shí)盡量降低功耗,需要基于高集成芯片、高效率器件、新升級(jí)工藝、強(qiáng)算力算法,打造新一代綠色設(shè)備,實(shí)現(xiàn)極致關(guān)斷深度和極致響應(yīng)時(shí)間。在低能耗硬件基礎(chǔ)之上,融入智能化網(wǎng)絡(luò)節(jié)能技術(shù),多頻協(xié)同降低能耗,業(yè)務(wù)導(dǎo)航提升能效,最終賦能百業(yè),共建綠色生態(tài)。AdaptationAdaptationAntenna通過(guò)天線(xiàn)自適應(yīng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能深度關(guān)斷 4.1.2多維協(xié)同無(wú)線(xiàn)軟件節(jié)能技術(shù)的核心理念為通過(guò)關(guān)閉部分無(wú)線(xiàn)能力,降低通過(guò)硬件模塊化設(shè)計(jì)和軟件可彈縮架構(gòu)設(shè)計(jì)、精細(xì)化設(shè)備休眠機(jī)制,持續(xù)提升器件關(guān)斷深度,從而實(shí)現(xiàn)硬件功耗隨負(fù)載逐漸逼近線(xiàn)性變化,最大程度降低中低負(fù)載下設(shè)備能耗。空域:/接收天線(xiàn)以減少能耗。除此之外,動(dòng)態(tài)發(fā)/接收端口、面板和波束自適應(yīng)同樣可以減少網(wǎng)絡(luò)能耗。時(shí)域:時(shí)域方面主要是激活網(wǎng)絡(luò)的部分組成要素,如小區(qū)、頻帶等,使其進(jìn)入睡眠狀態(tài)可以減少網(wǎng)絡(luò)能耗,獲得節(jié)能增益。為了保關(guān)閉操作,更能保障用戶(hù)體驗(yàn)。在現(xiàn)有討論中,一些公司還提出可以采用喚醒機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能。對(duì)于該方法,喚醒信號(hào)的功能,具體含義,傳輸方式以及如何避免頻繁傳輸喚醒信號(hào)等仍需進(jìn)一步研究。節(jié)能狀態(tài)下硬件響應(yīng)時(shí)間是影響網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)和用戶(hù)體驗(yàn)的關(guān)鍵因素,硬件響應(yīng)時(shí)間將實(shí)現(xiàn)從分鐘級(jí)到毫秒級(jí)的跨越,使得從僅閑時(shí)節(jié)能擴(kuò)展到全天都可節(jié)能。特別地,功放作為射頻核心器件,典型負(fù)荷下存在效率偏低問(wèn)題,并且傳統(tǒng)功放調(diào)壓生效時(shí)間長(zhǎng),對(duì)用戶(hù)體驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)影響大,基于以上痛點(diǎn)引入功放包絡(luò)跟蹤技術(shù),動(dòng)態(tài)檢測(cè)話(huà)務(wù)負(fù)荷,實(shí)時(shí)調(diào)整功放電壓,在任意時(shí)刻任意負(fù)荷下將功放維持在最佳工作點(diǎn)上,達(dá)到整機(jī)效率最大化。

整體網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能不只是單獨(dú)基站本身的節(jié)能動(dòng)作,同時(shí)也需要網(wǎng)絡(luò)各頻段,網(wǎng)絡(luò)和終端等多維協(xié)同共同作用:多頻協(xié)同(PowerPilot):多頻多制式深度協(xié)同降低網(wǎng)絡(luò)能耗,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與資源的動(dòng)態(tài)匹AI術(shù),向全智能化方向演進(jìn),融合多域信息(頻譜利用率、用戶(hù)綜合站型、組網(wǎng)配置、話(huà)務(wù)統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè)等信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)能參數(shù)智能自配置。并根據(jù)節(jié)能效果的評(píng)估進(jìn)行閉環(huán)調(diào)優(yōu),一站一策優(yōu)化節(jié)能效果,實(shí)現(xiàn)能耗與性能之間的平衡,深化運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能技術(shù)部署。UE協(xié)同:UE的移動(dòng)性、UE的業(yè)務(wù)模式、配置需求等,可以幫助網(wǎng)UE的需求,從而更準(zhǔn)確地調(diào)整配置,在減少對(duì)用戶(hù)體驗(yàn)影響的同時(shí)幫助網(wǎng)絡(luò)節(jié)能。例如,對(duì)于低數(shù)據(jù)傳輸需UE,可以動(dòng)態(tài)調(diào)整天線(xiàn)的數(shù)量或帶寬,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和UE的節(jié)能。網(wǎng)絡(luò)協(xié)同:通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)作,小區(qū)之間可以進(jìn)行信息交互,例如小區(qū)所處狀態(tài)(是否為睡眠狀態(tài)等)、小區(qū)波束自適應(yīng)信息等。并根據(jù)獲取信息調(diào)整配置,從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)能。AI6G通信系統(tǒng)中,AI/MLAI/ML物理層中仍處于預(yù)研階段,是否真的可以突破傳統(tǒng)方法的性能限現(xiàn)在還是一個(gè)未知數(shù),但是一些傳統(tǒng)方法所無(wú)法解決AI/MLAI/ML結(jié)合的情況劃分為以下五個(gè)層次,具體如下:AI/ML技術(shù)實(shí)現(xiàn)特定功能:FDD這

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