6G通感算一体化网络架构和关键技术研究

面向2030及未来,融合通信、感知和计算的6G网络成为社会数字化转型的基础。目前业界更多的开展通信感知一体化的研究工作,因此从网络系统架构设计和应用部署的角度出发,提出了通感算一体化网络架构设计方案,并介绍了系统功能、无线空口设计、多模态协同感知、算力供给、业务编排、网络调度、安全等关键技术;最后给出了面向通感算一体化服务的网络和服务性能指标体系设计。     

面向6G的通感算融合服务、系统架构与关键技术

5G系统主要面向通信服务而设计,并不是为原生支持通感算融合服务而设计的。6G将原生地支持通信、感知和计算服务,成为支撑未来社会高效可持续发展的网络信息底座,赋能丰富多彩的未来新业务。为此,解释了通感算服务以及服务用例,并定义了不同服务对应的性能指标和效率指标。为满足通感算融合服务及其指标,给出了一种通感算融合的系统架构及其关键特征。感知数据传输和计算数据传输既不同于通信的用户面数据传输,也不同于通信的控制面数据传输,进而提出了面向通感算融合的数据面,以解决通感算融合业务的数据传输需求。进一步地,面向通算融合,给出了6G通算融合基本流程,并给出了6G通算融合方案与算力网络协同的三种选项。面向通感融合,简要介绍了通感一体化的9个关键技术。还对感知和计算的“对外服务”和“对内服务”的逻辑关系进行了阐述。最后,给出了通感算融合的未来研究方向。     

6G网络智能内生的思考

面向6G时代,网络将迎来新的应用场景和新的性能需求,多样化的应用和通信场景、超异构的网络连接以及极致性能的服务需求,都对移动通信网络提出了更高的要求。在总结阐述 5G 和 5G-Advanced 网络智能化的基础上,面向6G网络给出了6G网络智能内生的定义,提出了6G网络智能内生架构的四大特征,并分析了6G网络智能内生的潜在关键技术,最后结合两个应用场景进一步探讨了智能内生架构理念。     

6G通感智算一体化无线网络技术研究

6G将实现真实物理世界与虚拟数字世界的深度融合。为满足业务应用“智慧化、沉浸化、全域化”的发展趋势,未来网络发展需将网络世界、数字世界与物理世界无缝融合,构建通感智算一体化网络架构体系。通过研究6G通感智算一体化的技术需求、架构及方案等,提出了更具体的通感智算一体化无线网络演进方向和技术,分析了在通感智算一体化无线网络基础上的智能节能、智能编排、物理层智能等应用案例。     

6G智慧内生:技术挑战、架构和关键特征

人工智能技术在5G网络中的应用促进了移动通信网络和垂直行业的智能化发展,但以"打补丁"和"外挂"的应用模式阻碍了AI应用效果的发挥.同时,人工智能在各行各业的应用探索,对未来网络新的基础能力提出了需求,如分布式训练、实时协作推理、本地数据处理等,要求未来网络具有"内生智慧".从5G网络智能化和6G"智慧泛在"愿景两方面...     

意图抽象与知识联合驱动的6G内生智能网络架构

6G将以智能网络为演进形式,具备内生智能、开放性的特征。智能网络标准化研究中强调了意图驱动网络对实现网络智能化的必要性。但目前基于意图的网络将意图理解为“What to do”而非“What you want”,利用知识定义网络（KDN）可在一定程度上根据“What to do”完成“How to configure the network”。基于此,提出了意图抽象与知识联合驱动的6G内生智能网络架构,旨在根据“Whatyouwant”实现“Howtoconfigurethe network”。首先,设计了意图抽象模块,通过意图获取、意图转译、意图映射和意图建模,从“What you want”获取“What to do”。其次,提出了认知模块,利用机器学习和逻辑推理联合动态优化获取网络知识,从而根据“What to do”完成“How to configure the network”。最后,介绍了支撑6G内生智能实现的意图映射、网络信息测量、网络策略生成、网络策略验证等关键技术及未来挑战。     

6G智能内生网络架构及关键技术分析

智能内生已成为6G网络的重要特征之一,也是当前业界关注的重点。首先解析了6G智能内生网络（IEN）的概念和特征,并对分层分面设计理念和典型架构进行了分析。之后,总结和展望了6G IEN架构的标准化进展。结合这些研究和进展,总结6G IEN面临的挑战,从知识表征与构建、意图驱动、分布式人工智能（AI）和AI可解释性4个角度分析了6G IEN的关键技术,为6G IEN架构的进一步演进提供了参考依据。     

6G网络架构和关键技术展望

在6G网络技术的发展进程中,网络架构至关重要,它是移动通信网络的基础和核心中枢,决定了整个系统的效率和能力。分析了全球6G发展现状和5G-A网络架构演进,提出了面向“新网络、新服务、新生态”的6G网络架构设计,并介绍了6G网络发展的潜在关键技术,包括空天地海一体、通感算一体、数字孪生、智能内生等。     

6G算力网络:体系架构与关键技术

随着应用需求的不断拓展和科学技术的高速发展,现有网络逐步形成了较为成熟的无线感知、无线通信和泛在计算等多个功能体系,6G通信、感知、计算(通感算)融合趋势初现。其中,算力作为该融合系统的基石,为未来网络的发展提供了新的挑战和机遇。算力网络(Computing Force Networks,CFN)以“算网深度融合”为指导思想,利用发达的网络触角感知、连接和协同算力,提高算网资源利用率,满足网络智能化和新型业务的需求。首先概述了算力网络的发展历程和研究现状,总结了算力网络架构和关键技术,包括算力度量和建模、算力感知和路由、算力调度等,最后探讨了技术挑战和未来发展方向。     

面向卫星通信的6G通感算融合架构、技术与挑战

为了适应第六代移动通信(6G)技术在卫星通信领域的发展需求,亟需将感知、通信、计算(通感算)融合一体化,兼顾6G通信对于极低时延、极高带宽、极低功耗和极高算力的要求,发展通感算融合理论和关键技术。卫星通信凭借其覆盖面积大、成本低和算力强的特点,成为6G通感算融合的关键场景,其通过边缘计算、联邦学习等技术构建6G通感算融合网络,设计实现一体化终端功能结构,从而有效提升系统性能。目前面向卫星通信中的通感算融合研究还处于起步阶段,架构与关键技术的相关研究都在加速进行中。基于此,首先对6G通感算背景和研究现状进行介绍;然后提出面向卫星通信的6G通感算架构,概述其系统功能模块构成和关键技术;接着提出基于联邦学习的卫星通感算融合架构,并详细阐述架构组成和性能指标;最后探讨了面向卫星通信的6G通感算融合面临的挑战和未来的发展趋势。     

智能超表面辅助6G通感算深度融合关键技术

为支撑新兴业务实施和产业升级,未来无线通信网络将提供通信、感知、计算（通感算）的融合服务。智能超表面作为6G重要的备选技术,能有效提升系统的通信、感知、计算性能,具有构建通感算一体化系统的潜力,近年来得到广泛关注。为此,首先介绍了智能超表面辅助的通感算融合系统的研究现状,进一步介绍智能超表面辅助通感算融合的关键技术,最后分析了智能超表面辅助通感算融合网络的技术挑战。对智能超表面在通感算领域的应用做了系统地阐述,为未来通感算融合网络提供技术支撑。     

6G车联网络面向多源感知的数据融合技术

为满足未来自动驾驶车辆全方位、高可靠的感知性能需求,6G需要对不同维度、来源、颗粒度的多源感知数据进行实时传输与全局融合处理。然而,由于激光雷达、摄像机易受环境影响,毫米波雷达分辨率有限,不同车辆多视角点云姿态估计不准确等问题,分布在车联网络中的多源感知数据难以实现精确融合,同时有限通信带宽难以支撑海量感知数据的协同共享。为此,基于通信-感知-计算融合(通感算融合)的思想,提出了一种6G车联网络面向多源感知的数据分级融合处理方法。首先车侧借助于激光雷达、毫米波雷达与摄像机之间的空间校准,实现多传感器优势互补的深度融合,之后多车自组织成簇,采用ICP算法融合多车感知数据,并通过压缩去冗处理降低通信上传开销,最后路侧在无线感知辅助下,通过两步配准方法实现多源感知数据的全局融合。通过搭建仿真平台对所提方法进行性能验证,仿真结果表明所提多源感知数据分级融合方法可在通信开销较小的前提下保证感知精度,扩展车联网络感知范围和感知维度,并能保证恶劣天气下感知可靠性。     

6G智能全连接网络架构

当前业界对6G愿景、业务场景和关键技术展开了大量的分析研究,而网络架构是实现6G愿景和业务需求的基础.首先分析了6G愿景对网络架构的需求,然后探讨了6G网络架构设计需要考虑的关键因素,最后提出了一种6G智能全连接的网络架构设想.     

面向6G通感算深度融合的云-网-边智能协同

通信-感知-计算（通感算）深度融合对6G网络端到端传输时延、可靠性等通信指标提出了极高的要求,因此提出一种云-网-边智能协同方案。首先,将云-网-边智能协同系统抽象为“三域四层三面”分布式体系结构,包括：计算域、感知域、通信域;基础设施层、虚拟化层、功能层、应用层;智能面、控制面、管理编排面。然后,通过云-网-边协同训练与推理,以支撑通感算智能协同。最后,搭建面向6G通感算深度融合的云-网-边智能协同实验平台。实验结果表明：云-网-边智能协同可提高系统可靠性,降低传输负载和业务时延。     

面向6G通感算深度融合的服务化无线接入网试验平台

为了满足6G多样化的服务需求，搭建了面向6G通感算深度融合的服务化无线接入网试验平台。该平台采用服务化架构：首先，无线接入网的控制面与用户面解耦，为用户提供更好的服务；然后，将集中式控制面解耦为独立的网络功能，加快服务的响应速率；最后，按需编排与管理网络功能与资源，实现定制化服务。实验结果表明：与传统方案相比，服务化无线接入网服务响应时间降低约30%，平均信令开销减少约50%，可以为用户提供更好的服务。     

人工智能驱动的6G网络：智慧内生

为了满足智能适配人-机-物深度互联需求,第六代移动通信系统（6G）将基于全频谱、面向全场景、支撑全业务,其核心组成是智慧内生,也是驱动5G演进的趋势。探讨了人工智能驱动的6G智慧内生网络的特征与组成,描述了智慧内生网络的关键技术和产业应用现状,介绍了国内外相关进展和标准化工作,也对未来的挑战进行了展望。     

6G网络架构研究进展及建议

6G网络架构的研究包括组网生态、面向高性能和能效的软硬件联合设计通信架构、云原生/算力网络和服务架构、新能力（可信安全内生和智能内生）架构4个维度。这4个维度与ITU-R IMT-2030(6G)框架文件中的场景和指导原则密切相关。对中国、欧盟、美国三方的主要研究进展分别做了介绍和对比分析,并给出了一些关于中国6G网络架构研究的建议。     

6G边缘云网融合关键技术研究

随着全球研究的逐渐深入,6G的应用场景及技术发展趋势已渐明晰,其中无线网络架构将随着计算、智能与网络连接的深度融合迎来深刻变革。边缘云网融合成为网络架构演进的重要方向,并进一步推动网络走向自动化、智能化和开放化。首先介绍了6G边缘云网融合的愿景及驱动力,然后从无线网络架构出发,提出了深度边缘节点的参考架构,并进一步阐述了智能内生和跨域智能设计,最后分析了架构革新带来的挑战与建议。     

面向6G时代新通信系统的内生感知

在6G网络发展的背景下,传统的碎片化、粗粒度、不可控的感知难以适应日益复杂的未来无线网络.为适应6G时代的新通信系统,首先对面向6G网络的感知需求进行分析,然后针对需求提出了内生感知的设计思想和系统架构,并且,在内生感知系统架构下给出了基于意图的分级感知和感知服务化的关键技术.所提出的内生感知系统架构和关键技术,能够使...     

面向5G-A及6G的用户面演进研究及趋势分析

介绍了目前5G用户面节点的架构和功能,结合未来5G-A和6G新的业务需求场景,分析了用户面演进的驱动力,并梳理了目前国内外标准组对用户面及其增强技术的研究进展。最后分析了未来用户面演进的趋势,包括与边缘深度融合、集中与分布式协同、定制化以及开放共享等,为后续进一步推动用户面的演进,助力网络赋能千行百业行业应用提供参考。