中國(guó)電信畢奇：構(gòu)建泛在連接、智簡(jiǎn)柔性、綠色共享的6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

12月30日消息（水易）12月29日，2022天翼數(shù)字科技生態(tài)大會(huì)在云端開(kāi)幕，同期舉辦的以“共建云網(wǎng)技術(shù)底座，賦能數(shù)字科技未來(lái)”為主題的科技創(chuàng)新合作論壇上，中國(guó)電信首席專(zhuān)家畢奇發(fā)布《中國(guó)電信6G愿景與技術(shù)白皮書(shū)》，分享了中國(guó)電信研究院對(duì)6G的理解、期待，以及科研方向的探討。

畢奇表示，這次白皮書(shū)的發(fā)布僅標(biāo)志著中國(guó)電信研究院在6G工作的開(kāi)始，隨著中國(guó)電信研究院在科研以及在承擔(dān)國(guó)家6G重點(diǎn)項(xiàng)目成果的獲得，中國(guó)電信研究院還會(huì)對(duì)白皮書(shū)進(jìn)行不斷地充實(shí)和迭代，為自主創(chuàng)新建立網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)貢獻(xiàn)一份中國(guó)電信的力量。

從6G愿景認(rèn)識(shí)6G

目前業(yè)界和科研機(jī)構(gòu)都已經(jīng)發(fā)布了一些白皮書(shū)，對(duì)6G的理解提出了各自的看法和觀點(diǎn)，中國(guó)電信也總結(jié)出了6G的十大愿景。

全域泛在，使連接無(wú)處不在；瞬時(shí)極速，速率與時(shí)延都會(huì)在5G的基礎(chǔ)上再改善10倍以上；節(jié)能高效，避免重蹈5G電老虎的老路；虛實(shí)孿生，能在虛擬世界、元宇宙與現(xiàn)實(shí)生活中自由穿插、來(lái)去自如；沉浸全息，在人機(jī)交互上如入仙境；通感多維，通過(guò)多維感知、通感一體與生活的所有細(xì)節(jié)無(wú)縫連接，獲得極致的體驗(yàn)。

此外，6G還是智能普惠的，充分利用現(xiàn)在AI的騰飛，讓服務(wù)更上一層樓；安全可信，能經(jīng)得起狂風(fēng)巨浪；確定可靠，以適應(yīng)垂直行業(yè)工業(yè)制造的需求；柔性開(kāi)放，以適合各行各業(yè)的自身發(fā)展。

畢奇表示，移動(dòng)通信從1G到5G的演進(jìn)，主要有5個(gè)驅(qū)動(dòng)力，對(duì)于6G也不例外，但每次的驅(qū)動(dòng)力的作用會(huì)有所不同。根據(jù)歷史軌跡及目前技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，中國(guó)電信研究院認(rèn)為6G的驅(qū)動(dòng)力將以競(jìng)爭(zhēng)為主，依靠技術(shù)、商業(yè)及其他次要驅(qū)動(dòng)力的輔助，促進(jìn)6G的發(fā)展和部署。

用戶(hù)對(duì)6G的期待，是能否把衛(wèi)星功能引入手機(jī)，使得移動(dòng)通信無(wú)處不在，空天地海。通過(guò)沉浸式XR的廣泛應(yīng)用，用戶(hù)希望能獲得身臨其境、身同感受的體驗(yàn)。此外，6G能否支持全息投影或者成像技術(shù)，立體呈現(xiàn)不同的場(chǎng)景，將是通信領(lǐng)域質(zhì)的飛躍。這些場(chǎng)景對(duì)6G終端確實(shí)提出不小的挑戰(zhàn)，是否能實(shí)現(xiàn)任重道遠(yuǎn)。

眾所周知，5G的應(yīng)用有三大場(chǎng)景，即高速寬帶、低時(shí)延高可靠及低速率大連接。演進(jìn)到6G，中國(guó)電信研究院認(rèn)為應(yīng)用場(chǎng)景將會(huì)擴(kuò)展到7個(gè)，高速寬帶會(huì)發(fā)展到超高速寬帶以及高移動(dòng)寬帶；低時(shí)延高可靠發(fā)展成超低時(shí)延高可靠和靈活通感；低速率大連接會(huì)發(fā)展到低速率巨連接、高速率大連接及稀疏廣域連接，應(yīng)用的前景更加廣闊。

如果說(shuō)業(yè)界對(duì)6G的認(rèn)識(shí)是從愿景開(kāi)始，用戶(hù)對(duì)6G的憧憬是通過(guò)終端體驗(yàn)，那么廠(chǎng)家與運(yùn)營(yíng)商對(duì)6G的期待就是從6G的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)來(lái)著手。

為此，白皮書(shū)對(duì)6G系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)給出了運(yùn)營(yíng)商的期待，并對(duì)具體的指標(biāo)提出了新的要求。例如，對(duì)基站能耗，目前流行的做法就是給出每焦耳比特?cái)?shù)，中國(guó)電信研究院認(rèn)為更為精確有效的指標(biāo)是單位面積內(nèi)的每焦耳比特?cái)?shù)，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)指標(biāo)需求的細(xì)化，希望6G關(guān)鍵能力及技術(shù)指標(biāo)能更符合用戶(hù)的需求和期待。

定義6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

畢奇認(rèn)為，6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是定義6G能力的關(guān)鍵之一。對(duì)此中國(guó)電信研究院借鑒前幾代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗(yàn)，懷著技術(shù)創(chuàng)新的追求，提出了構(gòu)建泛在連接、智簡(jiǎn)柔性、綠色共享的6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)理念。

基于6G的愿景、能力及關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，白皮書(shū)提出了“三層四面”的6G網(wǎng)絡(luò)分層框架，為6G的總體規(guī)劃，提出了中國(guó)電信的觀點(diǎn)。

在核心網(wǎng)層面提出了向確定性網(wǎng)絡(luò)、分布式網(wǎng)絡(luò)、智能協(xié)同框架發(fā)展的建議，以更好的滿(mǎn)足工業(yè)智能制造的要求。在運(yùn)營(yíng)方面提出了從可編程網(wǎng)絡(luò)向通算一體、智慧隨愿網(wǎng)絡(luò)邁進(jìn)，并提出了具體的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及方案。

在終端方面，由于6G采取了高頻，基站半徑大幅減小，需要更多的基站數(shù)來(lái)滿(mǎn)足覆蓋，但由于用戶(hù)數(shù)的飽和，ARPU的疲軟以及基站價(jià)格的飆升，無(wú)法大規(guī)模增加基站數(shù)。因此通過(guò)利用手機(jī)作為基站的補(bǔ)充，是一個(gè)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)改進(jìn)覆蓋的途徑。

為此，中國(guó)電信研究院提出了P-RAN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過(guò)分布式的P-RAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及手機(jī)間的D2D連接，將信號(hào)從強(qiáng)的地方中繼接力到信號(hào)不好的地方，能改善6G在高頻覆蓋下的室內(nèi)和室外覆蓋，是中國(guó)電信6G科研的重要發(fā)展方向之一。

畢奇表示，從目前6G科研的方向來(lái)看，高頻已經(jīng)幾乎成了6G在空口演進(jìn)的主要方向之一，6G從微波、毫米波到太赫茲的討論車(chē)水馬龍，異常激烈?；谝阎母哳l信號(hào)衰減的特性以及超密集組網(wǎng)的實(shí)踐在5G和4G失寵，業(yè)界部分專(zhuān)家提出蜂窩技術(shù)的大規(guī)模覆蓋部署，也許在5G時(shí)代已經(jīng)達(dá)到了頂點(diǎn)，6G應(yīng)該是一個(gè)通過(guò)高頻的熱點(diǎn)覆蓋來(lái)優(yōu)化現(xiàn)行的4G和5G覆蓋的一個(gè)補(bǔ)充演進(jìn)。

根據(jù)對(duì)目前移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)的研究及運(yùn)營(yíng)商對(duì)用戶(hù)需求的理解，本白皮書(shū)認(rèn)為6G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定將還是一個(gè)基于廣覆蓋和熱點(diǎn)覆蓋多方面的完整標(biāo)準(zhǔn)。其標(biāo)準(zhǔn)的制定將延續(xù)5G的低頻和中頻，并擴(kuò)展到更高頻段。多頻系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和部署，將成為6G的標(biāo)志性特征之一。

另外，由于移動(dòng)通信在傳統(tǒng)的波形設(shè)計(jì)、信道編碼、多制調(diào)制和子幀設(shè)計(jì)方面都已經(jīng)日益成熟，進(jìn)一步突破、改善和進(jìn)展空間已經(jīng)不大。因此中國(guó)電信研究院建議在與5G帶寬相同的配置下，6G的空口波形設(shè)計(jì)不妨與5G后向兼容，在5G沒(méi)有定義的更大帶寬上，可以支持6G空口波形的更靈活設(shè)計(jì)。

畢奇認(rèn)為，這個(gè)建議將有利于解決我國(guó)6G衛(wèi)星的發(fā)射周期和6G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展相互制約的矛盾，使得在2030年前發(fā)射的衛(wèi)星系統(tǒng)能在適合衛(wèi)星速率和帶寬的條件下，完全符合和支持6G空口的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

與此同時(shí)，安全可信是移動(dòng)通信的基本要求。針對(duì)5G安全的不足以及實(shí)現(xiàn)6G愿景的需求，6G需要具備更有彈性靈活的安全網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，安全能力進(jìn)一步朝智能化、自動(dòng)化等方向發(fā)展，完善內(nèi)生安全零信任理念。

因此，本白皮書(shū)提出，6G需要針對(duì)新業(yè)務(wù)、新架構(gòu)、新技術(shù)等安全形勢(shì)的變化，提供靈活可擴(kuò)展的安全架構(gòu)，動(dòng)態(tài)自適應(yīng)的安全能力，智能自主的安全決策，跨域協(xié)同的安全機(jī)制，并針對(duì)新技術(shù)提供安心可信和安全可靠，以適應(yīng)于復(fù)雜業(yè)務(wù)的柔性網(wǎng)絡(luò)的安全需求。

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