中国电信傅志仁：网络架构和无线技术协同，赋能6G演进

发布日期：2023-10-07 09:03:00  浏览次数：1713 来源：C114通信网

在日前举行的“6G协同创新研讨会”上，中国电信研究院副院长傅志仁发表《6G网络架构与关键技术演进》的主旨演讲，分享了中国电信在网络架构和关键技术方面的实践和思考。

今年6月，ITU完成了《IMT面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书》，标志着6G愿景研究已取得基础共识，研究重点将从愿景转向具体的技术方案和标准。主要是在5G的基础上，6G的典型场景扩展至6个，在连接基础上增加了泛在、智能和感知，6G的关键能力指标也扩展至15个，特别增加了感知和AI以及定位等能力。

“要实现6G的15个能力指标，要靠网络架构和无线技术协同。”傅志仁表示，特别是灵活可裁剪的技术组合和标准，是实现6G差异化应用场景不同极致性能需求的前提。

网络架构方面要超越连接，增强支持智能、感知、空天地一体等新能力，同时面向全场景，通过分布式网络支持场景化部署；无线技术方面要提高现有空口技术能力，利用全新资源维度，提升6G基础网络性能，同时针对业务服务需求，综合垂直行业技术发展，打造6G全新服务能力。

三层四面6G网络框架

对于6G，中国电信已经搭建了“三层四面”的6G网络框架以及6G智简网络功能架构。“三层”包括云网资源层、网络功能层以及应用使能层，“四面”从传统的控制面和用户面，增加智能面和数据面，同时进一步增强云网运营能力，以及云网安全能力。

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傅志仁表示，6G网络架构应该是极简的网络架构，5G定义了40多个网元和网络功能，实际用了20多个，互联也非常复杂，因此6G要进一步聚合，架构要简化。同时数据与业务逻辑要分离，引入双总线互联，提升数据交互效率。

同时，为适应场景化部署需求，时延、带宽、可伸缩性等性能要求，数据治理的隐私要求，6G网络需要支持分布式，要以用户、场景为中心，按需定制分布式个性化网络。通过连接分布式、智能分布式和信任分布式等互相协同，为整个行业提供服务。

为实现泛在连接，需要空天地一体化技术。5G R17/R18通过增强NR空口，旨在实现快速落地的手机直连卫星版本，而6G空天地一体化的透明/再生模式适于不同场景，长期共存，实现协同。网络侧，6G基站和核心网上星，6G卫星多维多域资源管理等是关键点；无线侧需要关注终端数据分流、QoS匹配，星地频率干扰，星地间网络切换等问题。

傅志仁指出，空天地一体背景下，打破星地自成体系、网络架构和通信协议的创新更加迫切。对比欧美，我国空天地一体商用探索、基础理论研究总体滞后，核心器件存在受制于人的现状。

为发挥全业务运营优势，需要多网协同技术，实现固定宽带/WiFi/LiFi、移动网络（6G、5G、4G）等多接入融合组网。技术包括融合核心网架构，控制面协同智能面，用户面增强，多接入网络间的资源共享和统一地编排，支持多种接入网络下对网络资源的多维度计费。

以Wi-Fi和移动网络深度融合为例，充分利用Wi-Fi价值，构建空天一体化的VoWiFi网络，解决室内、天空、海洋语音通话问题，后续演进实现数据业务融合。

另外，值得一提的是，基于“云网融合”，6G核心网将进一步向云化、服务化演进，在此基础上网络云化将进一步延伸至无线网络。不过，傅志仁表示，无线网的云化和核心网的云化有比较大的差异，要按需、分阶段进行探索，避免人云亦云、为云而云。目前主要是在架构层面探索“云化”深度边缘节点，并以其为核心引入智能面、数据面；技术层面进一步探索异构资源池、微服务化RAN、智简可编程、跨域智能。

广覆盖仍是6G组网目标

傅志仁表示，广覆盖仍是6G组网的目标，中低频是6G泛在组网的“底座”，同时推进毫米波成熟，探索太赫兹和可见光。面向高频通信的网络建设及运营成本问题，共建共享将迈向更深层次。

频谱日益碎片化依旧是6G组网面对的主要挑战，频谱融合是关键突破方向。从演进路线来看，从动态TDD到子带非重叠全双工，走向同时同频全双工。多载波频谱融合方面，超级频率聚变将继续演进，未来将走向全频谱融合。

另外，超大规模MIMO技术仍是实现6G容量、覆盖、连接密度等指标的核心技术。不过，傅志仁指出，随着天线规模增大，性能增益不再明显，能耗问题日趋严重，天线阵列过大难以适配迎风面等工程部署问题。面对这些挑战，可以引入AI技术研究信号处理技术，从硬件、网络架构、无线空口多层面考虑网络节能，引入RIS等新型天线架构等方向探索。

对于RIS，傅志仁介绍，其面向6G网络中最核心的价值在于提升网络的覆盖。目前面临标准化、成本、能耗、部署限制等挑战，此外快速转发、波束切换及对多用户的支持是网络侧可调控的RIS设备得以商用的关键能力。

智能内生网络是6G网络的关键技术之一，在具备数据、算法、算力AI三要素的基础上，结合横向多层、纵向多面、多面协作的分布式AI架构，让AI贯穿整个6G网络。特别是无线智能网络方面，通过多模态云化资源池，实现资源高效管理；通过多维信息感知的无线AI技术，实现网络智能化，同时使能AIaaS等新型业务。

此外，通感融合将网络能力从单一通信维度扩展到通信与感知相互赋能的双重维度。特别是多点协同感知可以有效融合多维度感知数据，具备更高感知精度，应用场景广泛。目前来看，基站感知是最有可能商用的感知模式，是低空经济关键解决方案，具备巨大市场潜力。

6G标准希望能国际化

“6G是国际的6G，所以在标准层面希望能国际化。”在谈及6G标准时，傅志仁表示，预计3GPP Rel-20将会是第一个较为完整的6G标准。

网络架构关注能力增强、架构简化、协议优化；分布式方面，关注基于场景的分布式网络；天地一体会重点关注星上处理能力和无人机通信感知；多网协同方面，关注5G与6G的共享资源调度；智能内生关注网络智能自治，AIaaS。

对于6G的展望和思考，傅志仁从能力、组网、运营、标准层面进行了总结。

能力层面：深入探索跨界融合，完善通信+感知的新能力，拓展低空经济等新经济形态；重点突破高质量数据提炼、AI泛化等难题，实现AI与通信网络的有机融合。

组网层面：中低频仍是6G组网基础，毫米波有望走向成熟商用，同时进一步探索太赫兹频段；聚焦高频通信带来的网络建设及运营成本问题，网络共建共享在6G时代将进一步走向深入；发挥固移融合、多接入协同的网络优势，实现低成本室内覆盖；面向空天地一体化，透明/再生模式适于不同场景，将长期共存。

运营层面：借鉴5G经验，网络能效应成为绿色可持续发展的刚性指标；借助网络AI和数字孪生等技术促进网络智能等级从L4向L5演进。

标准层面：云网融合是网络演进发展趋势，6G网络将智能内生，探索无线网络云化服务化，可先行考虑PDCP层以上协议层云化服务化；面向6G差异化应用场景和极致性能需求，解决当前网络复杂的问题，6G标准应支持网络功能聚合及灵活裁剪。