移動通信、商業發電、研發發電。中國的5G已經商業化一年了，6G的研究也是從去年開始的。面對2030年，移動通信將發生什么變化，6G將帶來什么應用，6G的網絡結構將如何形成？中國移動研究所首席專家、6G項目負責人劉光毅，在中國移動研究所近期舉辦的“6G系列研討會”第二次會議上，闡述了6G的技術特點和網絡架構。

6G網絡將實現哪些功能

劉光毅認為，通過對應用場景的理解和分析，6G網絡性能指標的定位包括幾個方面：第一，6G網絡的峰值速率應該達到太字節（TBPS）；

第二，用戶體驗率達到千兆位水平（Gbps）；

第三，用戶的時延接近海量數據的實時處理；

第四，無線網絡的可靠性接近有線傳輸；

第五，6G的流量密度和連接密度至少比5G高10倍甚至幾千倍；

六是支持移動高速通信，速度超過1000公里/小時，不僅支持高速鐵路通信覆蓋，還支持飛機覆蓋；

第七，頻譜效率可以提高兩到三倍。

劉光毅說，我們希望6G網絡能帶來一些新的能力，如亞米甚至厘米級的定位精度，超低的時延抖動，超高的安全性和全新的網絡智能水平。為了滿足這些指標，6G需要在頻譜使用范圍、使用效率、網絡架構、功能、安全性和人工智能等方面做出新的改變，以滿足6G的業務和應用需求。

6G網絡演進的三大驅動力

隨著移動，通信技術的發展，網絡架構也在不斷變化，3G采用三層架構，4G采用全IP架構。5G引入信息技術和大數據技術來實現小型企業架構、控制平面和用戶平面分離、網絡切片技術等。在5G核心網中，無線網絡的城域網引入了CU-DU分離架構，帶來了靈活的部署結構。

那么，6G網絡的結構是什么？

劉光毅表示，從整個網絡的演進和轉型角度來看，設計6G網絡應該考慮三個方向的驅動力。首先，新服務、新應用和新場景帶來了什么樣的需求；二是解決現有網絡存在的問題和挑戰。去年，5G NSA的建設帶來了高能耗、高成本、低運行維護效率等挑戰。在未來的網絡設計中，應該考慮如何改變這些現狀；第三，隨著云計算、大數據和人工智能技術的發展，新技術的發展帶來了驅動力。

在解決現存的網絡問題和挑戰時，劉光毅認為有四個突出的問題。首先，我們應該進一步解決時延問題。固化的協議結構成為實現下時延的瓶頸。對于5G 無線網絡，協議結構是分層的，所有的業務都需要逐層處理，每一層都有時延，這構成了時延業務傳輸的瓶頸。為了進一步縮短空時延，有必要打破這種結構。第二，網絡切片的支持技術需要進一步發展。5G支持端到端切片。然而，在標準設計之初，無線網絡和核心網絡分別考慮切片的設計和優化。這兩者能否很好地連接起來需要由SA進行商業驗證，這需要在6G網絡設計中加以考慮。

三是解決單一網絡結構帶來的高成本、高功耗問題。目前5G網絡的部署是基于基站的，功能齊全，這將導致整個建設的高成本和高功耗。為了從根本上解決這兩個問題，6G網絡必須進行變革。

第四，大型基站部署成本高，運行維護難度加大。有必要考慮利用人工智能和大數據實現網絡運維的智能化。然而，在5G網絡設計之初，由于沒有充分考慮對這些功能的支持，目前智能運維的突破使得整個網絡運維支持難以實現。我相信，在6G時代，網絡運維自動化將是一個新的發展方向。

劉光毅表示，在新服務、新應用和新場景的驅動下，6G網絡需要具有更高的可靠性、更低的用戶平面和控制平面延遲，以及更高的流量密度和設備密度。云計算、大數據和人工智能將在6G網絡中深度集成，使網絡更加高效和智能化。

6G網絡結構的六個基本特征

2019年，中國的移動提出6G將具有五個特征。今年，劉光毅認為數字雙胞胎的基本特征也可以被添加進去。

6G網絡的第一個特點是按需服務。6G將會有更多的新服務和新場景，用戶將會多樣化和個性化。網絡應進一步增強感知能力，包括對行為、業務和意圖的感知，并根據用戶的業務需求分配網絡資源，提供體驗保障。

第二個特征是簡單網絡，其中多種接入技術接入核心網絡，接入網絡實現即插即用。通過簡化架構、功能和協議，網絡可以提供準確的服務，同時節省成本和能耗。實現輕量級無線網絡。未來的接入網分為兩層，一層是信令接入層，另一層是數據接入層。通過單獨部署，可以節省部署基站的數量，并且可以根據需要分階段加載基站的功能，而不是全功能基站。

第三個特點是靈活的網絡，以用戶為中心，按需生成，網絡隨人移動。網絡功能的分散管理支持獨立網元和業務的擴展、演進和靈活部署，實現端到端的微服務網絡。

第四個特征是內生智慧。人工智能技術已經取得了很大的進步，5G已經考慮使用人工智能。然而，5G人工智能是一個插件或移植應用程序，很難實現像人類神經網絡那樣的內部功能。人工智能有望在6G網絡中成為神經系統。為了滿足內生智能，有必要在6G網絡中引入數據采集面和智能面，通過數據采集面采集6G網絡的全局數據；智能表面根據需要調用這些數據，并根據不同的人工智能場景提供不同的人工智能支持。第五個特點是數字結對。未來的網絡是一個數字雙網，它可以實時監控虛擬空間中每個網元、每個基站和每個用戶服務的在線狀態，提前預測運行軌跡，提前介入可能的服務掉線，避免網絡事故。新功能也可以預先驗證，實現網絡自進化。

第六個特征是安全性內生。6G網絡的安全性尤為重要。據預測，未來的戰爭可能不會攻擊物質世界，而是孿生世界。

劉光毅表示，結合DICT的發展趨勢，我們在5G網絡發展中看到的經驗教訓預計6G將向以下五個方向轉變：一是引入數字雙胞胎，二是實現多方數據和資源的協同管理；三是實現端到端的微服務設計；第四是簡化基站；第五是數據和信令的分離，提高了整個網絡的部署效率和成本。在此基礎上，劉光毅提出了未來網絡邏輯架構的建議，即“三層四面”。這三層包括：資源層、功能層和服務層。資源層在底層提供無線、計算和存儲等基本資源，為功能層的功能生成提供支持和服務，而功能層在服務層為服務和應用提供支持。功能層引入了數據采集、智能、共享與合作、安全等功能，實現了安全性和智能性。

從關鍵技術到網絡架構，6G仍處于開發的早期階段。5G將把通信網絡帶入物聯網。我希望6G能讓這種愿景到處開花。

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