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6G网络潜在关键技术研究综述.docx
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6G网络潜在关键技术研究综述.docx
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![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/85994444/bg1.jpg)
【摘 要】当前 6G 的研究还处于初步阶段,标准化工作尚未正式开始,业界对 6G 展
开了丰富的想象。首先简要介绍了移动网络演进历程,并对演进特点做了分析,然后介
绍了当前业界对 6G 网络驱动力、愿景和新型业务场景的研究情况,基于上述分析结果
选择并介绍了最有可能影响 6G 网络架构的几项潜在关键技术,分析了业界研究进展,
提出需要解决的关键问题或后续的研究方向,最后对 6G 关键技术研究进行了展望,为
下一步的研究工作提供借鉴和参考。
【关键词】6G;网络架构;网络智能;数字孪生;区块链
0 引言
2019 年是 6G 研究相当重要的一年。国内,在 2019 年 11 月,科技部会
同相关部委召开了 6G 技术研发工作启动会,并宣布成立国家 6G 技术研
发推进工作组和总体专家组
[1]
。同年,工信部也牵头成立了 6G 研究组,
2020 年更名为 IMT2030(6G)推进组
[2]
。国内相关研究机构、设备厂商
和运营商等也陆续投入 6G 研究,相继发布 6G 白皮书
[3-10]
。国际上,欧
盟、美国、日本和韩国等也积极投入 6G 研究
[2, 5]
,2019 年 9 月芬兰奥
卢大学便发布了全球第一份 6G 白皮书
[11]
。此后,全球相关组织连续发
布多份 6G 白皮书和研究报告
[12-16]
,展示各自对 6G 的设想及研究成果。
本文基于对历代移动网络演进的特点分析,以及当前人们对 6G 网络的愿
景研究进展,从最有可能影响 6G 网络架构的角度出发,挑选当前业界关
注度较高的 6G 网络潜在技术,分析业界研究进展,提出需要解决的关键
问题或研究方向,为后续 6G 的进一步研究提供参考。
1 移动通信网络架构发展路线
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/85994444/bg2.jpg)
自上世纪 80 年代第一代蜂窝移动通信系统规模应用以来,全球便进入了
每十年发展一代的移动通信网络发展史。社会发展所带来的人们对新应
用的期待、信息通信技术的发展,不断推动着移动网络的发展以及网络
架构的演进。
第一代移动通信为用户提供模拟话音业务,而 2G/3G 网络引入了数字语
音服务,同时支持短信及上网业务,在架构上,2G/3G 核心网在电路域
之外引入了分组域,以支持上网业务。到了 4G 网络,核心网移除了电路
域,此外,还支持 3GPP 和 3GPP2 无线系统的统一接入,使得 3G 网络两
大阵营统一演进到 3GPP 的 4G 框架。
5G 网络借鉴了 IT 技术,架构发生了较大变化。首先,控制与转发进一
步分离,以支持边缘计算;其次,网元支持虚拟化,可软硬分离、灵活
编排,从而支持网络切片;此外,引入 SBA 服务化架构,采用基于 HTTP
的服务化接口;最后,还引入了 NWDAF 网络数据分析功能,基于智能数
据分析协助优化服务。
从移动网络演进过程可以看到,除了业务需求的驱动,交叉领域技术的
进步也是推动网络发展的强大动力,从 1G 到 5G 的演进过程,也是从 CT
向 ICT 和 DICT 融合的演进过程。
2 影响未来 6G 网络架构演进的潜在技术
2.1 概述
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/85994444/bg3.jpg)
当前业界对 6G 的驱动力研究显示,6G 发展将由社会需求、业务与商业、
技术发展三方面共同驱动。芬兰奥卢大学研究者认为,6G 将需要更全面
的方式、更广泛的参与方来确定未来的通信需求,这包括确定未来社会
所面临的趋势、需求和挑战,以及塑造我们未来世界的全球力量
[11]
。
基于社会需求、业务和技术发展趋势的判断,人们纷纷展开了对未来 6G
愿景的设想,智能、泛在、绿色、融合、可信和数字孪生等成为了 6G 重
要的关键词
[7, 9-10]
。而在 6G 网络时代将会涌现的全新应用,可能包括了
全息通信、多感官通信、时间敏感类应用、数字孪生
[3, 15, 17-20]
等。在架
构方面,业界普遍认为 6G 网络将会是空天地海一体化、固移融合、云网
边端协同、智能内生的网络
[3, 21-24]
。
基于当前业界对 6G 网络的设想,本节从最有可能影响 6G 网络架构的角
度出发,挑选当前关注度较高的数个 6G 潜在技术,分析业界研究进展,
提出需要解决的关键问题或后续的研究方向。
2.2 网络智能化及人工智能技术
AI 人工智能技术近十年在自动驾驶、医疗、智慧城市建设等领域得到广
泛应用。在通信领域,AI 技术也备受关注,奥卢大学 6G 白皮书
[11]
认为 AI
将在 6G 网络中扮演重要角色,ITU-T 报告
[25]
也认为未来复杂网络架构有
必要引入 AI 技术,6GANA 认为除了网络自身智能化,还需探索如何将 6G
网络构建成一个原生支持 AI 训练和推理的平台,并对外提供 AIaaS 服务
[4]
。国内众多 6G 白皮书
[8-10]
也相继提到了 6G 网络需具备智慧内生、原
生 AI 的概念,智能成为 6G 网络的重要愿景之一。
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