6G通感算智融合原生基座技术白皮书1.0

目 录6G通感算智融合的需求与驱动力 1差化场按需制需求 1多能力生融需求 26G通感算智融合的原生基座技术内涵 3底座-通感算智融合的异构硬件 4通算智合的构硬面的挑战 4相技术案 5内核-通感算智融合的多维能力 7通融合 7通感融合面临的挑战 8相应技术方案 8通智融合 10通算智融合面临的挑战 10相应技术方案 11中枢-通感算智融合的按需服务 13平化服网络临的战 13相技术案 14总结与展望 17缩略语列表 19参考文献 206G差异化场景按需定制需求5G化的特征，从而催生了一系列对网络的核心需求：面对这些千差万别的需求，客户不仅期待定制化的解决方案以匹配其需求。AI付与部署，确保时间效益的最大化。提供包括感知、计算、AI6G5G[2]，催生了感知、计算、数据和人工智能等新领域的强烈需要。多维能力内生融合需求6GIMT2030[3]5G（eMBB：增强移动宽带,uRLLC：超可靠低时延通信海量机器类通信）增强和拓展为六大场景。图16G能力六角AI5GNWDAF而，5G6G5G5G1实现空天地一体、通感一体及通算智一体,6G6G6G6G6G设计时充分考虑。二是，6G6G2转变1：由刚性堆叠向按需服务转变。在网络能力最小化内核的基础上，按需组合各种网络能力，由此满足差异化场景需求。转变2：从外挂式设计向内生式设计转变。由此，网络能力可以更及时、高效响应客户需求。6G6G2图26G通感算智融合的原生基座技术底座-通感算智融合的异构硬件：CPU、智能计算的GPU6G6G内核-通感算智融合的多维能力：以模块化方式承载的通信、感知、计算、AIAI6G中枢-通感算智融合的按需服务：通过端到端的服务化设计，按需编排管理到应用、从网络到服务的全链条、端到端的服务能力。6G多维能力融合难、网络按需服务难等三重挑战。底座-通感算智融合的异构硬件通感算智融合的异构硬件面临的挑战多样化、碎片化需求。当前，云化异构硬件技术面临着三大挑战：挑战一：高通信带宽与低时延的严苛要求络转发提供了强有力的支持，成为解决这一挑战的关键所在。挑战二：碎片化场景与多样化部署规模C-RAN步加剧了云化异构硬件面临的挑战。挑战三：差异化高性能处理资源需求不同行业用户对于高性能处理资源的需求呈现出显著的差异性。传统的FPGAGPU、DPU、FPGA源配置，以及通感算智多应用的融合协同。相应技术方案6G术的联合验证，并面向上述挑战针对性地提出以下技术方案：方案一：支持超高实时响应的抢占式调度6G10μs以内。在未来6G6G5000μs10μs3 图3实时性测试结果对比方案二：支持敏捷化配置的高性能容器云6G46G筹管理。图4高性能容器云方案三：支持确定性配置的异构资源管理GPU、FPGA、智能网卡等多种异构资源的统一管理，并可根5GPU6G6G图5异构资源配置管理内核-通感算智融合的多维能力6GAI6G6G[5]AI算智多维能力融合的内核，6GAI通感融合7通感融合面临的挑战6G6G挑战一：通感硬件资源分立AAU挑战二：通感空口资源竞争方法，破解效率与能力之间的矛盾，是通感一体化面临的技术挑战。挑战三：通感组网干扰复杂相应技术方案战，提出以下技术方案，实现低成本、高效率的通感融合网络。方案一：协作通感内生设计收敛，可用于指导优化协作节点选择方案。方案二：交替优化资源分配6图6交替优化资源分配方案原理图感知性能。方案三：多维干扰识别与智控现全局通感资源高效调度及网络质量提升。7所示。小区内同站址三扇区的帧结构同时设置为下行/上行，周边六个小区10%。图7环形组网多维干扰智控技术：AI在功率域，可设计自适应发送功率分配及干扰删除方案。通算智融合通算智融合面临的挑战未来，6GAI6GAIAI6G当前，通算智融合技术面临着三大挑战：挑战一：AIAIAI运行和网络运维两大场景。AIAIAI挑战二：网络使能AI-服务范式变革AIAIAIAI/AI挑战三：统一的通算智融合架构AIAIAI使网络具有开放、服务化、灵活可扩展的特性。相应技术方案针对上述挑战，提出以下技术方案。方案一：AI使能高性能物理层和高层功能AIAIAI信道数据集构建方法，降低了对昂贵且耗时的现场测量的依赖。AIRANSLA真模型进行节能参数的智能寻优，同时利用AI进行负荷预测，精准预测节能时段和时长。方案二：端边云协作的通算智管控AIAIAIAI图8一种基于端边云模型协同的大模型轻量化部署方案方案三：6G网络与AI融合逻辑架构设计80%“简单优于复杂AI6G网AI融合的无线网络逻辑架构。逻辑架构中，无线系统从“功能独立、资源隔离”向“通算融合”、从“烟囱式设计”向“网络平台化”、从“单一能力”6GAI的融合发展、通感一体、多维能力融合等需求。6GAIAIAI协同发展。图96G网络与AI融合的无线接入网络系统框架中枢-通感算智融合的按需服务平台化服务网络面临的挑战6G实现该技术面临着四大挑战：挑战一：网络功能耦合，拆分难无线接入网RAN虑的问题。挑战二：网络性能损失，保障难挑战三：服务要素增加，组合难需要考虑通感智算安等多维能力的深度融合及对外能力提供，6G网络要提供个性化的定制化业务服务，需要实现多要素的按需灵活编排以满足6G挑战四：数据传输效率提升难5G及全息通信等大数据量应用将产生大量新的数据类型和交互模式。同时，随着AIAIHTTP/2场景与通感算智多维能力的性能需求。相应技术方案为应对上述挑战，基于业务模型设计“高内聚”“松耦合”功能服务；突破6G输效率。方案一：“高内聚”“松耦合”的服务拆分机制参照按领域驱动设计（DDD）RANRAN独立的生命周期管理，使得不同服务可以独立地部署、升级、迁移。图10NGAP/XNAP相关功能进行原子服务分解的举例方案二：流程与处理并行化机制方面:11槛高、调用失败回退流程长等问题。由此降低端到端时延，便于新功能引入。图11端到端流程并行化PDCPPDCPIPIP以上的包头、数据域、MAC-IMAC-I容，实现计算资源利用率最优化。图12多服务并行处理方案三：通感算智服务按需动态编排AI统一编排调度调整网络功能的按需调整的需求，实现“网随人变”、“网随业务变”的目标。ITU-R6大场城市/农业等超大规模连接通信场景对感知精度、连接密度、时延、无抖动等有业务要求。针对不同的应用场景，网络考虑终端能力，通过对多维能力（频谱、感知、AI/方案四：6G网络双总线架构提升数据传输效率HTTP/26G6G13SBI总线（DCI），SBI；DCI据传输协议、传输技术、消息中间件、加速和加密方式等。图136G网络双总线架构方案总结与展望6G本白皮书首先从差异化场景按需定制需求与多维能力内生融合需求两方面分析6G6G6G动态对内提供所需算力，同时对外开放共享，满足多样业务对算力的需求。了较高的成本性价比。开放性：API加速技术创新与网络演进。6G成协同众创的合作范式与格局。6G6G缩略语列表缩略语英文全称中文解释AIArtificialIntelligence人工智能ARAugmentedReality增强现实CPUCentralProcessingUnit中央处理器DCIDataCommunicationInterface数据通信接口DPUDataProcessingUnit数据处理器eMBBEnhancedMobileBroadband增强型移动宽带FPGAFieldProgrammableGateArray现场可编程门阵列GPUGraphicsProcessingUnit图形处理器HTTPHypertextTransferProtocol超文本传输协议MACMediaAccessControl媒体访问控制mMTCMassiveMachineTypeCommunication海量机器类通信NWDAFNetworkDataAnalyticsFunction网络数据分析功能PDCPPacketDataConvergenceProtocol分组数据汇聚协议RANRadioAccessNetwork无线接入网SBISe