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文档简介
中CICT中中信科移动CCTMobile中关村泛联院USER-CENTRIC6GNETWORK 6G将带来更高速率和更低时延的通信体验,提供更广覆盖和更大容量,同时也将与感知、计算、数据和人工智能技术深度融合,构建一个全新的数字世界。6G网络更加注重用户的需求和体验,以用户为中心进行网络设计,能根据终端的能力和所处环境、业务需求等因素,调整网络服务策略,保障用户体验的一致性,为用户提供定制化的连接、感知、计算、数据和智能服务。本白皮书从驱动力分析入手,提出以用户为中心网络的四个特征:架构灵活自治、服务按需定制、资源高效复用、能效全域协同。围绕这四个特征,提出集中式与分布式相结合的以用户为中心网络架构,以具有网络弹性可重构、功能灵活可扩展、服务高效可拓展的特点。以用户为中心网络关键技术包括分布式自治网络技术、用户一致性体验增强技术、高效资源管理技术和智能绿色节能技术四大类,全面涵盖组网模式、核心网和接入网等多个领域。白皮书力图从关键技术研究、标准化及产业推动的角度,对以用户为中心网络在6G系统中的发展和技术演进进行展望。中信科移动和中关村泛联院期望偕同产业界和学术界以此为契机,着眼于更为广阔的未来,通过政产学研用的深入合作,共同推进6G以用以用户为中心的6G网络本白皮书版权专属中信科移动通信技术股份有限公司科移动”)所有,并受法律保护。如需基于非商业目的引CCTMCCTMbe 1/驱动力 2/以用户为中心网络架构 3/以用户为中心网络关键技术 参考文献 以用户为中心的6G网络支持前所未有的网络容量和连接密度,提供亚毫秒级的端到端延迟和高达Tbps的数据传输速率,还将融合感知、智能、计算等能力,开启全新的信息时代。为实现这一愿景,6G技术将从应用需求、频谱利用、绿色环保和社会经济等多个维度进行全面如何满足不同用户的差异化服务质量需求,为用户提供个性化和定制化的一致性服务,是无线通信网络要解决的核心问题。为此,ITU的6G框架和总体目标报告[1]中提出,以用户为中心是提供弹性和动态服务质量(QualityofService,QoS)参用户为中心网络架构是无线接入网(RadioAccess对以用户为中心网络,学术界和产业界的研究由来已久。在学术界,具有代表性的是以用户为[2]提出从网络控制用户到网络服务用户,从而实现网随人动的思想,并进本地服务和网络服务解耦共三类解耦,为后续以用户为中心网络研究奠定了基础。虽然5G标准化过程中体现了一些以用户为中心的思想,如控制面与用户面分离、基础设施部分虚拟化和网络功能服架构仍然是以基站侧小区为中心的蜂窝网架构,终端和蜂窝网小区具有强绑定关系。这样的网络架构特点,导致每引入一个和小区解耦的新特性,都会带来很大的复杂度,使得最终的可用场景和设备能力受限,新特性落地困难,不能针对不同用户、不同业务达到用户级满足。因此,在下一代移动通信研究中,需要从一开始就奠定以用户为中心网络架构,构造至简、普惠的以用户为中心网络。在产业界,以用户为中心网络最直接的驱动是分布式大规量和频谱效率指标的重要技术手段。依托以用户为中心网络架构,分布式大规模MIMO系统可以获得 全域覆盖·场景智联分布式大规模MIMO技术的性能优势,实现单用户前期国内外公司和组织的积极探讨,已经形成一些有代表性的技术研究进展。例如,国内IMT-2030(6G)推进组发布的《6G无线系统设计原则和典型特征白皮书》[4],对6G无线系统需求、无线系统视图和特征、无线系统设计原则做了整体梳理;欧盟CENTRIC项目发布的白皮书[5],对6G基于人工智能(ArtificialIntelligence,AI)的以用户为中心空口技术做了探讨。各标准化组织基于前期研究,型场景和15个能力指标[1];3GPPSA1开启6G用例和业务需求研究,制定了第一版6G需求报告框因此,有必要对6G无线网络架构及其关键技术进行梳理和全面探讨,作为6G无线网络的基础,支持后续标准化和产业化工作。以用户为中心作为在[4][5]中都有提及的系统架构特征,将贯穿在6G无线网络设计中。以用户为中心网络突破中心化的限制,构建端到端的、网络与空口一体化设计的网络赋能网络内生多要素服务,满足用户个性化网络需求。在6G标准化之初将以用户为中心网络纳入标准体系,开展系统设计,推动无线通信网络从以网络为中心到以用户为中心的演进,可以充分发挥以用户为中心的理念和优势,避免后续版本出现在僵化架构基础上进行复杂优化的局面,不仅有利于标本白皮书首先对以用户为中心网络的驱动力做了整体探讨,然后对以用户为中心的网络架构从端到端架构和接入网架构两个方面进行设计,继而从分布式自治网络、用户一致性体验增强、高效资源管理和智能绿色节能四个方面探讨以用户为中心网络关键技术,并在最后进行总结与展望。通过本白皮书,可以指导6G以用户为中心无线网络研究,为6G标准化提供系统设计思路和关键技术方向;为6G产业化提供至简、灵活的设备开发思路和应0202以用户为中心的6G网络以用户为中心的6G网络1驱动力需求不断涌现,全息通信、感官互数字孪生、全域覆盖等场景需求将 全域覆盖·场景智联等新技术后,网络对沉浸式、超高可靠低时延、超更是提供沉浸式体验的平台。用户需要获得低时延的数据服务和计算服务,就要求网络支持低时延、高带宽、高可靠的多模态数据传输,从而提供个性化的沉浸式体验。在超高可靠低时延场景中,要求网络具备极高的可靠性和稳定性,能够确保数据传输的准确性和及时性。在超大规模通信场景中,网络需要具备足够的灵活性和可扩展性,以适应不同设备和应用的需求,并支持用户数量的快速增长和根据终端的能力和所处环境、业务需求等因素,调整网络服务策略,智能优化网络资源调配。因此,为了以简单高效的方式满足这些纷繁复杂的需求,而构建原生支持连接、感知、智能、算力、数据一体化的以用户为中心网络,保障不同环境下用户体资源节能合域动协态同复绿用色低碳展验扩体活性灵致式一布制分数据资源节能合域动协态同复绿用色低碳展验扩体活性灵致式一布制分数据全多频融服务按需定架构在组网架构层面,传统的集中式组网模式存在响应速度慢和灵活性不足等问题,基于切片的业务映射和编排管理也不够灵活,难以同时保障不同的专网业务和运营需求。此外,网络功能的下沉尚不能化和自适应性发展。6G网络应具备更高的灵活性和可扩展性,通过以用户为中心的分布式组网、智能内生、网络功能下沉和协同设计,从根本上提升网络的智能化水平和编排管理能力,从而更好地适应用户所处环境的复杂性和多变性,按需提供定制化的网络能力,实现对用户需求和通算智数等多维0404以用户为中心的6G网络在应用服务方面,以基站侧小区为中心设计的尽力而为的“固定供给”模式,难以满足未来多元化、个性化的用户需求。同时,受限于边缘效应,用户在网络接入点之间移动时,业务体验会受到传输中断和性能下降的影响。虽然5G网络已经引入了一些移动性增强技术,但是受限于以网络为中心的蜂窝网基础架构,并没有达到预期的效果。基于以用户为中心网络,提供不受网络节点部署和传输性能限制的深度定制化服务,实现不同场景下、不同类型终端用户的按需满足和一致性业务体验,是在资源利用方面,传统基于蜂窝小区的频谱资为了满足新业务场景对极致空口性能的需求,6G网络需要最大化地利用日益紧张的频谱资源,实现高效的资源管理。一方面,需要通过基于用户的定制化资源分配和管理,实现以用户为中心的动态频率复用,提升频谱效率。另一方面,还需要在利用新频段的同时,充分复用现有可用频段资源,实现以大带宽和更多服务后,对节能减排、可持续发展方面的挑战更为严峻。因此,6G网络需要更高效的绿色节能技术,以用户为中心优化网络和终端能效,在提升网络性能的同时,保障生态环境和经济社会综上所述,以用户为中心的6G网络应具备以下四个特征:架构灵活协同,支持以用户为中心的服务按需定制,支持用户一致性业务体验,实现用户服务按需满足;资源高效复用,支持多频段融合和动态频率复用;能效全域协同,支持网络和终端全域协同能效管理,打造绿色低碳网络,保障移动0505 2以用户为中心网络架构用户、运营商和设备商合作客户等网络服务对象。网络从提供新型移动信息网络的加速转型。为此,本白皮书提出端到端以用户为中心网络,采用集中式与分布式相结合的方式,通过各类网络功能的定制化服务和部署,构建灵活至简的网络。无线接入网架构是端到端总体架构中提供空口服务的部分,以用户为中心无线接入网以灵活小区为基本单位,使用户始终处于灵以用户为中心的6G网络端到端以用户为中心网络是一个提供定制化、动态信息服务的端到端弹性可重构系统,通过适配业务需求和用户当前环境,综合考虑终端能力、无线传输能力和网络能力,统筹优化网络资源及无线空口资源,定制最佳的网络资源和传输方案,确保用户在各种环境中获得一致且高品质的服务体验。端到端以用户为中心网络架构由提供广域覆盖和普适业务服务的中心节点、满足用户个性化需求的分布式节点和负责空口传输的接入节点组成,具体见图2。其中,中心节点除了传统通信基础网络功能外,还具备数据、计算、智能、感知、编排管理等功能,拥有对分布式节点的管理、调度、策略等权限。分布式节点基于对用户差异化的多要素QoS需求的精准识别,对网络通信功能进行按需重形成差异化服务能力,结合按需部署和协同,为用户提供随时随地的网络服务和最佳的网络资源分配和传输方案。对于用户的移动和业务变更,分布式节点通过对接入节点的实时调度及节点间的协同管理,实现用户的服务接入节点在大范围内动态组织和变更,构建灵活小区,保障用户快速、可靠的接入和业务传输。mw mw 如图2所示,为了满足6G用户对通感智算数多维能力的差异化需求,端到端以用户为中心网络以满足用户对连接、智能、感知、计算、数据等个0707核心网用户面功能(x-UP)和接入网分布式数据单接、智、感、算”等不同类型数据的转发和传输, 全域覆盖·场景智联户面传输。感知网络功能由S-NF提供,实现高精度定位、手势捕捉、动作识别、无源对象的检测和追踪、成像及环境重构等广泛的感知服务。数据网面向用户、全局统一的数据服务体系。智能网络功能AI-NF在网元、网络、服务不同层级间实现智能逻辑闭环,并根据用户需求、业务模型和复杂度进行分布式处理。计算网络功能Comp-NF通过按需部署分布式算网编排管理中心,为用户提供云边端协同、端边协同等不同层次的计算服务。编排管理基于上述架构和功能设计,端到端以用户为中端到端以用户为中心网络深入洞察用户对象及其业务需求,通过软硬资源解耦与层间解耦、层内能力原子化,形成统一的、分布式能力资源池,采用高效共享方式为用户提供灵活的网络能力资源服务;根据用户对通感算智数等的差异端到端以用户为中心网络通过服务化架构、能力原子化、分布式网络、通信与智能融合等方式,可根据不同用户需求进行扩展,完成不同需求下定制化网络的快速生成和生效,以及新特性和新功能的引入与升级。同时,也可根据需要动态地添加或删除节点,以适应负载的变化。通过网络自治设计和内生AI,让网络具备自我修复、自我管理、自我优化的能力,使得网络能够快速、低成本中心结合分布式的统一数据服务架构,为用户提供多样化、差异化的计算和数据服务。同时支持多要素的联合协同编排,实现多要素的深度协同,为用户提端到端以用户为中心的网络架构围绕用户需求展开,支持灵活的定制化服端到端以用户为中心的网络架构围绕用户需求展开,支持灵活的定制化服务和功能,具备更强的可扩展性和兼容性,以适应不断变化的用户需求,确保用户在使用各种应用和服务时获得无缝、流畅0808以用户为中心的6G网络无线接入网是整个移动通信网络的空口传输通道,也是实现移动通信网络性能指标的核心。每一代移动通信系统的演进都包含着无线接入网络架构的演进和跃迁,以适应所处时代无线通信业务和产业发展的需求。以用户为中心接入网(User-Centric任何时间提供一致性服务体验,按需实现各类用户业务QoS需求,支持空口的通、感、智、算、数多构造深度可定制网络的重要组成部分[7]。blecell)。不同于以基站为中心的小区概念,灵活小区作为UCAN的基本单位,是针对用户定义的。0909的最佳服务状态。为了实现以用户为中心的目标,UCAN采用控制面和用户面解耦、控制和传输解耦的设计。具体为:通过控制面云化维护用户上下文和保持高层配置的一致性;通过对用户位置和业务的感知,动态组织网络侧节点和资源形成针对每个用户的灵活小区服务,实现用户面本地化和灵活资源分配。UCAN具有基于用户需求动态添加、调整功能的能力,可以灵活适配新功能,包括AI功能、感知功能、算力功能和数据面功能,原生支持6GDDU和TRP。CCU是无线接入网的管理平面和控制平面锚点,DDU是无线接入网的用户平面锚点,TRP是与终端直接连接的接入网节点。6G端到端以用户为中心网络原生支持感知、智能、算力和 全域覆盖·场景智联数据面功能,与之对应的,感知功能、智能功能、算力功能和数据面功能按需动态部署在CCU、DDU也可以CCU-DDU-TRP三者合其连接的接入网节点又称为接入点AP,AP可以有部署,即一体化基站;2)L2-AP节点:DDU-TRPTRP和上层实体分开部署,终端直接连接到一个或多个TRP。所以从另一个角度来说,灵活小区由终空口传输的数据包括控制面信令、用户面业务数据和新增的AI/数据面数据。控制面信令和用户面业务数据用于传统的连接通信功能,与5G中的含义相同。基于6G新要素,[8]中提出三层五面架构,赋能面赋予网络内生的智能、算力、安全等功能,数据面负责全网所有数据的采集、处理、分析和服务等数据管理功能。AI数据是赋能面相关的空口传输数据,例如,机器学习模型传递、下载、更新、共享、训练等过程中所产生的大数据量业务数据,以及策略、命令、请求等信令类业务数据。数据面数据广泛指代除通信相关的业务数据外,由感知、算力等新技术过程生成的数据。数据面数据的起始网络节点可能是任意网元或终端设备。AI数据路由特性、转发特性、拓扑结构等,因此在6G作传统蜂窝网络架构对终端采用基于小区的统一难以应对不同用户的差异化需求。以用户为中心网络是多维度动态自适应的网络,支持按需用户满足和精细化管理,通过充分感知空口资源状况和用户需求,动态利用网络节点和资源,高效聚合时频空域资源,并在移动性、接入、寻呼等方向提供进一以用户为中心的6G以用户为中心的6G网络3以用户为中心网络关键技术要实现以用户为中心网络架构设计的目标,还需要一系列 全域覆盖·场景智联如图4所示。首先是分布式自治网络技术,实现按络协同三方面设计,奠定网络组织和部署的基础。用户一致性体验增强技术用于保障空口传输性能一致性和用户移动时的服务体验一致性,从用户极简接入、高效传输技术和自适应灵活小区管理三个角度,实现以用户为拓展可用频率资源并最大化资源效率。最后,为支持网络和终端全域协同能效管理,提出以用户为中心的智能分布式自治的网络设计能够基于不同的业务场景需求,提供定制化网络服务和分布式组网能力。端到端以用户为中心网络利用分布式技术按需生成、按构建广泛分布的、贴近用户的定制化网络,为用户提供个性化网络服务。分布式自治网络技术包括按需功能定制和编排、网络与智能及算力融合,以及端到端网络协同三个方面。首先,无线网络为了提供匹配的业务服务,需要准确识别用户需求,提供按需功能定制和编排。其次,网络通过与智能、算力的深度融合,满足用户对智能、计算等新型服务的需求。最后,考虑个性化的行业部署、分布式网络下沉和新技术服务的影响,需要采用端到端网络协同技术,实现网络跨域协同和联合优化,提升分以用户为中心的6G网络按需功能定制和编排 端到端以用户为中心网络的服务对象从传统的普通消费者,扩展到垂直行业用户、运营商和设备商合作客户等不同类型。它们对网络的需求各不相同,因此需要网络根据具体服务对象,提供匹配的定制业务服务。现有网络引入切片技术应对不同场景和需求,虽然能够提供差异化服务,但整体仍按照以网络为中心、最大化服务能力的方式,进行网络节点、实体和功能部署,无法对网络资源进行灵差异化和精细化的时代,以及AI、算力、感知等维 端到端以用户为中心网络将围绕“以用户为本”的理念,实时、精准感知用户需求,并根据解析的网络业务流程、网络协议,以及按需重构接入网与核心网的功能等方面,如图5所示。在此基础上,针对用户的具体业务需求,网络根据终端能力、无线传输能力和网络能力,进行频谱、传输、计算、存储等多类型资源的统一按需编排,提供匹配的网络资源和传输方案。同时,采用分布式节点协同机按需编排 以用户为中心的网络设计,不仅能够实现智能与通信的深度融合,通过网络自身的内生智能,赋能网络应用智能普惠,还可以通过算网融合,让用智能与通信融合:端到端以用户为中心网络融合智慧内生,可以为用户提供更智能、高效和个性化的体验,从而满足日益增长的智能化需求,推动智分析、智决策等能力,形成满足支撑AI全生命周期流转的统一体系,以减轻数据流转带来的信令和 全域覆盖·场景智联形成差异化分布式智能部署。在中心节点部署智能超脑,作为集中的智能控制中心,完成全局统筹的中枢控制与智能调度。在多级分布式节点按需部署分布式智能功能或者泛终端智能功能,形成分布式智能大脑。然后通过分布式智能大脑在边侧进行智能处理和分析,保障数据的隐私安全,避免非授权数据的扩散。同时,还可通过分布式智能大脑间的智能协同,合理调用资源满足相应的业务需求,提高智能服务效率和分散网络压力,进一步地提升用户服务体验。另外,还可以通过分布式智能大脑与智能超脑协同完成网络内生智能,以辅助提高边缘算网融合:端到端以用户为中心网络引入计算服务,其目标是实现算力与网络的高效协同,以实端到端以用户为中心网络对用户的不同业务需求进行精准感知,构建分布式多级计算协同编排与调度机制,以保障差异化的QoS。在云端通过增强核心网网络功能内生算力能力,允许内生算力能力为用户提供专属的定制服务;通过算网一体化服务编排,提供云边端协同的计算服务。在边侧聚焦接入网计算及边缘计算,通过分布式网络功能增强内基于无线接入网控制面与用户面完全分离的架构,增强接入网控制面内生算力能力,以CCU算枢纽,以用户级灵活小区为计算保障单位,为用户业务提供最优路径的算力资源和计算任务保障。在边缘侧部署轻量化算网编排管理中心,通过将无线计算能力和任务与无线连接管理深度融合,保障在端侧聚焦泛在分布式终端的算力,引入算力资源算力资源管理包括注册、跟踪资源状态,实时感知计算功能,提供端侧算力资源开放和共享,实现云端到端网络协同成集中加分布的网络架构模式,引入不同域网元对于模型、算力、数据的共享和协同管理。以用户为中心网络要能够提供动态的网络组织和用户专属服务,考虑个性化的行业部署、分布式网络下沉和新型跨域协同的影响,形成端到端网络跨域协同设以用户为中心的6G网络端到端网络协同包括控制面的网络功能联合优如图6,基于云的端到端控制面,不仅能够实现共部署下网元之间的资源共享,还为网络功能的融合设计提供了前提。通过不同域网元在逻辑功能方面的重构,可以简化网络结构,提升网络性能和效率。以“服务”的形式,可以实现新功能的快速满足市场需求和进行业务创新。利用统一的轻量级“服务”间通信,可以增加网络并行处理,避免重复的功能和冗余的交互流程。总之,借助云原生等IT技术,采用软硬解耦、功能解耦等机制,实现以是提升网络性能,提高网络部署的敏捷性、灵活性 SBI信令数据本地化设计的目的是优化用户面数据业务通道,基于最优路径完成低时延高可靠传输,灵活机动地实现以用户为中心的组网。一方面,针对云化控制面收集到的大范围内网络状态、配置及测量等信息和用户业务信息,可以通过本地化的方式进行数据处理,比如对网络和业务产生的数据进行深度特征提取、行为分析以及意图预测,帮助网络充分了解不同连接、通道的实时状态和用户服务满足情况,为后续生成最佳传输路径和配置提供判断依据。另一方面,通过灵活组织用户面网络功能,可以缩短应用数据路径,减少接口和协议处理带来的时延和开销。例如,部分垂直行业场景下,为了降低时延、简化运维和节省成本,可考虑以一体机的形式部署网络设备;在卫星网络场景中,基站和核心网用户面都在卫星上时,二者合并可以简化设备,降低卫星负载。未来,还可以通过用户面可编程技术,支持新协议或功能的快速部署,以提高网以用户和业务体验为中心的端到端的设计,以及网络结构与流程的优化和可编程,可以更好地适配网络分布式部署,支持边缘侧通智算统筹,更好地为用户提供高效的网络组织和个性化服务。但是也面临着如核心网、接入网功能界限划分,以及标准制定和设备实现上的挑战。此外,还可以进一步考虑结合通感一体化的融合设计,通过对网络设备和终端用户周围环境的实时感知,提升对于网络功 全域覆盖·场景智联用户一致性体验包含两方面含义:一方面,用户在每个网络接入点覆盖范围的边缘和中心都能得到一致的业务体验;另一方面,用户在不同网络接入点间移动时可以保持一致的业务体验。为了增强用户一致性体验,可以通过基于用户的极简接入保障用户在不同位置的快速接入和按需服务,通过高效传输技术在提升传输效率的同时平滑不同位置的传输性能,从而提升网络整体性能。对于用户移动性,以用户为中心网络用基于灵活小区的网络节点管理取代蜂窝网切换过程,实现自适应移动性管理,对不同类型终端,都能保证移动过程中的用用户极简接入传统网络由终端通过对小区信号的测量,按照特定准则执行小区选择或重选过程,确定驻留的小区。终端在收到寻呼、主动发起业务或由无线链路失败等控制面过程触发的情况下,在驻留小区发起建立、重建或恢复过程。终端基于每个小区系统消息中的随机接入配置发起接入过程。在传统接入过程中,终端先选择小区,然后通过读取该小区的系统消息获取接入配置信息。对处于RRC空闲态发生小区重选时,要重新读取新小区的系统消息。在这个过程中,每个小区以固定周期进行基础系统在以用户为中心网络中,采用基于用户的快速极简接入技术,一方面可以加快用户接入过程,降低接入时延;另一方面也能优化网络资源,降低网络开销,提升系统能效。用户极简接入包括接入配置信息获取和以用户为中心的接入过程。如图7所示,接入配置信息获取包括按需系统消息发送和联合系统消息传输,以用户为中心的接入过程包括精①③④①③④④以用户为中心的6G网络以用户为中心网络进一步优化接入点参考信号5G只依赖通信系统本身,采用单一化的寻呼和系统消息,降低参考信号和系统消息的发送频率和资源开销。接入点参考信号用于网络节点识别、下行同步、信道测量等功能。针对不同的网络部署场景、用户分布和用户需求,不同接入点参考信号的发送周期、波束分布、序列设计、信息内容和同步设计等均可进行定制化。在重叠覆盖下,具有相同下行同步特性的多个AP,可以由部分AP实现下行同步。对于主要提供数据传输服务、实现容量提升或热点覆盖的AP,可以最小化公共参考信号。在以用户为中心网络中,可以对系统消息进一步优化设计,只包含最基础的用于接入点识别和必要的接入参数的信息,将必须发送的系统消息开销降至最低,其他系统消息则都通过按需(On-demand)的方式发送。系统消息的发送周期、波束管理和发送的部分带宽(BandwidthPart,BWP)也可以进一步优化,结合对用户的智能感知和场景定制,实现以用户为中心的自适应系统消息周期调整、频率资在以用户为中心的网络中,异构网络和多频段联合组网将会普遍存在,在多个接入点重叠覆盖的场景下,包含不同接入点接入配置参数的系统消息可以通过广域覆盖的接入点发送。这样既满足了有接入需求的终端快速获取接入配置的需求,也降低了无接入需求的终端检索和读取系统消息的次数,实现性能和能效的双重优化。对网络侧而言,减少了网络发送系统消息的节点数和时频资源开销,提管理机制,对所有终端执行基于跟踪区(TrackingArea,TA)的核心网(CoreNetwork,CN)寻呼或基于RAN的通知区域(RAN-BasedNotificationArea,RNA)的RAN寻呼。6G则融合采用多种技术手段,利用感知技术、智能跟踪和预测技术,以及必要的终端辅助技术,对用户进行跟踪定位,在有下行传输需求时,根据感知的用户区域,执行精准寻呼,实现快速终端接入,同终端在获取接入配置参数后,可以基于上行传输需求或基于寻呼指示的下行传输需求发起接入过程。快速接入通过快速参数获取和优化的接入流程实现。以用户为中心网络通过基站和终端节点的快速发现和跟踪,降低接入配置参数获取时延与同步时延;通过优化的接入流程,降低接入流程时延。终端对基站的快速发现主要依赖于终端通过联合系统消息传输获取的多个接入点的接入配置信息,以及按需发送的各接入点的同步参考信号。终端进行各接入点的信号检索和测量,并基于联合系统消息中的接入配置信息快速确定所选择接入点的上下行接入资源。基站对终端的快速发现和跟踪则是通过例如,利用感知、AI等技术的辅助,网络侧节点可以对终端发送的接入信号进行快速检测和接收。通过基站和终端节点的快速发现和跟踪,终端和基站可以实现快速匹配。在此基础上,以用户为中心网络可以将两步随机接入过程作为基本设计,在发起接入的第一次上行传输中就包含终端信息,从而优 全域覆盖·场景智联以用户为中心的网络的主要目标是为用户提供极致的用户体验,这就需要尽可能提高网络资源利在以用户为中心网络中,可以融合云化和分布式网络的特点,高效地进行传输节点管理和资源管云化技术后,以用户为中心的网络可以对更多的网络节点、更多的无线资源联合进行管理、调度,并),以获得最优调度策略。网络侧不仅可以为每个用户确定最优的协作传输点集合,还可以为每个传输点或传输点集合确定最优的配对用户组合、发送功率通过高效的信道信息获取技术,以用户为中心的网络可以获得更为充分的信道信息、干扰信息、波束信息等,用于进一步的调度决策确定。精准波束赋形技术可以有效提升赋形信号的接收能量并降低对其他用户带来的干扰。在分布式自治网络中,协作点间同步尤为重要,网络通过精准的同步和校准技术,可以降低协作点间时频误差和时分双工(Time以支持高效的相干联合传输,从而提升用户体验速在以用户为中心的系统中,网络和终端可以通过更加灵活、高效的测量上报方式获得精确的信道信息。采用定制化的反馈设计方案,网络侧可以为终端配置还可以采用终端发起的测量上报方案,当终端发现更优的协作节点组合、传输方案、波束组合、传输层数时,可以主动发起测量上报,在提升性能的同时进一步降低测量上报时延。上述两种反馈发送形式可以进一步结合低开销分布式预编码码本反馈方案,终端在一次上报中基于多种候选协作集进行上报,能够在以用户为中心的系统中,网络通过精准波束赋形技术使多个协作点将波束方向对准终端,以提升终端的有用信号强度,并尽可能降低对其他终端的干扰。影响的波束反馈、终端位置辅助的波束反馈、基于AI的波束反馈等方法为网以用户为中心的6G网络在分布式MIMO系统中,相干联合传输相比非相干联合传输可以获得更优的系统性能。但是相干传输系统的性能受协作点间时间误差、频率误差和TDD互易性误差(也即相位误差)的影响较大。因此,以用户为中心系统能够高效传输的一个前提是协作点间能够保持较为理想的时频同步、相位同步。通过终端辅助的同步和校综上所述,以用户为中心的网络通过传输节点管理与资源管理,根据用户的业务需求、信道状态和综上所述,以用户为中心的网络通过传输节点管理与资源管理,根据用户的业务需求、信道状态和干扰测量结果,为用户选择最佳的传输点、通道、发射功率、波束以及其他传输参数,实现网络资源的高效率复用。同时,还可以综合考虑网络节点的计算能力、节点间信息交互的时延和开销等因素,灵活终端移动性过程包括由于用户移动带来的网络节点变更过程,以及由于业务、信道、安全等因素变化带来的网络节点变更过程。在以网络为中心的蜂窝网架构中,终端移动性过程具体为切换过程或主小区变更过程,由于终端与小区的绑定关系,移动性过程可能导致传输延迟、损失甚至中断,影响为提升用户移动性管理性能,让用户始终获得最优质的服务质量,需要将用户从被捆绑的固定小区中解耦出来,以便根据用户移动规律和特性,自适应地提供移动性管理策略。UCAN解决用户移动性问题的方法是自适应灵活小区管理,具体是指,通过动态组织网络节点和资源,构建跟随用户的自 全域覆盖·场景智联在6G架构中,按需服务不仅是指传输服务,还包括智能、算力、感知等服务。图8是自适应灵活小区管理的示意图。灵活小区不受高层节点部署约束,由网络侧基于全局状态信息和灵活RRC为不同用户单独构建,并定制移动管理策略,保证控制的连续性。自适应灵活小区管理动态匹配各种情况,包括用户位置变更、信道条件变化、业务需求变更和感知、算力等需求的变化等,针对每个用户实时更新由动态变化的接入点组成的灵活小区,使用户总是处于最佳服务区域,替代传统网络中的RRC重配置和小区切换流程,实现简单、统一的移为了提供动态自适应的灵活小区,维护始终跟随着用户移动的覆盖服务,UCAN为了提供动态自适应的灵活小区,维护始终跟随着用户移动的覆盖服务,UCAN需要实现基于多输入、多目标的接入点动态组织和管理。构成灵活小区的接入点管理需要综合考虑基于测量感知的信道环境、终端类型和移动状态等移动性信息,基于能力和辅助信息上报的用户业务需求,以及网络侧节点部署和网络侧能力,智能动态地保障每个用户在移动过程中的传输稳定性。可保留灵活小区的构成AP中与核心网连接的AP作为高层数据包处理锚点,以维持用户面数络侧可以执行与核心网连接的锚点AP的变这个过程可称之为高层连接与物理层传输解耦。议栈,不必因网络侧节点变更进行协议栈重置20UCAN基于控制面云化设计,对其连接的广泛区域内的用户上下文和业务配置等状态信息进行统一的保存和管理。CCU可以根据用户位置和业务感知等信息持续识别用户业务需求,然后通过可用的路径传输包括承载配置和相关点变更快速适配和应用,包括配置、更新、检的RRC参数集,在终端与对应接入点关联或使以用户为中心的6G网络多频段融合组网技术旨在通过整合高中低多个无线频段的资源来提高网络的性能和效率。面向ITU提出的IMT-2030六大应用场景,多频段融合组网技术能够从用户业务的需求和特点出发,提供多样化、快速、高效、低碳化的网络服务,实现全场景覆盖,以满足不同场景和不同用户的需求。不同频段由于传播能力的差异,在网络中作用多频段融合组网技术旨在通过整合高中低多个无线频段的资源来提高网络的性能和效率。面向ITU提出的IMT-2030六大应用场景,多频段融合组网技术能够从用户业务的需求和特点出发,提供多样化、快速、高效、低碳化的网络服务,实现全场景覆盖,以满足不同场景和不同用户的需求。不同频段由于传播能力的差异,在网络中作用提供Tbps数据传输 全域覆盖·场景智联在设计多频段融合组网时,平衡不同频段资源的分配和利用是一个关键的挑战。多频多载波干扰抑制、跨载波调度、多载波联合调度等多载波技术实现载波资源的灵活调利用人工智能和机器学习技术,可以根据实时的网络状况和用户需求,动态地调整频段资源的分配,以实现最优的网络性能。通过智能化编排的多频段组网,合理规划部署网络节点和频率资源,可以减少网络发送系统信息的节点数,并进一步降低终端检通过基于上述技术的多频段融合组网,从网络角度,可以提升全频段频通过基于上述技术的多频段融合组网,从网络角度,可以提升全频段频谱以及零散频谱的频谱利用效率,扩大数据信道的传输带宽,提高网络流量,降低网络能耗,为运营商和垂直行业针对用户实际业务需求,从终端节能、速率提升、时延减少以及传输可靠性提升等方面提在现代无线通信网络中,频谱资源是一种极其宝贵且有限的资源。随着用户对高速率、低延迟和高可靠性通信需求的不断增长,如何最大化地利用有限的频谱资源,成为了通信领域的关键挑战。传这种方法在一定程度上满足了过去的通信需求,但随着用户数量和数据需求的激增,其局限性日益显现。为了突破这一瓶颈,可考虑以用户为中心的频率资源使用策略,结合高效的资源管理算法,实现2222以用户为中心的6G网络传统的蜂窝网络架构将地理区域划分为多个小区,每个小区分配特定的频谱资源。这种频谱划分频谱资源分割:小区间的频谱资源分割导致频率资源无法在整个网络范围内的用户间完全复用,干扰管理困难:相邻小区的频率复用需要复杂的干扰管理机制,以避免同频干扰。受限于蜂窝网用户体验不均衡:由于频谱资源的固定分配,位于不同小区以及小区内不同位置的用户可能体验为克服传统架构的局限性,以用户为中心网络中考虑基于用户的定制化资源分配和管理策略,网空域)的资源高效管理和复用,从而实现基于用户网络根据每个用户的实际需求,动态分配频谱资源。当用户需要传输高速率数据时,网络可以即时为其分配更多的频谱资源。另一方面,上下行资源也可以根据在时域通过调整资源分配的时间窗口,满足用户的实时需求;在频域灵活地调整频率资源的分配,避免频谱资源的浪费;在空域利用多天线技术和波束赋形,实通过分析用户的业务需求、信道状态以及干扰测量结果,资源管理算法能够为用网络资源得以高效复用,频谱资源的利用率显著提高。此外,随着人工智能技术的发展,资源管理算法在应对复杂优化问题时表现出色。人工智能技术能够帮助引入智能化的网络管理系统,实时监测网络状态和用户需求,动态调整资源分配策略。在以用户为中心的网络中,提供服务的节点可以包括宏基站、微基站以及其他用户。这些节点负责传输数据、计算任务以及AI服务,用户与节点间的数据传输可以通过下行链路(基站到用户)、上行链路(用户到基站)或直通链路(用户到用户)进行。以用户为中心网络根据用户的业务需求和环境为用户选择最佳的传输通道,通过网络节点和终端节点的快速发现机制动态建立无线空间中以用户为中心的动态频率复用可以实现针对每个用户的网络全频谱资源利用,使用户设备达到网以用户为中心的动态频率复用可以实现针对每个用户的网络全频谱资源利用,使用户设备达到网2323 全域覆盖·场景智联以用户为中心的干扰管理在以用户为中心的网络中,由于传输点的动态组织以及业务和调度的动态性,干扰也具有时变特性。另一方面,由于采用了多样化的网络节点部署方式和多频段融合的部署方式,干扰形式更复杂,不仅存在终端与终端之间的干扰、传输点与传输点之间的干扰,还存在协作点与终端之间的跨链路干扰。当网络节点密集部署且多个协作点为一个终端服务时,干扰的数量和强度也会随之增加。若不对系统中的干扰进行有效地管理,将会导致系统性能针对以上问题,可以通过干扰管理和干扰抑制相干联合传输或相干联合传输方案进行CSI反馈,统中的基于干扰的波束反馈方案没有针对分布式场景做增强。相比考虑干扰的波束反馈方案,由于以最大化有用信号接收功率为原则选择的波束并不一定能有效地抑制干扰,波束赋形及链路自适应的效果会大打折扣。在这种情况下,即使再针对分布式传输进行CQI反馈,也仅能在特定的波束下降低干扰的影响,总体效果有限。在以用户为中心的系统中,可以采用更加先进的干扰反馈技术,从波束层面对干扰进行反馈。如对干扰波束方向、干扰波束强度、干扰节点、干扰资源、干扰类型(上下行干扰、交叉链路干扰)等进行反馈,干扰的具体形式可以是干扰功率(强度)、信干噪比、干噪比、信号泄露噪声比、泄露干扰、泄露干扰和噪声比等。还可以采用基于多层级的干扰测量方式,如基于干扰的波束和CSI联合反馈方案,又如基于CSI参考通过干扰反馈技术,网络侧可以直接获得各协作点的干扰情况,进而通过调度技术和链路自适应技术为各个协作点制定最优传输机制,降低干扰对为了降低系统中的干扰水平,可通过协作点之预编码码字、协作点间时间差、频率差、相位差等进行交互,将降低干扰水平或提升信干噪比水平作为调度决策,实现各协作点的帧结构、调度用户、调度用户的波束信息、预编码信息、资源占用情况以用户为中心网络可以对更多的信息进行交互,并基于交互的信息进行协作点间联合调度,调度算法考虑干扰的影响,如基于干扰最小化原则进行协作点选择、基于泄露的干扰强度最小原则进行用户配对、通过波束/功率/资源分配等链路自适应算法提高信干噪比等,将系统干扰控制在较低水平。当协作点间为理想backhaul时,既可以对长期信令进行交互,也可以对瞬时信令进行交互。当协作点期信令进行交互,通过终端辅助的方式对瞬时信令2424以用户为中心的6G网络在通过干扰反馈技术和干扰协调技术获得信道信息和干扰信息后,以用户为中心网络还可以结合干扰抑制技术降低干扰水平。如采用基于干扰避免用户方向,或将干扰节点相关波束方向的功率限制在一定范围内;引入位置信息辅助波束赋形技术,通过位置信息和信道信息联合设计波束赋形向量,降低对近场和远场终端的干扰;通过先进的信号处理方法确定预编码矩阵或检测矩阵,消除系统中强综上所述,以用户为中心的网络通过干扰反馈和干扰协调机制明确干扰水平,并在调度算法、链路综上所述,以用户为中心的网络通过干扰反馈和干扰协调机制明确干扰水平,并在调度算法、链路可持续发展是6G的重要目标。可持续发展从高到低可以分为生态可持续发展、社会可持续发展和经济可持续发展三个层次,要实现可持续发展各层次的目标,6G网络在节能减排、提升网络运维效率、降低网络部署和运营开销等各方面都亟需大幅提升。以用户为中心网络采用智能绿色节能技术,包括网络节能、终端节能和网络终端联合节能三个方面,实现网络和终端全域协同能效管理和综合能效提升,在提升6G性能的同时保网络节能对于环境保护和降低运营费用(Op-无线通信网络中都极受重视。ITU提出6G的6大典型场景和15个能力指标[1],其中Sustainability(可持续性)作为单独的能力,用于指征网络和设备在整个生命周期内,最小化温室气体排放和其他如,沉浸式通信带来的高速率大带宽需求,AI融合2525在以用户为中心网络中,网络节能主要通过端到端分布式自治网络、服务化架构和按需服务的无在分布式网络中,构建绿色服务器和绿色云平台,通过软硬解耦和硬件资源池化实现资源的最大共享,提升资源利用率。采用云原生相关技术,实 全域覆盖·场景智联资源,可以实现最大化节能。在以用户为中心网络中,控制面和用户面完全分离,以实现更灵活的组x-UP作为用户面最主要的数据转发网元,聚焦高性能数据转发,为用户带来极速带宽体验,同时实现智能节能。分布式自治可以基于网络生命周期设计资源与能耗编排协同,通过全网能耗/环境/业务端到端以用户为中心网络基于功能服务模块,针对用户进行定制化服务。服务化架构具有各网元的功能模块化、接口统一化、结构简单化和去中心化的特点。由于其灵活性和可扩展性,方便服务的添加和删除,有助于网络功能的快速扩展和升级,提高了资源利用率。同时,服务之间的独立性和可靠性也减少了因故障导致的能源浪费。因此,服务化架构是实现网络节能的重要手段。在端到端以用户为中心网络中,基于服务化架构实现面向用户的精准网络部署,结合业务需求,面向节能减排目标,实现绿色设计。通过资源监控掌握网络状态,共建基于具体需求(如行业需求)的网络节能知识库,从单域的在线能耗监控和优化,到多域协同实现端到端网络能效监控和优化。接入网节点(如基站)节能是网络节能的主要部分。5G基站与4G基站相比,由于采用更大的带宽和更多的通道数,能耗显著增加,这个问题随着节点开关和分层元器件开关处理,最大程度节省能输环境。功率域节能包括发送功率控制、天线结构优化、算法优化和软硬件升级等多方面技术方案。终端节能终端节能除了节能减排的目标,更直接影响用户体验。6G终端面临以下几类挑战1)高频点大带宽的挑战:随着6G向更高频段发展,预计带来提高能量效率,减少单位数据传输的能量消耗。(2)更多算力的需求:智慧内生作为6G的重要特需要采用低功耗的AI处理器和算法,以及高效的散热技术来降低能耗。(3)多样化终端的极低功耗需求:除了传统手机,6G典型场景沉浸式通信、大规物流跟踪、货物盘点等场景下特殊终端的低功耗、2626以用户为中心的6G网络保障用户体验,沉浸式XR终端又必须具备使用时间长的特点;另一个例子是仓储物流传感器,激活根据用户部署和业务需求,动态组织灵活小根据用户部署和业务需求,动态组织灵活小根据实际传输需求、用户使用模式和网络条件,在以用户为中心网络中,利用基站和终端的快速发现机制实现动态关断。对于下行监听,可以采用快速检测的物理层序列作为终端唤醒信号,降低不必要的物理下行控制信道(Physical于测量上报,网络基于终端的上行参考信号组织利用人工智能技术进行终端参考信号监听,以及调度和传输的控制,优化终端的睡眠模式,智能地管理终端的活跃状态和睡眠状态,可以最小化以用户为中心网络高效利用低中高全频谱资源,通过对频率资源的精细颗粒度管理和激活,支持更高数据速率和更低能耗。同时,通过改进以用户为中心网络高效利用低中高全频谱资源,通过对频率资源的精细颗粒度管理和激活,支持更高数据速率和更低能耗。同时,通过改进信号处理算法和硬件实现,减少终端在数据处理通感一体化是6G的重要方向,旨在实现更高精度的定位、成像和环境重构等。通过通感融合,可以使终端在低能耗下进行环境感知和用户端到端的以用户为中心网络采用业网融合设计,结合智能化技术,可以基于用户业务需求配置端以降低传统蜂窝网由于层间分割带来的各种“盲监听”开销。并且,端到端以用户为中心网络可以对算力进行分布式优化部署,降低终端算力开ITU提出的Sustainability指标面向的是网络和终端两个方面[1]。传统蜂窝网采用以网络侧小区为中心的设计,网络节能和终端节能无论在标准讨论中,还是产品设计中,都是独立研究和演进的,网络节能对终端的考虑仅仅是不影响传统终端的传输,终端节能则只从单个终端出发,不考虑整个2727网络的性能。6G需要考虑更高效的节能设计,平衡网络和终端的能效。在以用户为中心网络中,网络节点、网络资源和网络功能的
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