关于6G 全球技术大会会议的一些思考

kekexiaoyu

1、6G驱动力、应用与愿景
1.1.驱动力
1)        5G能力开放少，缺乏工业应用的支持；
2)        集成度低、功耗高，网络部署和运营面临巨大压力；
3)        5G只实现地面覆盖，未实现天地一体化
4)        5G仅实现碎片化的行业互联网，未实现综合的智联网
5)        5G频谱资源紧张，需进一步向高频发展

1.2.愿景
普遍定义：超高速率、超低时延、超大容量、全覆盖
中移动定义：数字孪生，智能泛在，包括6个特性：按需服务、轻网络、软件化网络、内生安全、内生AI、数字孪生
6G关键性能需求大致定义如下：
参数        指标        参数        指标
峰值速率        1Tbps        传感器电池生命周期        20年
保证速率        10-100Gbps        终端密度        10million/km2
能源效率        5G的10倍        网络覆盖        167dB
网络容量        5G的1000倍        空口时延        0.1ms
定位精确度        户外50cm、室内1cm；        空口抖动        +/-0.1ns

终端愿景：
1)        终端作为神经末梢面临的挑战：终端多样性（XR、无人驾驶终端等）、低成本低功耗；
2)        终端作为交互媒介面临的挑战：带宽和流量、时延和时间精度、智能和控制、可靠性和鲁棒性；
3)        终端作为业务入口面临的挑战：按需服务、ICDT融合、隐私与安全、感应与定位
4)        多终端协同通信，如穿戴、手机、智能家庭设备与基站的协同通信

1.3主要应用：
1)        TO C：6G使人机交互进入感官控制、自然交互的沉浸式时代，全息通信将成为未来的主流通讯方式
2)        TO C：6G时代，网络在合适的人体传感器帮助下，行成完整的体感网络，成为能提供包括味觉、触觉甚至情感的通感互联网
3)        TO H：未来家居，6G泛在智能深入到家庭每个角落，家居成为拥有自我人格的生活助理。
4)        TO B：未来工厂，6G工厂能将所有信息（人、机、物、法、料、环），加以分析并应用于整个生产链条的监控、调整、管理，从而形成高度智能化、数字化的产业链，单个垂直行业可能同时有高速率、低时延等需求，6G一张网即可充分满足。
5)        TO B：多维全智交通：6G助力空天海地立体化交通系统的建立，无论身处都市、深山亦或高空，所有交通工具通过6G智能网络定位、整合、调度，实现超高效、安全的出行运输环境
6)        TO B：精准泛在医疗：借助6G网络智能泛在、超可靠网络、数字孪生等特性，医疗行业将彻底打破区域限制，实现精准医疗

2、6G关键技术
A.        太赫兹技术：太赫兹频段的带宽可以到几十个G的带宽，为高速率的需求提供了带宽保障，其载波可以设计的更宽，从而子帧长度更短，从而满足低时延的要求。研究难点在路损和穿透损耗严重、需研究新的传播和信号模型
B.        可见光通信：传输效率高，可用带宽宽，研究难点在仅适用于下行，需要在材料和工艺上突破以实现高带宽大容量
C.        天线技术
1）通过分布式MIMO，降低单天线的数量，同时提升天线的分集增益
2）OAM（orbital angular momentum）技术
3）liquid metal based
4）virtual MIMO
D.        内生AI

AI与无线结合：可通过基于神经网络的处理代替传统的基于模型的信号处理，能够有效地解决没有模型化的问题，更适用于多样化的网络部署。难点在于AI训练需要耗费大量的时间，需要海量数据，而AI的部分如何在标准中定义尚不可知。
AI与应用结合：分布式AI,AI/ML模型下载
AI与终端结合：终端辅助优化网络性能、提升终端的移动性和降低信令负载、联邦学习

E.        6G天地一体化的关键技术为：融合网络架构设计、统一的空口、频谱共享和干扰管理。关键要点为：新型网络架构、信道传输、同步机制、波束管理、干扰管理、接入管理、移动性（切换）、寻呼、远距离传输、用户面管理等。

F.        新空口编码、调制、多址接入、多接入技术
1) 编码技术 LDPC, Polar需要增强以适应更长的数据块以及极低的误码率
2) NOMA
3) Transform domain signal processing对多普勒扩展有较好的鲁棒性，适用于高速移动的场景。FTN(Faster than Nyquist)采样具有更高效的带宽利用率
4）基于授权的接入、无需授权的接入以及基于感知的接入

3、6G网络架构
6G网络架构的变革可以从以下方面考虑：
a）RAN/CN x-layer优化，主要基于无线、核心网云平台部署，通用架构，以及统一的接口和协议栈；
b）轻量化的网络，降低复杂度；
c）终端、网络可编程、可扩展；
d）动态网络部署，减少投资成本，提升覆盖、容量、可靠性，满足按需需求等；
e）优化传输协议、加强应用和网络协同，提供高性能的端到端连接。
f）多家公司提出RAN SBA 架构，但目前实现方案差异较大，以下以intel的方案为例：
1）引入computing plane 功能模块和data plane 功能模块
2）data plane作为网络功能模块之间进行数据分享的中心节点
3）网络云化，重新分配和整合无线以及核心网的功能模块
4）SBA接口作为主要接口

4、6G安全
6G网络安全的技术挑战：
1)        安全架构、安全机制；
2)        网络安全功能嵌入；
3)        端到端可信传输；
4)        多级安全防护能力；
6G网络安全防护系统能力需求：
1)        动态组网实体认证能力——组网认证与控制；
2)        链路自适应可信保持能力——链路安全保护；
3)        安全威胁精准感知能力——威胁感知与态势预警；
4)        网间安全互联能力——网间安全互联控制；
5)        安全服务快速部署与迁移能力；
6)        终端多域协同接入认证能力——终端安全保护、接入认证与防护；
7)        多级安全服务能力——全网安全设备统一管理；
8)        密码按需服务能力——密码资源跨域管理
6G空天地海全域覆盖内生安全
1)        安全威胁：第三方窃听、终端/信关站/卫星仿冒、DOS、中间人攻击、链路资源窃取
2)        内生安全方案：认证（射频认证、信道认证）、射频指纹。