6G需要新模式,網(wǎng)絡技術將發(fā)揮更重要作用

  1.信息通信的理論指導一代代移動通信的發(fā)展

  1948年提出的香農(nóng)定理奠定了通信技術發(fā)展的理論基礎。香農(nóng)定理從理論上給出了點對點通信場景下，在信道帶寬和信噪比一定的情況下的極限傳輸速率，為各種編碼技術提供了理論依據(jù)。在該理論的指引下，通信產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了數(shù)十年的高速發(fā)展，傳輸速率不斷提升，5G空口傳輸?shù)娜萘勘平讼戕r(nóng)定理的極限。

  面向2030，6G時代的通信場景將發(fā)生根本性變化。6G時代將出現(xiàn)多點對多點、人與機器、機器與機器等多種通信的混合模式，這些網(wǎng)絡場景需要任務驅動的網(wǎng)絡。滿足多種場景的多樣化業(yè)務需求，對可靠性、確定性、智能化等提出了更高的要求。

  6G時代需構建空天地一體化網(wǎng)絡通信系統(tǒng)，實現(xiàn)面向全覆蓋、全場景的泛在網(wǎng)絡;向分布式范式演進，同步實現(xiàn)網(wǎng)絡的可擴展性和可靠性;構建數(shù)字孿生網(wǎng)絡,真實網(wǎng)絡與數(shù)字網(wǎng)絡實時交互;突破盡力而為的通信模式，解決確定性時延核心問題;感知、通信、計算一體化，在網(wǎng)絡能力擴充的同時實現(xiàn)網(wǎng)絡的自分析、自優(yōu)化、自部署和自維護。

  2.網(wǎng)絡技術在移動通信代際發(fā)展中迅速演進

  網(wǎng)絡技術歷來走在移動通信技術發(fā)展的前沿。隨著互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展和新技術的誕生，多種IT技術被積極地引入到移動網(wǎng)絡并在核心網(wǎng)率先得到應用和推廣。

  2.5G開始，IT技術推動移動網(wǎng)絡技術快速發(fā)展。2G網(wǎng)絡初期只給用戶提供的主要是單一的語音業(yè)務和簡單的數(shù)據(jù)業(yè)務，整個網(wǎng)絡中只有電路域。后來將IT領域的IP技術引入到移動網(wǎng)絡中，通過分組交換功能給用戶提供數(shù)據(jù)業(yè)務。到3G時代，分組域逐漸占據(jù)主導地位。4G時代，更是實現(xiàn)了全IP化，并逐步引入了IPv6技術，在核心網(wǎng)中實現(xiàn)了控制面與用戶面的初步分離?？梢钥吹?，自IP技術引入到移動網(wǎng)絡后，網(wǎng)絡的發(fā)展更加迅速，軟件化定義方式、控制轉發(fā)分離等IT技術在網(wǎng)絡得到廣泛應用。

  IT技術促使5G核心網(wǎng)實現(xiàn)了跨越式的發(fā)展。5G核心網(wǎng)采用了IT和互聯(lián)網(wǎng)領域前沿的思想和技術，體現(xiàn)了IT化、服務化、極簡化、互聯(lián)網(wǎng)化的技術演進，在4G核心網(wǎng)的基礎上進行了革命性的重新設計。引入服務化架構SBA和IT化的HTTP/2等接口協(xié)議，實現(xiàn)了控制面和用戶面深度解耦、計算和數(shù)據(jù)進行了分離。引入智能化網(wǎng)元NWDAF(Network Data Analytics Function)對5G網(wǎng)絡進行大數(shù)據(jù)采集、智能分析，開啟了網(wǎng)絡向自動化、智能化的道路。

  6G在人工智能、空天地一體化等方面已經(jīng)初步形成共識。未來十年，社會將面臨新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命，人工智能、大數(shù)據(jù)、量子通信、區(qū)塊鏈等新技術將催生大量新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式。這些新興技術將對信息通信網(wǎng)絡提出更高要求，例如Tbps帶寬、Gbps用戶體驗、實時數(shù)據(jù)處理、超密集的物體連接、1000km/h移動性以及全球無縫覆蓋等，以適應社會發(fā)展、產(chǎn)業(yè)升級、人類感官極致體驗、萬物無縫互聯(lián)的需求，加速整個社會的信息化和數(shù)字化進程。

  3.OT成為變革新元素,驅動網(wǎng)絡DOICT融合

  更多的來自生產(chǎn)運營的需求和技術OT (Operation Technology) 將為移動網(wǎng)帶來新的基因。與傳統(tǒng)消費互聯(lián)網(wǎng)不同，產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對網(wǎng)絡質量提出嚴苛需求，網(wǎng)絡在追求大帶寬、低時延的同時也要支持確定性傳輸、可保障、可控制的連接數(shù)以及可保障帶寬，從而滿足柔性制造、智能產(chǎn)線的要求。無線接入網(wǎng)絡需要具備媲美有線接入的可靠性、可用性、確定性和實時性。OT與CT融合將成為未來6G發(fā)展的一個重要方向，通信網(wǎng)絡將成為構建工業(yè)環(huán)境下人、機、物全面互聯(lián)的關鍵基礎設施，實現(xiàn)工業(yè)設計、研發(fā)、生產(chǎn)、管理、服務等產(chǎn)業(yè)全要素的泛在互聯(lián)，是制造業(yè)數(shù)字化轉型的重要推動力。從DICT向DOICT(Data、Operation、Information、Communication Technology)的融合將成為6G的趨勢。

  DOICT的融合將驅動網(wǎng)絡架構變革和網(wǎng)絡能力升級，助力全社會全領域數(shù)字化。數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展基礎是海量連接、數(shù)字提取、數(shù)據(jù)建模和分析判斷。6G網(wǎng)絡將通過架構變革和能力提升，實現(xiàn)超百萬級每平方公里的連接數(shù)，通過智能化實現(xiàn)更加精準的數(shù)字提取，基于豐富的算法和業(yè)務特征構建數(shù)據(jù)模型，基于數(shù)字孿生技術做出最合適的分析判斷，反向作用于物理實體,從而充分發(fā)揮數(shù)字化效應。6G網(wǎng)絡將縮小物理世界與數(shù)字世界的距離，為數(shù)字時代帶來更多的想象。

  圖1 DOICT融合實現(xiàn)網(wǎng)絡新變革