6G网络按需服务关键技术
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前言

5G建设方兴未艾,全球通信强国已纷纷抢先布局6G基础研究,从未来社会、经济和技术挑战出发,构想6G愿景,提出引领性需求。2020年年初,国际电信联盟也将6G正式纳入国际标准化组织研究计划。延续5G移动通信的领先优势,我国已于2019年正式启动了6G研究工作。学术界和产业界普遍预测,到2030年,6G将在全球范围内投入应用。如何设计6G网络,以应对十年后的全球挑战,满足未来世界中不断变化的通信需求,是我们在6G研究中需要思考的问题。

通信网络的发展演进是“需求牵引技术,技术推动需求”的螺旋上升过程,从2G到5G,“需求”从最基本的移动电话发展到丰富多样、层出不穷的移动互联网、垂直行业应用,如何充分利用通信网络能力,快速灵活地提供满足用户需求、提升用户体验的业务也越来越成为通信网络设计时需要关注的核心问题。6G时代,网络性能指标将获得大幅提升,6G网络也将融合卫星网络、无人机网络、水下通信等新技术,实现既有广度又有深度的全球立体覆盖。与网络技术相对应,在空、天、地、海等更为广阔的空间区域内,向用户提供全场景的沉浸式、个性化、极致性能体验则是6G更为关键的特点,也是发展6G网络的驱动力和最终目标。要实现上述目标,必然要从6G网络的体系架构入手,通过网络接入域、传输域、业务域、控制域、管理域等各个功能层面的智能化、自动化协作,才能充分利用空域、时域、频域及网络内外部的各种感知、计算、通信、存储、控制等资源,提供全场景按需服务。

笔者多年来一直致力于解决业务需求和网络资源之间无法充分适配的矛盾,提出并不断深化业务网络的核心思想和理论。从叠加于2G移动通信网络之上的全球规模最大、技术最先进的移动智能网,到与移动通信网、移动互联网不断交互融合的智能化业务网络,业务网络始终伴随着我国移动通信系统的发展建设过程。6G时代,“智慧内生”核心思想将贯彻网络体系中的各个层面,分别负责提供、支撑6G按需服务的业务网络和通信网络的智能化进程,使其不断深化,从而逐步实现全网智能化。本书从按需服务的角度出发,在总结分析业务网络发展历程的基础上,基于网络管控在实现6G网络全场景全域按需服务的目标中起到了至关重要的作用,引入“知识驱动”的理念构建6G全场景全域按需服务网络管控体系,并探讨通过该体系支撑6G按需服务需要的关键技术。

本书共分为8章:第1章概括介绍业界对6G愿景、应用场景及潜在关键技术的认识,并对6G标准化进程进行简单介绍;第2章从满足业务需求的角度,系统梳理网络智能化的发展历程,包括移动智能网、业务网络智能化、智能开放的业务网络,以及移动通信和人工智能的结合,向全网智能化发展的趋势;第3章介绍知识定义网络,这是“知识定义”思想的最初来源;第4章围绕6G按需服务的目标,借鉴以人工智能为核心的未来网络研究进展,构建6G全场景全域按需服务网络管控体系;第5章提出6G全场景全域按需服务的网络管控总体架构,研究构建网络管控知识空间,将知识定义方法与理论内置于全场景全域网络管控的各个层面;第6~8章分别针对6G全场景全域按需服务网络管控架构中的安全管控、智能管控、协作管控3个平面,深入探讨可信自主的全域接入管控技术、全场景知识定义网络资源智能调配技术和业务能力协同互联技术。

目前,业界对6G的研究仍处于起步阶段,对于最终的6G网络的“清晰面貌”及向6G网络演进的路径,研究人员的看法也不尽相同。然而,6G网络提供按需服务已成为业界的普遍共识。本书介绍了笔者正在进行的6G按需服务关键技术研究工作的思路和进展,内容难免有不够成熟之处,敬请读者不吝指正。相信随着研究工作的不断深入,我们对6G按需服务的关键技术问题能够给出更为成熟、完善的答案,也希望我们的研究成果能够为我国6G的研究及网络建设贡献力量。