2024年08月23日更新-【中国联通】2024年6G通感智算一体化无线网络白皮书_38页_1mb

中国联通6G通感智算一体化无线网络白皮书总结

核心内容概述

中国联通研究院发布的《6G通感智算一体化无线网络白皮书》全面阐述了面向6G的无线网络演进方向，重点聚焦“通感智算一体化”架构体系，以满足未来6G网络在智能、融合、绿色、可信等方面的愿景。该架构通过在应用域、控制域、资源域和终端域引入感知、智能与算力能力，实现通信与感知、计算的深度融合，为千行百业提供更高效、灵活、智能的无线网络服务。

主要观点

1. 无线网络演进的新需求与新挑战

• 业务发展趋势：AI、大数据等技术推动新型6G应用场景，如沉浸式通信、极可靠低时延通信、大规模通信、泛在连接、通信智能融合、通信感知融合等。
• 技术发展趋势：6G网络将向弹性、敏捷、定制化演进，融合通信、感知、算力和智能化能力，以实现网络的内生智能和泛在连接。
• 主要演进挑战：
  • 现有5G网络无法满足6G对高速、低延迟、高可靠性、多域数据融合的需求。
  • 通感智算一体化网络需要在架构、协议、资源管理等方面进行深度重构。
  • 算力部署、感知精度、智能化服务质量评估、数据安全等问题仍需解决。

关键技术与架构

2. 通感智算一体化网络架构

• 四层架构：

  • 应用域：实现网络智能节能、智能编排、智能根因分析等。
  • 控制域：实现意图解析、资源协调等。
  • 资源域：包含网络感知、边缘云、基站算力等。
  • 终端域：支持终端智能化、环境感知和智能适配。

• 算力、智能、感知融合：

  • 算力作为智能化与感知融合的底座，为网络提供计算平台。
  • AI为无线网络的智能化发展提供加速器，推动网络向“智能原生”演进。
  • 通感融合将通信与感知能力基因化，实现高效、低碳、智能的无线网络架构。

关键技术详解

3. 算力技术

• 算力资源类型：
  • 通用算力：如CPU，擅长逻辑控制与串行运算。
  • 专用算力：如GPU、FPGA、ASIC，适用于不同计算任务，如AI训练、推理、实时信号处理等。
• 算力部署方式：
  • 非实时：部署在网管、MEC、核心网等较高节点。
  • 近实时：部署在边缘云，支持中模型推理与训练。
  • 实时：部署在基站，支持小模型推理。
• 算力资源感知与管理：
  • 通过智能感知构建分布式算力资源池，实现算力统一编排与共享。
  • 算力注册、编排、维护三方面实现资源的高效利用。

4. 智能化技术

• 网络智能化演进：
  • 从“AI for NET”向“NET for AI”转变，实现网络为应用提供智能化服务。
  • 6G网络将具备智能内生能力，支持AI模型的全生命周期管理（训练、推理）。
• 模型分级部署：
  • 小模型：部署在基站侧，支持实时推理。
  • 中模型：部署在边缘云，支持近实时推理与训练。
  • 大模型：部署在网管侧，支持非实时预测与分析。

5. 通感融合技术

• 通感融合目标：实现通信与感知的深度融合，提升网络智能化和感知精度。
• 5G-A阶段：通过现有通信设施实现感知，如智能定位、环境感知等。
• 6G阶段：感知将更深度地辅助通信优化，如波束管理、功率控制、资源协调等。
• 技术挑战：
  • 需要打通通信与感知的关键指标与判别标准。
  • 需要引入AI/ML技术，实现多维感知数据的高效融合与处理。

6. 智能超表面（RIS）技术

• RIS定义：由可调电磁单元组成，可动态调控空间电磁波，实现通信与感知的协同。
• 部署方式：
  • 收发端侧：简化收发信机设计，实现低成本、低复杂度的空分或频分复用。
  • 信道侧：用于覆盖补盲、多流增速等场景，提升网络穿透力与边缘用户性能。
• 优势：
  • 成本低、功耗低、部署灵活。
  • 未来6G阶段可考虑标准化RIS部署，提升其与终端的协同能力。

应用案例

7. 智能节能

• 目标：降低基站能耗，实现“用户无感知、网络高能效、运维低成本”。
• 方案：
  • 网络级：统一云化管理平台，集中化、智能化管理资源。
  • 站点级：可视化、远程智能管理，支持分路供电与能耗精确采集。
  • 设备级：支持符号关断、载波关断等节能特性。

8. 智能编排

• 目标：实现差异化用户体验，提供确定性服务。
• 算力部署：
  • 基带板卡：通用算力（CPU）。
  • 增强算力：专用算力（如CPU+GPU、ASIC）。
  • 泛在算力：云端（网管、边缘、核心网、数据中心）。
• 应用方向：通过智能编排实现灵活的网络资源配置，提升网络性能与服务质量。

9. 物理层智能

• 目标：提升物理层性能，实现稳定精确的信道估计与优化。
• 技术方案：
  • 替代部分物理层功能（如CSI反馈、信道估计）为AI算法。
  • 全面AI化物理层，实现“黑盒”式处理。
• 算力部署：
  • 基站侧：专用硬件（FPGA、ASIC）或CPU+GPU。
  • 云端：实现模型训练与推理。

未来推进计划

中国联通制定了2023~2030年三阶段推进计划，推动通感智算一体化无线网络发展：

展望

中国联通致力于构建面向5G-A及6G的下一代无线网络，推动通信、感知、算力、智能的深度融合。通过通感智算一体化架构，实现“万物智联”的目标，助力千行百业的数字化转型、智能化升级和融合化创新。未来，中国联通将继续深化相关技术研究，推动产业链协同发展，打造开放、智能、绿色的新型数字信息基础设施。