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6G时代关键技术研究文献综述

目录

TOC\o1-2\h\u7947摘要 1

23816一、网络智能化及人工智能技术 1

26325二、分布式异构网络技术 2

13006三、数字孪生技术 3

13492四、网络安全与区块链技术 3

22463总结 4

9687参考文献 4

摘要

当前6G的研究还处于初步阶段，标准化工作尚未正式开始，业界对6G展开了丰富的想象。首先简要介绍了移动网络演进历程，并对演进特点做了分析，然后介绍了当前业界对6G网络驱动力、愿景和新型业务场景的研究情况，基于上述分析结果选择并介绍了最有可能影响6G网络架构的几项潜在关键技术，分析了业界研究进展，提出需要解决的关键问题或后续的研究方向，最后对6G关键技术研究进行了展望，为下一步的研究工作提供借鉴和参考。

当前业界对6G的驱动力研究显示，6G发展将由社会需求、业务与商业、技术发展三方面共同驱动。芬兰奥卢大学研究者Latva-aho，M，LeppanenK（2019）认为，6G将需要更全面的方式、更广泛的参与方来确定未来的通信需求，这包括确定未来社会所面临的趋势、需求和挑战，以及塑造我们未来世界的全球力量。基于社会需求、业务和技术发展趋势的判断，人们纷纷展开了对未来6G愿景的设想，智能、泛在、绿色、融合、可信和数字孪生等成为了6G重要的关键词。而在6G网络时代将会涌现的全新应用，可能包括了全息通信、多感官通信、时间敏感类应用、数字孪生等。在架构方面，刘珊，黄蓉，王友祥（2021）认为6G网络将会是空天地海一体化、固移融合、云网边端协同、智能内生的网络。基于当前业界对6G网络的设想。

一、网络智能化及人工智能技术

AI人工智能技术近十年在自动驾驶、医疗、智慧城市建设等领域得到广泛应用。在通信领域，AI技术也备受关注，奥卢大学SaarnisaariH，DixitS，AlouiniMS（2020）认为AI将在6G网络中扮演重要角色，ITU-T报告也认为未来复杂网络架构有必要引入AI技术，6GANA认为除了网络自身智能化，还需探索如何将6G网络构建成一个原生支持AI训练和推理的平台，并对外提供AlaaS服务。国内众多6G白皮书也相继提到了6G网络需具备智慧内生、原生AI的概念，智能成为6G网络的重要愿景之一。

ITU-T将网络智能化分成了6个等级，并给出了评估网络智能等级的基本方法，为后续6G网络智能化功能设计及评估提供了重要参考标准。

王爱玲，潘成康（2020）认为3GPP在无线、核心网和网管等领域都有与AI相关的项目。在无线领域，他们开展了自组织网络SON的研究;在核心网领域，在5G中引人NWDAF核心智能化网元，通过收集并分析网元、应用、终端数据，按需提供各类统计或预测服务，辅助其他网元进行网络及业务决策;在网管领域，通过与AIML技术结合，增强MDA管理数据分析服务。EtSI的ENI经验式网络智能工作组定义了一种感知网络管理架构，利用AI技术和上下文感知策略，基于用户需求、环境条件和业务目标的变化调整网络所提供的服务。

智能作为6G的主要特征，业界对其展开了大量的研究。YangH，AlphonesA，XiongZ（2020）提出一种支持AI的6G网络智能架构，以实现知识发现、智能资源管理、自动网络调整和智能服务提供。面向6G的网络智能还有不少问题有待解决:如6G网络对在线学习能力和所学习系统的高可解释性有更严格的要求，但深度学习经常被视为“黑匣子”。

二、分布式异构网络技术

6G异构网络的一个特点，是空天地海一体化。奥卢大学白皮书指出6G可能是第一个真正实现网络公平接人、消除数字鸿沟的移动通信网络。KoucheryavyA（2020）则认为Network-2030需要通过共存的异构网络设施实现全球连接，包括卫星接入。此外，KoucheryavyA还将空天地一体网络架构列为6G的七大关键网络需求之一，并描述了未来无缝覆盖的卫星和地面网络融合的场景。NTN非地面网络系统包括不同轨道的卫星、高空平台、无人机和气球等，长期以来NTN和地面网络相对独立发展，而当前3GPP正在促使5G系统支持卫星接人，并实现5G接人与卫星接入之间的服务连续性。田开波，方敏，杨振（2020）认为，5G兼容卫星通信，6G将实现真正融合，以TN与NTN融合组网为基本特征的三维连接技术，将成为6G的关键使能技术。ChenS，SunS，KangS（2020）给出了一种以服务为中心的、随需应变的自适应分层6G网络架构。李妍，范筱，黄晓明（2020）则讨论了从平面蜂窝网络到未来空天地一体化融合通信的网络建模方法，并提出了一种含无人机、平流层以及低轨卫星的多层异构3D网络架构。

三、数字孪生技术

数字孪生