6G通感算智融合原生基座技術白皮書

著"數(shù)字孿生，智慧泛在"[1]6G愿景的提出，以及6G典型場景的明確，6G將實現(xiàn)從通信服務向信息服務的轉變，通信、感知、計算、本白皮書旨在闡述6G通感算智融合的原生基座技術產(chǎn)業(yè)的合作伙伴一直在積極推動業(yè)界開展6G通感算智融合的深入研深度合作與多元創(chuàng)新，共同推進6G創(chuàng)新步伐，實現(xiàn)多維開放和眾創(chuàng)1.6G通感算智融合的需求與驅動力 22.6G通感算智融合的原生基座技術內涵 33.底座-通感算智融合的異構硬件 4 4 54.內核-通感算智融合的多維能力 7 74.1.1通感融合面臨的挑戰(zhàn) 84.1.2相應技術方案 8 4.2.1通算智融合面臨的挑戰(zhàn) 4.2.2相應技術方案 5.中樞-通感算智融合的按需服務 13 6.總結與展望 縮略語列表 19參考文獻 201面對這些千差萬別的需求，客戶不僅期待定制化的解決方案以匹配其需求。提供包括感知、計算、AI在內的多維服務。6G將在5G基礎上實現(xiàn)向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的充分發(fā)展，場景更加豐富多樣[2]，2針對差異化、多樣化的行業(yè)應用需求，業(yè)界對6G愿景隨著信息社會進入智能化時代，客戶往往需要連接、計算和AI等多維能力而，5G階段外掛式設計的效率與效果均不盡如人意，一方面，獨立煙囪式支持實現(xiàn)空天地一體、通感一體及通算智一體,6G將不再僅僅局限于提供連接服務，而是實現(xiàn)從移動通信網(wǎng)絡向移動信息網(wǎng)絡的轉變[4]，通感算智等多維能力內生3基于以上設計思路，為了更有效地保障6G差異化、需求并實現(xiàn)多維能力的融合，我們提出以6G通感算智多維能力4n底座-通感算智融合的異構硬件：通過云化將通用計算的CPU、智能計算的硬件云平臺、資源靈活編排組合和彈性擴縮容，為6G通、感、算、智等功n內核-通感算智融合的多維能力：以模塊化方式承載的通信、感知、計算、AI等多樣性的多維能力，基于網(wǎng)絡通感一體、內生AI和通算一體等技術實n中樞-通感算智融合的按需服務：通過端到端的服務化設計，按需編排管理5不同行業(yè)用戶對于高性能處理資源的需求呈現(xiàn)出顯著的差異性。傳統(tǒng)的FPGA等加速器資源綁定使用方式已難以滿足這種多樣化的需求。因此，需要考慮GPU、DPU、FPGA等異構資源的統(tǒng)一管理與調度，根據(jù)應用需求進行確定性資的6G網(wǎng)絡里，每個協(xié)議棧子幀都會在基站系統(tǒng)中映射為一個或一組任務中斷。6系統(tǒng)任務中斷響應時延由6G云化異構硬件云平臺決定。通過使能核隔離、核綁6G云化異構硬件云平臺將會基于容器技術，實現(xiàn)云平臺對各類資源信息的云平臺初步支持GPU、FPGA、智能網(wǎng)卡等多種異構資源的統(tǒng)一管理，并可根76G網(wǎng)絡將通過跨層、跨域、一體融合式設計，實現(xiàn)端到端的通信、感知、平臺化服務能力的網(wǎng)絡。通信與感知融合作為6G關鍵技具有堅實的算力底座。而計算能力的提升,帶來網(wǎng)絡AI內生的能力?；谕ǜ兴阒嵌嗑S能力融合的內核，6G網(wǎng)絡將能夠實現(xiàn)在統(tǒng)一算網(wǎng)基礎上，以軟件形式靈活按需加載網(wǎng)絡功能，融合感知、計算、AI多種能力，提供一體化移動信息8通信和感知融合是6G移動信息網(wǎng)絡的重要技術特征，6G開辟新的應用前景。通過通信與感知的融合內生，賦能一網(wǎng)多能新業(yè)態(tài)。當方法，破解效率與能力之間的矛盾，是通感9圖7所示。小區(qū)內同站址三扇區(qū)的幀結構同時設置為下行/上行，周邊六個小區(qū)多維干擾智控技術：通過特征提取及AI智能分析，實現(xiàn)干擾特征提取及干未來，6G網(wǎng)絡與計算、AI將深度融合，旨在構建一個更加智能、高效、安力，支持AI賦能網(wǎng)絡和網(wǎng)絡使能AI場景，從而助力6G網(wǎng)絡適配更多應用場景。挑戰(zhàn)一：AI賦能網(wǎng)絡-技術范式變革AI賦能網(wǎng)絡是指通過AI提升網(wǎng)絡自身的性能、效率和用戶體驗，包括網(wǎng)絡運行和網(wǎng)絡運維兩大場景。AI賦能網(wǎng)絡的挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在：一是如何突破空口雜信道環(huán)境下保證空口AI和網(wǎng)絡AI模型的泛化性、實時性和可靠性？網(wǎng)絡使能AI是指通過網(wǎng)絡為AI提供多種支撐能力，使得AI數(shù)據(jù)的傳輸以資源，滿足AI服務需求，并降低成本和能耗？網(wǎng)絡為了支撐不同層、不同方式的AI技術的融入，要考慮設計統(tǒng)一通算智方案一：AI使能高性能物理層和高層功能在物理層方面，關鍵技術包括在接收端部署輕量化非線性均衡AI模型，補縮反饋等模塊設使能的高精度信道獲取;在基站和終端算力約束下基于AI技術AI實現(xiàn)RAN感知的視頻SLA保障。在節(jié)能方面，可以利用深度學習構建能耗仿真模型進行節(jié)能參數(shù)的智能尋優(yōu)，同時利用AI進行負荷預測，精準預測節(jié)能時面向需求各異的AI任務，通過端邊云協(xié)作的AI服務編排和實時精準的通算智資源控制技術，以較低的成本和能耗，按需高效提供高質量的AI服務。根據(jù)泛在AI的服務能力。增加實體；為了滿足各類智能應用場景下多樣化AI服務需求，也要基于柔性原絡與AI融合的無線網(wǎng)絡邏輯架構。邏輯架構力融合等需求。6G網(wǎng)絡與AI融合的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)架構不僅支持AI賦能網(wǎng)絡，提升其智能化水平，同時支持網(wǎng)絡使能場景，促進AI與網(wǎng)絡技術的雙向賦能與作為6G通感算智融合原生基座技術的中樞，平臺化服驗至關重要。6G需要考慮通感智算安等多維能力的深度融合及對外能力提供，6G網(wǎng)絡要提供個性化的定制化業(yè)務服務，需要實現(xiàn)多要素的按需靈活編排以滿多要素按需服務是6G通感算智深度融合的重要能力。面對復雜及全息通信等大數(shù)據(jù)量應用將產(chǎn)生大量新的數(shù)據(jù)類型和交互模式。同時，隨著AI、計算等技術的引入，網(wǎng)元間需要交互大量的AI訓練數(shù)據(jù)、推理數(shù)據(jù)、模型參照按領域驅動設計（DDD）的子域分解和按業(yè)務能力分解兩種主要的服務獨立的生命周期管理，使得不同服務可以獨方面:檻高、調用失敗回退流程長等問題。由此降低端到端時引入并行化處理，允許多個處理功能并行執(zhí)行，例如，現(xiàn)有PDCP層會先整性保護、再執(zhí)行加密、添加PDCP頭的操作，考慮到以上的包頭、數(shù)據(jù)域、MAC-I，但MAC-I加密的必要性并不大，可以將加密、完通信場景對抖動、時延、同步精度等有業(yè)務需求；數(shù)字孿生體域網(wǎng)、智能家居/城市/農(nóng)業(yè)等超大規(guī)模連接通信場景對感知精度、連接密度、時延、無抖動等有針對不同的應用場景，網(wǎng)絡考慮終端能力，通過對多維能力（頻譜、感知、總線（DCI），其中SBI主要用于網(wǎng)絡單元之間信令以及少量數(shù)據(jù)的交互；DCI本白皮書首先從差異化場景按需定制需求與多維能力內生融合需求兩方面分析動態(tài)對內提供所需算力，同時對外開放共享，滿開放性：該基座技術具備開放的API接口，未來還將進一步開放數(shù)據(jù)接口、未來，我們將繼續(xù)深耕6G技術的研究與開發(fā)，縮略語列表縮略語英文全稱中文解釋AIArtificialIntelligence人工智能ARAugmentedReality增強現(xiàn)實CPUCentralProcessingUnit中央處理器DCIDataCommunicationInterface數(shù)據(jù)通信接口DPUDataProcessingUnit數(shù)據(jù)處理器eMBBEnhancedMobileBroadband增強型移動寬帶FPGAFieldProgrammableGateArray現(xiàn)場可編程門陣列GPUGraphicsProcessingUnit圖形處理器HTTPHypertextTransferProtocol超文本傳輸協(xié)議MACMediaAccessControl媒體訪問控制mMTCMassiveMachineTypeCommunication海量機器類通信NWDAFNetworkDataAnalyticsFunction網(wǎng)絡數(shù)據(jù)分析功能PDCPPacketDataConvergenceProtocol分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議RANRadioAccessNetwork無線接入網(wǎng)SBIService-BasedInterface