Page 26 - 网络电信2023年2月刊
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运营商专栏

            升系统频谱效率。比如，极化编码技术为6G网络逼近信道容量                             6G网络可采用可重构组网技术，根据用户行为以及业务
            极限提供了可能，编译码复杂度以及误码率都比较低。准循环                          特征动态按需组网。基于软件定义网络和网络功能虚拟化等技
            低密度奇偶校验码具有很高的译码效率和并行性，适合高吞吐                          术，将网元功能软件化，打破硬件的限制，消除不同网元功能
            量业务。AI编码可基于强化学习、神经网络及遗传算法等在大                         之间的耦合性，使得网元功能可以更加精细化灵活分配和动态
            量码字集合中学习最优码字的参数，从而优化编码设计。全双                          部署。同时，不同网元的功能可根据应用场景动态重构，也可
            工技术可以使上行和下行同时传输，在不占用额外带宽的情况                          以独立演进，以适应未来更多新的应用场景。可重构组网技术
            下提高频谱复用能力。此外，还可采用OTFS调制、概率成形调                        可以在提供高质量通信服务的同时，有效提升网络资源效用，
            制、基于免调度的非正交多址接入等潜在的新技术，提升系统                          符合绿色通信发展趋势。
            传输效率。                                                    4.2智能资源管理
                6G网络还将探索新的物理维度、新型信息传输模式，以提                           无线网络的能效与资源使用效率、业务负荷变化紧密相
            高空口能力，如轨道角动量和智能反射表面技术。电磁波轨道                          关，如何在满足用户服务质量要求的前提下通过智能资源管理
            角动量提供了除频率、相位、空间之外的另一个维度，利用不                          提高网络资源利用率，是提高网络运行效率的关键。目前，基
            同模态数的电磁涡旋波间的相互正交性，可以在同一载波上将                          于5G网络的智能化资源调度与节能控制，可以达到10%～20%的
            信息加载到具有不同轨道角动量的电磁波上，提高数据传输能                          节能效果。未来随着大数据、人工智能等技术的快速发展，网
            力。智能反射表面技术可以利用软件控制反射面上每个反射单                          络资源管理将更加实时化、智能化、协同化，使资源动态适配
            元的电磁性质，以可编程的方式对空间电磁波进行智能调控，                          于业务变化，实现业务流、资源流以及能量流的匹配，最大化
            使传播环境得以重新配置，以改善无线链路性能。综合考虑潜                          网络资源和能源利用率，基于智能资源管理将获得更大的节能
            在的物理层增强技术带来的空口性能收益，通过高效无线传输                          收益。
            技术将能效提高2倍左右。                                             在设备层，增强基站对业务、资源、能耗等指标的感知
                3.3零信令开销                                         能力，基于内生AI对用户行为与业务需求进行预测，按需对空
                在无线网络中，同步信号、系统消息和寻呼消息等公共信                        域、频域、时域等多域资源进行智能化调度，达到能耗、网络
            号是系统信令开销的主要组成部分，影响空口资源使用效率，                          性能、业务体验的最佳平衡。此外，基站侧还可引入网络低负
            造成功率资源浪费。6G将引入更多频段和更大带宽，在多载波                         载节能技术，通过不同粒度的小区休眠、MIMO层适应等技术，
            组网场景下，每个载波都需要发送公共信号，配置公共和专用                          对空口资源进行灵活调度以节能。
            的控制信道，从而导致更高的信令开销，影响网络能效水平。                              在站点层，采用大数据及数字孪生技术，对站点基础设施
                为了构建6G绿色空口，可通过降低公共信号开销的方式提                       进行统一监测和管理，根据系统运行状况及能耗、碳排放以及
            升系统能效。在小区低负荷场景下，可减少公共信号的传输次                          环境数据的实时感知生成节能控制策略，控制电源、空调等设
            数，使小区有更多时间进入关断或休眠的节能状态，降低系统                          施的工作状态，提高供配电效率和制冷能效。
            能耗。在多载波场景下，还可基于多载波之间的协同，将多个                              在网络层，基于集中式或分布式AI进行业务需求预测、场
            载波的系统消息汇聚在一个载波上传输，不发送系统消息的载                          景自动识别，对5G/6G多制式网络资源进行智能化协同调度，在
            波则可进行更长时间的关断，在降低公共信号开销的同时降低                          满足业务需求的前提下尽可能降低全网能耗。此外，在6G绿色
            能耗。                                                  网络架构下，每个分布式基站或接入点可实时监测网络状态，
                另一方面，还可通过极简传输技术实现零信令开销。传统                        由控制基站或中央处理单元对多个设备的资源进行协同调度，
            蜂窝系统中，终端接入网络需要复杂的信令交互与调度过程，                          形成以用户为中心的弹性网络覆盖与资源配置，可最大化网络
            这会造成很大的开销。6G面向万物互联的场景，连接数与5G相                        资源利用率，降低能耗。
            比将提升10～1000倍，传统基于蜂窝连接的传输方式将导致信                           4.3零瓦特智能关断
            令风暴和功耗增加。面向海量连接需求，6G绿色网络可在无蜂                             5G网络主要采用符号关断、通道关断、载波关断等不同
            窝架构的基础上，结合多域多用户联合接收、稀疏导频技术                           粒度的关断技术降低设备能耗，但受限于可关断时长以及设备
            等，使终端无需复杂信令交互即可发起传输，并在传输结束后                          唤醒时延的影响，节能效果有限。在6G绿色网络架构下，可基
            适时进入休眠状态，实现零信令开销、低功耗的极简传输。采                          于超蜂窝、无蜂窝实现更加灵活、智能的关断。在超蜂窝网络
            用零信令开销技术，可以节省公共信号传输所需的功率等空口                          中，同一个控制基站覆盖范围内可部署多个业务基站，控制基
            资源，使系统能效提升30%以上。                                     站提供广域底层覆盖，在不影响用户接入的前提下，业务基站
                                                                 可根据业务负荷变化动态休眠。在无蜂窝网络中，广泛分布的
                四、6G网络高能效运行的使能技术                                 多个低功耗接入点可以根据用户的位置感知适时关断与开启，
                4.1可重构组网                                         同时满足覆盖与节能的要求。由此，基于6G绿色网络架构并结
                现有的无线网络组网模式以物理小区为核心，以“烟囱                         合通信电源一体化智能控制，可以实现在不影响业务的前提
            式”协议栈的方式将控制面与用户面功能绑定在一起，网元功                          下，对业务基站或接入点的供电状态进行智能控制，达到“零
            能与硬件紧耦合，网络服务依附于某个网元，这种模式在一定                          比特、零瓦特”的目标。
            程度上限制了网络资源效用，难以满足多样化、复杂化的业务
            需求。                                                      五、结束语

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