6G 智能内生网络架构与关键技术研究

6G 智能内生网络架构与关键技术研究

许碧洲

吉林吉大通信设计院股份有限公司， 吉林 长春130012

摘要：本文以讨论6G智能兴起的特点和必要性为出发点，指出6G智能的优势和未来发展方向。接着指出构建6G智能内生网络架构的重要性并探究构建智能、高效和安全的网络架构的具体做法。然后探究支持6G通讯的关键技术，包括超高频率通信、智能感知、大规模MIMO、超高速数据传输、低时延通信等。着重从两个方面研究推动6G智能发展的重要方向。

关键词：6G智能、网络架构、关键技术

引言：随着智能化领域的不断发展、新兴应用场景需求不断增加、人工智能技术、边缘计算和物联网的兴起与发展，“6G智能”一词也破山而出。毫无疑问，5G智能已经在快速的文件下载速度、高质量的视频通话和智能的生活服务与家居设备方面展现了惊人的作用和能力。与此同时5G智能的成功应用也为6G智能的产生和发展提供了强大的理论基石和研究底气。为了获得超高通讯速率和超低延迟，使6G通讯更具智能感和自适应性，构建智能内生网络架构与关键技术研究也成了6G技术发展的重要方向之一。

一、了解6G智能

1.16G智能的兴起

物联网、人工智能、大数据等技术的快速发展，以及智能手机、智能家居、智能车辆等智能设备的普及，使得各行各业都在进行数字化转型，力求通过信息化技术提高生产效率、优化管理流程。这也为6G智能通信提供了市场需求和发展动力，6G智能研究就此开展。

1.2 6G智能与5G智能的区别与联系

6G智能通信与5G智能通信在技术和应用方面有一些区别，但也存在一定的联系和延续。在未来，6G智能将继承5G技术的优势并进一步提升网络性能和智能化水平，支持更多新兴应用场景的实现，促进数字化转型和智能化生活的发展。

相比于5G通讯，6G智能将更加注重智能感知、自适应调整、边缘计算和人工智能技术的融合，实现智能化的网络管理和优化。此前，5G通讯主要聚焦于智能手机、智能家居和智能工厂、智能城市，而6G将主要研究自动驾驶、智能交通、智能医疗和机器学习等更多新兴场景的应用。

1.3 6G智能研究的主要突破口

6G通信需要更高的频谱资源以支持更高的数据传输速率和更低的延迟，但目前可用的频谱资源已经非常有限。如何有效地利用现有频谱资源，以及开发新的频谱资源成了一个重要的难题。

通过智能的频谱资源管理、动态频谱调度、波束成形和波束跟踪技术以及边缘计算和缓存技术，构建智能内生网络架构能够实现更高效的频谱利用和更快速的数据传输，为实现更高数据传输速率和更低延迟的通信服务提供强大支持。

同时，超高频率通信、智能感知、大规模MIMO等关键技术研究也对6G智能的作用至关重要。这些关键技术将推动6G网络向更高速率、更低延迟、更可靠的智能化方向发展，为未来智能化、自适应性和高效性能的6G通信网络提供强大支持，推动数字化社会的发展和智能化应用的普及。

二、智能内生网络架构与关键技术研究

2.1构建智能内生网络架构

6G智能的内生网络架构是指在6G网络中，网络的各个部分都具有智能化的能力，能够自主地感知、学习、决策和优化，从而实现网络的自适应性、自优化性和自组织性。

智能网络架构能够通过智能感知和决策机制，实时监测网络中的频谱资源利用情况，根据实时需求和网络负载情况，智能地对频谱资源进行管理和分配。这一智能频谱资源管理，能使网络可以更有效地利用更高频谱资源，以此实现更高的数据传输速率和更低的延迟。

同时，智能网络架构还能实现动态频谱分配和调度，根据不同应用场景和用户需求，实时调整频谱资源的分配和使用方式，使网络更灵活地应对不同的通信需求，实现更高效的频谱利用和更低的传输延迟。

此外，智能网络架构可以支持波束成形和波束跟踪技术，利用智能天线设计和信号处理算法，实现对更高频谱资源的有效利用，以提高信号覆盖范围和传输速率，减少信号干扰和传输延迟，从而实现更高效的频谱利用和更低的数据传输延迟。

并且，利用支持智能的边缘计算和缓存机制的智能内生网络架构，让计算和存储资源更加靠近用户和应用，将减少数据传输延迟和网络拥塞，使网络更快速地响应用户请求，实现更低的传输延迟和更高的数据传输速率。

2.2关键技术研究

为了支持更高频率的通信，开发超高频率通信技术是6G智能发展的关键突破口。超高频率通信是指在毫米波和太赫兹频段进行通信，能够提供更高的频谱资源和更大的带宽，支持更高速率的数据传输，实现更快速的数据传输速率和更低的传输延迟，为6G网络提供更高效的通信能力。

另外，为了更好地适应不同的通信环境和应用场景，实现智能化的资源管理和优化，研究更完善的环境感知、用户感知、资源感知、决策优化和应用场景为一体的智能感知技术，在6G网络通信中有重要作用。通过感知环境中的各种数据，用户的需求、行为和偏好以及网络中的资源分配情况和利用率，以智能地做出决策和优化，提高网络的智能化、自适应性和效率，为用户提供更好的通信体验。

同时，利用大量天线进行多输入多输出通信的大规模MIMO技术，能够提高信号覆盖范围、增加信道容量、减少干扰和提高系统容量。大规模的MIMO技术，可以实现更高的频谱效率和更可靠的通信连接，支持更高速率和更低延迟的数据传输，为6G网络提供更强大的通信能力。

三、推动6G智能发展

推动6G智能技术的发展需要从多个方面综合考虑，包括技术研究、标准制定、产业合作和政策支持等方面。

首先，制定标准和规范。推动6G标准化工作，建立统一的技术标准和规范，促进产业合作和技术交流。制定智能感知、边缘计算、自适应网络等相关标准，推动行业发展和应用推广。

其次，促进产业合作。加强产学研合作，促进产业界、学术界和政府部门的合作与交流。建立产业联盟、召开技术交流会议，推动产业合作和技术创新，加速6G技术的商业化进程。

另外，加强人才培养。培养具备6G智能技术研发和应用能力的专业人才，建立人才培养体系，提供相关培训和教育资源。吸引优秀人才加入6G领域，推动人才交流和技术创新。

同时，鼓励创新创业。支持创新企业和初创公司，鼓励他们在6G智能技术领域进行创新研发。设立创新基金、提供创业孵化服务，支持创新企业快速成长，推动6G智能技术的商业化和应用。

结语：毫无疑问，6G智能一词对于每个人来说都是一个巨大的惊喜和期望。随着社会发展蒸蒸日上，在未来，6G智能技术将在各个领域大放异彩，为社会的智能化应用和服务提供更强大的支持。回看5G智能的发展之路，有惊喜、有压力、有阻挠，6G智能的发展之路更不会平坦。为此，社会上下要心往一处使，为构建现代化智能中国贡献一份力量。

参考文献：

[1]李文璟,喻鹏,张平.6G智能内生网络架构及关键技术分析[J].中兴通讯技术, 2023(5):2-8.

[2]郭凤仙,孙耀华,彭木根.6G算力网络:体系架构与关键技术[J].无线电通信技术, 2023, 49(1):10.