2023广域微域融合技术白皮书

广域微域融合技术白皮书（2023）广域微域融合技术白皮书（2023广域微域融合技术白皮书（2023）PAGEPAGE1目录前 言 I广域微域融合技术概述 2技术概念 2驱动力 2技术特点 3技术优势 3广域微域融合组网架构 5架构功能需求 5组网架构方案 7广域微域融合关键技术 9技术挑战 9广域微域协同 9微域间协同 10微域空口传输 11仿真评估 12总结和展望 15编写单位和作者 16缩略语列表 17参考文献 18广域微域融合技术白皮书（2023广域微域融合技术白皮书（2023）PAGEPAGE10广域微域融合技术概述技术概念域内极致性能服务。分发挥微域的短距离通信优势，从而支持6G超高速率、超高传输可靠性（如99.99999%可靠性（0.1ms环路时延等极致性能需求[1]降低系统功耗。驱动力6G性能体验需求[2]。这些特定化的应用场景可以在更小范围内部署，驱动网络覆如微域网络提供定制化服务。域网络，可以考虑将终端的数据在微域内汇聚，再通过统一的簇头节点（HP）或控制节点（AP）与广域网交互通信即可，从而大大减少广域网络的负载、维护成本，并提高频谱资源利用率。广域微域异制式融合可将移动通信与传统短距离通信技术（等网络的控制管理[3]。然而现有短距离通信技术及标准私有协议多，且大多工作性问题，无法保证极致通信性能需求[4]。因此需要广域微域同制式融合组网，微域的全场景、全区域覆盖问题。技术特点6G需求，具体包括：个或几个微域。网络本身可移动：除传统只考虑终端移动性，微域整个网络都可以移动。提供极致性能：依托于广域辅助提供微域本地业务极致性能传输。自治能力：在无广域网络覆盖时依然能支持微域本地业务处理与传输。填补传统移动通信无短距离通信空白。干扰协同。广域微域融合为支持短距的极致性能体验提供了可能，其技术优势可体现在以下几个方面：“广而全”+“微而精”：形成定制化网中小网，满足特定化场景需求，甚至在某些场景（例如工业自动化中）达到无线替代有线效果[5]。控制微站快速灵活部署，减少光纤铺设，降本提效。载压力，降低端到端时延。间，解决从广域到局域及微域的全场景、全区域覆盖问题。广域微域融合组网架构架构功能需求2.13GPP5GNRSidelink技术的研究和定义，各节点间直连通信不强依赖于基站的调（HP2.1右侧图所/组织网络存在的资源碰撞以及应对微域网络的移动性带来的动态干扰等问题和挑战。本白皮书重点关注第二种方案。 图2.1微域内各节点平等（左），微域内具有统一控制节点（右）HP之间（HP控制协调下低延迟、超高可靠等极致性能要求。在广域微域融合组网架构中，需包括微域HP（代表整个微域网络）与广域接入网（AN）及广域核心网（CN）之间信令连接。微域HP与广域核心网间信令连接需要支持以下功能：等操作。微域HP与广域接入网间信令连接需要支持以下功能：HP进HP向广域接入网发送微且距离较近的微域网络可分配正交资源以避开干扰，而距离较远的微域网络可以重用资源以提高频谱效率。2.2微域内本地业务传输及广域微域融合控制信息传输示意图HPHP2.3所示。2.3微域非本地业务传输及广域微域融合控制信息传输示意图组网架构方案6G的广域微域融合组网架构，以广域网络为依托，以微域网络为拓展形成广域微域同制式融合组合架构。此组网特点是需满足本地业务不出域处理、HP2.4微域网一般可部署在高频段。2.4广域微域同制式融合组网架构HP，用于协调和管理微域内终HP色功能，一方面，HP作为（特殊）（或具有非本地业务传输需求的微域终端Uu一控制节点，管理和控制微域内终端的数据传输，HPUuSidelinkHPHP致的资源碰撞干扰。广域微域融合组网架构在支持微域终端与广域网络之间的非本地业务传输HP3HPIPPDU会话，IP业务或以太网业务（或其它类型业务）[7]。此时微域终22RLC子层的中继广域微域融合关键技术技术挑战但该技术研究还处于初期阶段，在技术推动过程中面临以下挑战：5G系统更加严苛的性能需求[1]。需要更加先进和鲁棒的干扰管理机制来保证极致的服务体验。围扩展。多域协同：如何通过广域微域或微域间协同做到干扰可控，提高可靠性。区域，如何实现微域自治，提高极致性能支持能力。在的高干扰水平。微域移动带来的动态干扰及干扰突发问题等。广域微域协同广域辅助的微域接入方案针对广域微域一体化接入，通过设计空口接入流程可有效提高用户接入效率，提升系统传输性能，减少终端功耗。在广域微域融合组网时，需兼顾系统能耗，即可以在一些时段将微域HP休眠，但微站休眠后终端无法直接唤醒微站，因此ROHP上完成后续的接入流程。广域辅助的微域资源调度免微域间干扰，可考虑广域辅助的两级资源分配与指示方案，即集中式+域的资源间碰撞。广域辅助的微域功率调整HP可进行灵活功率调整，从而降低网间干扰。微域间协同（HP之间与微域间协同可以综合设计与应用。微域间时频同步可提升微域系统的性能。微域内资源选择以资源选择预留和回避的方式进行微域间资源协同。在后者的资源协同方式下，微域功率调整HPHPHPHP的发送功率。HPHPHPHPHPHP，从而降低终端的测量及上报开销。微域空口传输进行适配性设计：CP-OFDM：基于微域覆盖范围小及微域终端发送功率小的特点，空口方OFDMCP省开销。480kHzOFDM符号长度。增强分集传输：为获得超高可靠的传输性能，需支持增强的分集传输方案。可以考虑其它分集传输方式，如频率分集及多节点协同传输获取空间分集。术的实现。的新型信道编码方案及信源信道联合编码方案。通信和控制/应用联合优化技术：支持控制/应用层与通信相关层的动态交互适的频谱效率，来保证所需的传输性能。DCI同时调度微域内终端上下行数据的传输，从而降低控制信息的开销。仿真评估本节介绍对微域内极致性能需求解决方案进行系统级建模和初步的性能仿3.1（比如生产车间内生产线设备或机器人作为微域网络2AP8个微域终端，AP和终端之间有极致性能需求的周期性数据传输（30100微秒），3.2（TX100APAP上报的微域间干扰信息并通过集中式资源分配（即子带分配）方式协调和管理微域所使用的资源，以最小化微域间干扰，满足极致性能需求。图3.1微域网络系统级仿真网络部署示意3.2无线时频资源结构微域网络系统级仿真主要配置参数如表3.1所示。图3.3展示了系统仿真结6即1-99.9999%）的传输链路占总链路的比例。仿真评估基于最小化所（即每个微域选择干扰最小子带的贪婪算法699.9%的传输链路达到6个9供极致连接、广域辅助和增强微域的技术优势。3.1微域网络系统级仿真主要参数配置ParametersValues载波频率6GHz子载波间隔480kHz数据传输周期（TXcycle）100μs每TXcycleOFDM符号数目上下行分别18个OFDM符号数据包大小30字节每数据包传输配置每数据包两次传输（盲重传）每数据包每次传输所用资源48个子载波，2个OFDM符号子带带宽46.08MHz子带分配周期40TXcycles微域覆盖半径2m微域网络数目60（部署于长宽都为50米的区域中，如工业厂房场景）微域内用户数8微域移动速度5km/h图3.3微域网络系统级仿真结果总结和展望6G6GQoS作等方面开展推进工作。构/关键技术方案布局，为广域微域融合技术发展和产业推进做好方案储备。6G潜在应用场景的系统方案设计及试验测试，明确优势应用场景及性能需求，从广域微域部署需求出发推动技术全面发展。6G技术标准化前形成关键技术体系共识，为广域微CCSA、、ITU、3GPP等行业标融合技术的标准制定。本白皮书提出的广域微域融合技术是中国移动的初步思考，未来随着6G技术的不断演进和6G发展蓝图的不断清晰，广域微域融合的研究也将随之进行持续优化和完善。中国移动期待与业内各界同仁合作，汇聚产学研用等各方力量，形成关键技术体系共识，提前做好方案布局，共同推动6G广域微域融合技术技术发展，共创“广而全”+“微而精”的美好未来。编写单位和作者中移智库、中国移动通信研究院：王爱玲、孔磊、夏亮、王启星、刘光毅上海诺基亚贝尔股份有限公司：陶涛、李栋、汪阳、温萍萍、蔡立羽（以上排名不分先后）缩略语列表缩略语英文全名中文解释3GPP3rdGenerationPartnershipProject第三代合作伙伴计划5G5thGenerationMobileCommunicationTechnology第五代移动通信技术6G6thGenerationMobileCommunicationTechnology第六代移动通信技术ANAccessNetwork接入网APAccessPoint接入点CNCoreNetwork核心网CPCyclicPrefix循环前缀CP-OFDMCyclicPrefixOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing循环前缀正交频分复用DCIDownlinkControlInformation下行链路控制信息DLDownlink下行链路HPHeadPoint簇接入