6G智联新场景与网络管控新范式

随着6G通信技术的蓬勃发展,新的智联场景不断浮现,给包含网络管控在内的网络架构带来新的挑战和需求。文章首先介绍IMT-2030工作组对6G应用场景的分析,具体涵盖九大特点和主要的智联场景,以及这些场景的分类总结。接着根据场景特点列举6G网络架构需要面对的挑战和满足的需求,并概括国内三大运营商的6G网络架构设计思想。最后,介绍知识定义的意图网络,作为一个新的6G网络管控范式,并梳理其核心理念——知识与意图双闭环管控架构。

面向6G上下行解耦技术的性能指标分析

上行链路(Uplink,UL)和下行链路(Downlink,DL)解耦是第六代移动通信网络(the sixth-generation mobile communication networks,6G)的一个关键特性,可以增强覆盖范围、能源效率和频谱效率。然而,6G中的上下行链路解耦技术指标分析在很大程度上仍然是空白的。讨论了上下行传输中用户接入方案,推导了多种情况下的下行链路接入概率。在此基础上,进一步推导了上行链路和下行链路中断概率表达式,且利用柯西-施瓦茨不等式分析了上行链路中断概率的下界。仿真结果表明,推导的性能解析表达式与蒙特卡罗仿真结果相吻合,中等信噪比时,理论下界与真实值之间的间隙很小。

6G重叠区域中基于博弈论的任务卸载策略

为实现6G网络基站服务范围重叠区域内复杂任务的高效计算,对重叠区域的任务卸载问题展开研究。在综合考虑任务时延约束、系统能耗、社会效应以及经济激励的基础上,构建多基站多物联网设备的多接入边缘计算网络模型,联合优化基站定价策略、物联网设备基站选择策略和任务卸载策略,实现基站利润和物联网设备效用的最大化。为解决重叠区域中物联网设备基站选择的问题,构建了多对一匹配博弈模型,提出基于交换匹配的基站选择算法优化物联网设备的基站选择策略。引入斯坦伯格博弈理论建立基站与物联网设备间定价和任务卸载交互的两阶段博弈模型,通过反向归纳法证明斯坦伯格均衡的存在性和唯一性。提出了基于博弈论的最优价格最佳响应算法(Optimal pricing and Best response algorithm based on Game Theory,OBGT),以获得基站和物联网设备的均衡策略。仿真实验和对比实验表明,OBGT算法可以在短时间内达到收敛,有效提高基站利润和物联网设备效用。

面向6G可信可靠智能的区块链分片与激励机制

第六代(6G)无线通信网络将成为内生智能、泛在连接以及全场景互联互通的基座,是实现可信可靠智能的重要基础。区块链技术被认为是提升6G网络性能的去中心化赋能技术。未来区块链的共识节点将由海量边缘设备组成,并通过无线网络连接。然而,自利的边缘设备参与区块链共识过程仍面临着信息不完全对称、资源限制和异构无线通信环境的挑战。为此,提出了面向6G可信可靠智能的区块链分片与激励机制。为了最大化区块链分片的收益和可靠性,提出了基于实用拜占庭机制的区块链分片架构,同时设计了一个基于契约理论的激励机制。首先,通过分析基于实用拜占庭的片内共识机制及其区块在无线网络中的广播特性,构建了维护区块链分片网络的计算和通信的能耗模型;然后,为了提高系统可靠性和抵御恶意攻击的能力,提出了基于主观逻辑的信誉机制;最后,分别在信息完全对称和不完全对称的条件下求出了最优契约组合。该契约组合最大化区块链服务请求者的区块收益,同时满足预算可行性、个体理性和激励相容性。仿真结果表明,基于契约理论的激励机制能更可靠地激励边缘节点参与区块链共识过程,并从经济学角度有效地维护区块链的运行。

6G技术中的空中接入网:进展与展望

空中接入网(aerial access network, AAN)具有抗毁性强、覆盖范围广、视距传播概率高的特点,与地面网络相结合能够缓解流量负载压力,提供全时空的连接与服务,可有效助力第六代移动通信网络(6th generation mobile networks, 6G)“万物智联”愿景的实现.因此,在分析AAN中的卫星通信和高空平台(high altitude platform station, HAPS)技术研究进展的基础上,研究了卫星通信在数据接入方面的应用以及HAPS在一体化网络架构中的作用,探究了卫星与HAPS两种技术对未来网络的影响以及进一步优化二者的潜在方法.最后,对卫星接入的数据碰撞问题和HAPS的缓存问题进行讨论分析,并从上述问题出发展望了卫星通信和HAPS技术的未来发展方向.