6G将是这样的！华为未来网络首席科学家描绘6G网络架构

日前，工信部IMT-2020（5G）无线技术工作组组长粟欣透露6G概念研究将在今年启动。这意味着中国与全球同步开始6G研究。除了中国，美国、俄罗斯、欧盟等国家和地区也在进行相关的概念设计和研发工作。

根据设想，未来6G技术理论下载速度可以达到每秒1TB，预计到2020年将正式开始研发，2030年投入商用。按照移动通信的更迭时间，一代技术从研发到商用需要十年。因此，在5G即将投入商用时，也就是开始筹备6G研发的时候了。

2030年之后，6G网络将是什么样子？

日前，国际电信联盟（ITU）正式成立Network 2030焦点组（ITU-T FG on Network 2030），该焦点组旨在探索面向2030年及以后的网络技术发展，包括保持向后兼容的网络新概念、新构架、新协议、新解决方案，以及支持现有的和新的应用。

Network 2030焦点组主席，华为2012网络技术实验室首席科学家Richard Li最近就Network 2030愿景进行了介绍，为我们描绘一个《迈向2030年及以后的新互联网》时代。

下面小编就用我蹩脚的英文为大家大致翻译介绍一下，如有不妥之处，欢迎指出，批评，更正。

迈向2030年及以后的新互联网

移动网络≈3GPP构架+ IP协议，但是，面向未来需求，当前的移动网络存在如下问题：

1）在应用层，当前的TCP / IP无法保证吞吐量和时延
2）在PDCP层存在时延差异，由于无线重传与TCP流控（flow control）不同步，导致TCP浪费地重传数据包。
3）GTP复杂性：包括隧道建立/拆除处理、隧道报头开销、额外的C-P信令
4）协议的低效使用：
• “隧道”加“隧道”
• 某些头字段相互重复
• 头开销很高，有时高达90％

由于时延和速率受限，当前的网络无法保障未来新应用的交付，比如VR、全息、工业互联网、触觉互联网、车联网等。

传输网的头开销通常高达90%，MPLS-SR和SRv6开销随着跳数的增加而增加，然而，物联网都是小数据包传输的，这导致传送小数据包时，协议效率非常低，可低至10%以下。

为此，我们设计5G网络，但面向未来，我们应该超越5G时代，应该考虑更长的5G生命周期，并应该有一个全新的视野。

2000-2020年，也就是我们目前所处的时代，主要是以多媒体服务和APP应用为主的移动互联时代。

2020-2030年，也就是即将到来的5G时代，包括了eMBB、mMTC和uRLLC三大场景，这是一个万物智联的时代。

那么，2030年之后呢？

Network 2030焦点组将探索新媒体、新服务、新架构、新IP四大领域。

新媒体：全息远程呈现应用

要实现全息远程呈现应用，要求网络带宽将增长到太比特级。

新服务：从“尽力而为”向高精度业务保障转变

2030年后，网络所提供的新服务包括：全息传送（比如多感全息）、高精度服务（如远程医疗、工业互联网）、最佳保障服务（比如AR/VR和自动驾驶）等。

要实现这些服务，网络时延非常重要，比如，无线AR/VR应用要求时延不超过20ms，工业互联网的时延要求在20us和10ms之间。

对于高精度和最佳保障服务，要求数据包传送从“及时”到“准时”，传统网络“按需分配”的统计复用方式不再适合，网络需新增用户网络接口（UNI）、预约信令、新的转发机制和自动化OAM等功能组件。

未来网络速率越来越高，时延越来越低，所提供的服务将为用户带来全新的体验——让人类的五种感官（视觉 、听觉 、嗅觉 、触觉、味觉)完全沉浸在体验之中 。

要实现多感全息通信，网络需承载来自不同感官的多维信息，且要求近实时的时延，这就需要引入新IP使能网络高精度服务。

新构架：地面和卫星通信融合的网络

卫星移动通信包括中轨道(MEO)、低轨道( LEO)卫星移动通信系统，比如SpaceX的Starlink、孙正义也投资的OneWeb、中国航天科工集团主导的低轨道卫星系统等。

新IP：解锁未来新机遇

新的应用和服务要求我们探索新的技术。过去的分组交换方式存在逐包传送、排队时延长、易发生拥堵等问题，未来的交换方式或将采用类似铁路轨道系统的交换方式，以减少排队时延、保障可靠性，这需要在IP头之后加入元数据(metadata)和控制信息。

最后，一张图总结一下，IMT-2020 (“5G”) 与Network 2030有何区别？