6G 新型异构融合组网技术探析
通信世界网消息（CWW）异构融合组网是指将不同类型的网络进行融合，形成一个统一的网络架构，以实现更加高效、灵活和可靠的网络通信。异构网络是由不同制造商生产的计算机、网络设备和系统组成的，这些设备可能运行在不同的网络协议上，支持不同的功能或应用。
异构融合组网的实现需要考虑多个方面的因素，包括网络架构的设计、网络设备的兼容性、协议转换、安全认证等。其中，多无线电协作是一种重要的实现方式，它可以通过多无线电间的相互协作和对多无线电资源的有效管理与合理分配，提高网络吞吐量、降低无线设备的能量消耗、降低异构网络间切换的时延，从而为实现真正的异构网络无缝融合提供基础。
此外，异构融合组网还需要考虑网络的安全性。由于异构网络面临的网络攻击类型比普通网络更多，且具有随机性，不易于检测和统计，因此需要采取更加复杂的安全措施，例如异构网络安全密钥的管理、异构网络的攻击防御机制、异构网络的安全认证机制等。
异构融合组网是未来网络技术发展的重要趋势，它可以实现更加高效、灵活和可靠的网络通信，满足未来终端业务的多样性需求，为下一代无线网络的发展提供重要方向。
6G异构融合组网的含义阐释
在6G时代，异构融合组网将成为一个重要的技术方向，以满足未来终端业务多样性需求，提供更高质量的信息通信服务。6G异构融合组网的关键技术主要包括以下几个方面。
一是多接入的新型融合架构。6G空天地一体网络是一种多接入的新型融合架构，在地面蜂窝移动网络的基础上，融合天基卫星网络，通过多种异构网络混合组网。这种架构可以实现网络全球无缝覆盖，为海洋、机载、跨国、天地融合等细分通信领域带来新机遇。
二是异构网络融合技术。异构网络融合技术是实现6G异构融合组网的关键技术之一，它需要在不同网络之间进行协议转换、数据交换、资源共享等操作，以实现网络之间的无缝连接和协同工作。为了实现异构网络的高效融合，需要研究新的网络协议、路由算法、资源管理技术等。
三是端到端、全域全网的质量保障技术。6G异构融合组网需要面向端到端、全域全网提供质量可保障的信息通信服务。这需要研究新型端到端通信协议、网络切片技术、边缘计算技术等，以满足不同业务场景下的质量需求。
四是分布自治式的网络架构设计。6G时代的网络架构设计将由集中规划式向分布自治式转变，以满足大规模组网下的海量连接和极致性能要求。分布自治式的网络架构设计需要研究新型的网络拓扑结构、节点协作机制、资源管理策略等，以实现网络的自组织、自适应和自优化。
6G异构融合组网规划需要考虑的重点
6G异构融合组网规划的重点可以从以下几个方面进行考虑。一是全球无缝覆盖和网络融合。
6G异构融合组网需要实现全球无缝覆盖，包括陆地、海洋、空中甚至太空等多个领域。这需要整合各种不同类型的网络，包括地面蜂窝移动网络、宽带卫星通信网络、无人机通信网络等，形成一个高度融合的网络架构。这种网络架构需要支持多种接入方式，实现各种设备之间的互联互通，以满足未来终端业务多样性需求。
二是智能化和网络自优化。6G异构融合组网需要实现网络的智能化和自优化。这需要研究人工智能（AI）和机器学习（ML）技术，让网络能够自动学习和适应不同的业务场景、网络环境，实现网络的自适应和自优化。这将有助于提高网络的效率和性能，降低运营成本和维护成本。
三是绿色可持续发展。6G异构融合组网需要考虑绿色可持续发展。随着网络规模的不断扩大和业务需求的不断增长，网络的能耗和碳排放量也在不断增加。因此，6G异构融合组网需要研究新型节能技术和绿色网络技术，以降低网络的能耗和碳排放量，实现可持续发展。
6G异构融合组网的网络规划方法
6G异构融合组网的网络规划方法需要综合考虑多个方面，包括网络架构、业务需求、资源分配、安全性等。以下是笔者建议的一些网络规划方法，仅提供初步的网络规划分析。
基于业务需求的6G网络架构设计
首先，需要明确6G异构融合组网的业务需求，包括不同的应用场景、服务质量要求、用户分布等。然后，根据这些需求设计网络架构，包括网络的拓扑结构、接入方式、核心网架构等。同时，需要考虑网络的可扩展性和灵活性，以适应未来业务的发展。
6G基于业务需求的网络架构设计旨在构建一个能够满足未来各种业务需求的高效、灵活和可靠的网络架构。从逻辑上来分析，可按照图1所示的步骤和方法分析和设计，甚至重复迭代多次达到最优网络。
图1 基于业务需求的6G网络架构规划
分析业务需求：深入了解和分析6G时代各类业务的需求特点，包括不同应用场景下的数据传输速率、时延、可靠性、安全性等要求。这可以通过市场调研、与业务提供商合作、参与标准化组织等方式获取。
设计网络架构框架：基于业务需求分析的结果，设计网络架构的整体框架，包括确定网络的拓扑结构、接入方式、核心网架构等。可以考虑采用分层、分域、分布式的架构设计，以提高网络的可扩展性和灵活性。
定制化网络切片：为了满足不同业务场景下的需求，可以引入网络切片技术，将物理网络划分为多个逻辑网络，每个切片可以根据业务需求进行定制化配置和优化。这包括网络功能、资源分配、安全策略等方面的定制化。
考虑未来扩展和升级：在网络架构设计中，需要考虑未来的扩展和升级需求。可以采用模块化、可插拔的设计思想，使得网络架构易于扩展和升级。同时，需要保持与新技术、新标准的兼容性，以确保网络架构的长期可持续发展。
6G基于业务需求的网络架构设计是一个综合性的过程，需要深入分析业务需求、设计网络架构框架、定制化网络切片、优化资源分配和管理、强化安全性和可靠性、考虑未来扩展和升级等。通过合理的架构设计，实现6G网络的高效、灵活和可靠，满足未来终端业务多样性需求。
基于资源优化的6G网络规划
6G异构融合组网需要整合各种不同类型的网络资源，包括频谱资源、计算资源、存储资源等。因此，在网络规划中需要考虑如何优化资源的分配和利用，以提高网络的效率和性能。可以采用网络切片技术，将不同的业务需求映射到不同的网络切片上，实现资源的灵活分配和管理。
基于资源优化的6G网络规划方法旨在通过合理、高效的资源配置和利用，满足6G网络的大规模连接、超低时延、多样化定制等需求，基于资源优化的6G网络规划重点和方法如图2所示。
图2 基于资源优化的6G网络规划重点和方法
资源池化：将不同类型的网络资源（如频谱、计算、存储等）进行池化处理，形成一个统一的资源池。通过动态的资源分配和调度，满足不同业务场景对资源的需求。
资源切片：根据业务的不同需求，将资源池中的资源进行切片，为不同的业务提供定制化的资源配置。这样可以确保关键业务得到足够的资源支持，同时避免资源的浪费。
动态资源分配：通过实时监测网络状态和业务需求，动态地调整资源的分配。在业务需求达到高峰时，可以增加资源的投入；在业务需求处于低谷时，可以释放部分资源以降低成本。
虚拟化技术：利用虚拟化技术，将物理资源抽象为虚拟资源，实现资源的灵活分配和共享。这可以提高资源的利用率，降低运营成本。
边缘计算：将计算任务下沉到网络边缘，减少数据传输的时延和带宽消耗。同时，边缘计算还可以提高数据处理的实时性和可靠性。
智能化资源管理：引入人工智能和机器学习技术，让网络能够自动学习和适应不同的业务场景、网络环境，实现资源的自适应和自优化。
跨域协同：支持管理固定、移动、卫星等多种接入，实现跨域一体化设计，优化资源管理，以满足全球无缝覆盖和网络融合的需求。
绿色可持续发展：在资源规划时，需要考虑绿色可持续发展。通过采用节能技术和绿色网络技术，降低网络的能耗和碳排放量，以实现可持续发展。
基于资源优化的6G网络规划方法需要综合考虑资源池化、资源切片、动态资源分配、虚拟化技术、边缘计算、智能化资源管理、跨域协同以及绿色可持续发展等方面。
基于安全性的6G网络规划
6G异构融合组网面临着复杂的安全威胁和挑战，需要在网络规划中充分考虑安全性。可以采用端到端加密、身份认证、访问控制等技术，确保网络通信的安全性和数据的保密性。同时，需要建立完善的安全管理体系，包括安全策略、安全审计、安全事件响应等，以提高网络的整体安全性。
基于安全性的6G网络规划方法需要确保网络在传输、处理、存储数据等各个环节都具备高度的安全性，以下是一些基于安全性的6G网络规划方法。
一是端到端加密。确保数据从发送端到接收端的整个传输过程中都是加密的，以防止数据泄露或被篡改。使用先进的加密算法和技术，保证数据传输的安全性。
二是身份认证和访问控制。对所有接入网络的设备进行身份认证，确保只有合法的设备能够访问网络资源和数据。同时，实施细粒度的访问控制策略，限制不同用户或设备的访问权限。
三是安全审计和监控。定期对网络进行安全审计，检查网络设备和系统是否存在安全漏洞或风险。同时，实行实时监控，及时发现并应对潜在的安全威胁。
四是安全漏洞管理和应急响应。建立完善的安全漏洞管理机制，及时修补网络设备和系统中的安全漏洞。同时，制定应急响应计划，以应对可能发生的网络安全事件。
五是分布式智能安全防御。利用分布式智能节点的协同能力，提供全局的人工智能安全防御。通过实时监测和分析网络流量及上网行为，发现异常并采取相应的防御措施。
六是安全数据管理和使用。对存储在网络中的数据实施严格的安全管理，确保只有授权的用户或设备能够访问并使用这些数据。同时，对敏感数据进行脱敏处理，以降低数据泄露的风险。
七是安全培训和意识提升。加强对网络管理员和用户的安全培训，提高他们的安全意识和技能，让他们了解如何识别和应对潜在的安全威胁。
八是“零信任”安全体系。建立以“安全数据+人工智能”为驱动的安全感知和主动防护体系，实现“零信任”的安全环境。这意味着默认情况下，网络不信任任何内部或外部实体，并通过持续验证和最小权限原则来管理访问和行为及权限。
基于安全性的6G网络规划方法需要综合考虑端到端加密、身份认证和访问控制、安全审计和监控、安全漏洞管理和应急响应、分布式智能安全防御、安全数据管理和使用、安全培训和意识提升、“零信任”安全体系等方面。通过全面的安全措施和管理策略，确保6G网络的安全性和可靠性。
基于智能化的6G网络规划
6G异构融合组网需要实现网络的智能化和自优化。在网络规划中，运营商可以考虑引入人工智能和机器学习技术，让网络能够自动学习和适应不同的业务场景、网络环境，实现网络的自适应和自优化。这将有助于提高网络的效率和性能，降低运营成本和维护成本。
基于智能化的6G网络规划方法主要依赖于先进的人工智能和机器学习技术，以实现网络的自动化、自优化和自适应，以下是针对基于智能化6G网络规划的一些建议方法。
一是引入人工智能和机器学习技术。利用人工智能和机器学习的强大能力，对网络状态、业务需求、用户行为等进行实时分析和预测。这可以帮助网络自动调整资源配置、优化性能，并提前发现和解决潜在问题。
二是自动化网络管理。通过自动化工具和平台，减少手动配置和管理的工作量。例如，可以利用人工智能技术实现自动化的网络故障排除、性能优化和配置更新。
三是自优化网络性能。基于人工智能和机器学习的自优化技术，可以根据实时网络性能数据和业务需求，动态调整网络参数和资源配置，以实现最佳的网络性能。
四是自适应业务变化。6G网络需要支持多样化的业务和应用场景。智能化的网络规划方法应能够使网络自适应不同的业务需求和变化，确保业务的连续性和高效性。
五是智能化资源分配。基于人工智能和机器学习的资源分配技术，可以根据业务需求、网络状态和用户行为，动态地进行资源分配和调度，以实现资源的最大化利用。
六是智能化安全管理。利用人工智能和机器学习技术，增强网络的安全防护能力。例如，可以通过实时的流量分析和行为检测，发现并预防潜在的安全威胁。
七是智能化决策支持。基于人工智能和机器学习的决策支持系统，可以为网络规划者提供数据驱动的决策建议，帮其作出更合理、更有效的网络规划决策。
八是持续学习和进化。智能化的网络规划方法需要持续学习和进化，通过收集和分析大量的网络数据，人工智能和机器学习模型可以不断改进和优化，以适应不断变化的网络环境和业务需求。
综上所述，在进行6G异构融合组网网络规划时，网络规划方法需要综合考虑业务需求、资源分配、安全性、智能化等多个方面。通过合理的网络架构设计、资源优化、安全管理和智能化技术引入，实现6G异构融合组网的高效、灵活和可靠，满足未来终端业务的多样性需求。
6G异构融合组网是未来网络技术发展的重要趋势，它将为下一代无线网络的发展提供重要方向。为了实现6G异构融合组网的高效、灵活和可靠，需要研究多种关键技术，包括多接入的新型融合架构、异构网络融合技术、端到端及全域全网的质量保障技术、分布自治式的网络架构设计等。6G异构融合组网的发展方向是全球无缝覆盖和网络融合、端到端及全域全网的质量保障、智能化和网络自优化、绿色可持续发展，这些方向将为下一代无线网络的发展提供重要指导，推动未来网络技术的不断创新和发展。
*本篇刊载于《通信世界》6月10日*
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