[论文解读] Why We Should NOT Talk about 6G

Frank H. P. Fitzek, Patrick Seeling|arXiv (Cornell University)|Mar 4, 2020

Advanced Wireless Communication Technologies被引用 14

一句话总结

本文反对过早将未来移动网络称为6G，主张5G的软件定义、灵活架构可通过持续更新实现演进——因此无需引入新一代标签。作者提倡应聚焦于5G在网络切片、OpenRAN和边缘计算方面的持续演进，以构建超低时延、安全且服务优化的系统，而非受市场驱动的代际更替。

ABSTRACT

While 5G mobile communication systems are currently in deployment, researchers around the world have already started to discuss 6G technology and funding agencies started their first programs with a 6G label. Although it may seem like a good idea from a historical point of view with returning generations every decade, this contribution will show that there is a great risk of introducing 6G labels at this time. While the reasons to not talk about 6G yet are manifold, some of the more dominant ones are i.) there exists a lack of real technology advancements introduced by a potential 6G system; ii.) the flexibility of the 5G communication system introduced by softwarization concepts, such as in the Internet community, allows for daily updates; and iii.) introducing widespread 6G discussions can have a negative impact on the deployment and evolution of 5G with completely new business cases and customer ecosystems compared to its predecessors. Finally, as we do not believe that 5G is the end of our journey, we will provide an outlook on the future of mobile communication systems, independent of the current mainstream discussion.

研究动机与目标

• 挑战移动通信研究与资助中过早采用6G标签的做法。
• 强调5G的软件化特性可实现持续、敏捷的改进，使新一代的推出变得不再必要。
• 通过避免在5G关键部署阶段使用6G标签，防止市场混淆与投资犹豫。
• 倡导将研究重点放在5G的演进路径上，包括网络切片、OpenRAN与边缘智能。
• 将未来移动网络定位为以软件优化为核心的系统，而非依赖硬件代际跃迁的演进。

提出的方法

• 分析从1G到5G移动网络代际演进的历史模式，识别其中的规律与偏离。
• 强调5G从以硬件为中心向软件定义架构的转变，类似于互联网的发展模式。
• 提出OpenRAN与网络切片作为实现超低时延与动态资源分配的核心使能技术。
• 将IETF的软件解决方案与3GPP的5G标准集成，统一有线与无线网络控制。
• 利用软件定义的MAC协议提升安全性与抗干扰、防数据篡改能力。
• 将未来移动网络建模为以信息为中心、服务抽象化的系统（例如，时延即服务、存储即服务）。

实验结果

研究问题

• RQ1 为何过早将未来移动网络称为6G会不利于5G的采纳与创新？
• RQ2 在不引入新一代的前提下，5G的软件化与OpenRAN能在多大程度上实现网络的持续演进？
• RQ3 网络切片与软件定义无线电协议在关键应用中如何提升安全性和时延性能？
• RQ4 在5G生态系统尚未完全成熟之前引入6G标签，其技术与市场风险为何？
• RQ5 未来移动网络是否可被构架为无需依赖代际硬件跃迁的灵活、面向服务的平台？

主要发现

• 6G标签并无技术动因，因为5G的软件定义架构可实现持续创新，无需依赖新的硬件代际。
• 5G的软件化使每日更新与动态重构成为可能，其演进方式与互联网相似——因此代际标签已过时。
• OpenRAN与网络切片可实现超低时延（例如，1毫秒往返时延）并具备抗干扰与防数据篡改能力。
• 通过高频次MAC协议变更实现安全增强，而非混淆技术，从而实现对威胁的实时适应。
• 未来网络将以信息为中心的平台形式运行，通过软件编排提供时延即服务、存储即服务等服务。
• 从蜂窝网络向本地化、边缘化与软件优化网络的转变，将使工业4.0与人机协作中的低成本、低时延应用成为可能。