6G网络KPI展望

文摘   2024-06-24 08:18   瑞典  

本文延续山雨欲来风满楼之6G预研信息汇聚系列。小结并展望一下6G的KPI。大家都知道KPI是网络的关键指标的简称,也就是产业链所有环节最终落实到商用网络后所展现的网络运行状况。整个业界的大家付诸了巨大精力和时间,忙活了好几年最终所展现的网络的运行状况是通过KPI来体现。

KPI:Key Performance Indicators

从1G到5G再到现在的6G,不同网络时代的关键性能指标 (KPI) 基本保持其一致性,随着每一代网络的发展,最低要求也越来越严格。能效KPI是个例外,它在5G时代首次引入,但没有指定具体目标。

人们认为6G的主要KPI将与前几代相同,但目标要高得多。然而,虽然 5G 中的KPI大多是独立的(但在高移动性和大覆盖范围内则不那么严格),但在6G中,通过组的定义建立交叉关系是可取的。一个组中的所有指标应同时完成,但不同的组可以有不同的要求。其根本原因是我们将从单一方式提供宽带连接的情况转变为不同宽带应用的需求变得如此专业化,以至于无法同时实现它们之间的结合。因此,6G需要实时配置才能覆盖这些不同的群体。

6G KPI可展望如下:

第一类KPI:Extreme Date Rates

室内和室外连接的峰值数据速率预计高达1Tbps。用户体验数据速率(保证95%的用户位置)有望达到1Gbps。

第二类KPI:Enhanced Spectral efficiency and Coverage: 

峰值频谱效率可以通过改进的MIMO技术和调制方案来提高,可能高达60 b/s/Hz。然而,预期最大的改进是覆盖范围内频谱效率的均匀性。用户体验到的频谱效率有望达到3b/s/Hz。此外,需要新的PHY层算法来实现高移动性场景中的宽带连接,更广泛地说,是传统无线网络无法完全满足需求的场景。

第三类KPI:Extra Wide Bandwidths

为了支持极高的峰值速率,最大支持带宽必须大幅提升,在毫米波频段可以支持高达10GHz的带宽,而在太赫兹和可见光频段可以达到100GHz的带宽。

第四类KPI:Enhanced Energy Efficiency: 

6G 技术着眼于可持续发展,预计将注重实现更好的能源效率,无论是在每台设备的绝对功耗方面,还是在传输效率方面。在后者的情况下,效率应达到每焦耳1terabit。因此,制定节能通信策略是6G的核心组成部分。

第五类KPI:Ultra-Low Latency:

使用10GHz以上的带宽可使延迟低至0.1毫秒。延迟变化(抖动)应低至1微秒,以提供极高的确定性。

第六类KPI:Extremely High Reliability:

一些新用例需要高达1-10^-9的极高可靠性,以支持关键任务应用。不太可能同时支持所有这些要求,但不同的用例会有不同的KPI集,其中只有一些能够达到上述最高要求。


5G和6G KPI的比较
下表显示了5G KPI和6G KPI的对比,其中还考虑了区域流量容量和连接密度。6G很可能在很大程度上承载与无线通信非传统应用相关的信息,例如分布式缓存、计算和AI决策。因此,需要研究是否有必要为此类应用引入新的KPI,或者传统KPI是否足够。

在3GPP规范为5G定义了端到端KPI的模版。这些模版应用于无线接入RAN和核心网5GC部分。包含了可选和必选部分,如下所示:

总体上各个类型包括在ITU E800中定义:

具体的内容目录如下:


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