6G光、无线融合

在巴西国家电信研究所无线电通信中心的6G移动通信系统项目资助下，研究者的研究表明，无线和光技术的融合不仅是一种技术趋势，而且是6G网络基础设施发展的基本步骤。

6G系统最近引起了广泛关注，其引入了新的未来主义和具有挑战性的用例，更高的吞吐量、更低的延迟、更多的连接数将把未来移动网络的要求推向一个新的水平，而且传感、定位和成像也将在新的预期用例中发挥重要作用，这些用例需要的不仅仅是通信才能成为现实。为无线通信开发的技术与为光通信链路设计的技术相结合，对于为6G网络提供基础设施至关重要。

NFV、SDN和C-RAN的最佳组合是在灵活可靠的移动网络中集成光通信和无线通信系统的基础：

RAN架构多年来不断发展以支持移动通信网络的演进需求，其中包括最近的5G网络标准化工作以及有关6G的早期讨论。RAN演进有一大趋势是光纤和无线电系统接口之间的融合——一种称为光纤无线（Fi-Wi）系统的配置。重要趋势还包括异构网络（HetNets）和C-RAN架构。此外，基于FSO（自由空间光通信）的光无线通信（OWC）系统已成为下一代RAN的有前途的候选者，提供GHz量级的带宽，可与其他技术结合使用。在OWC、VLC和红外通信的变体中，波束控制红外光通信（BS-ILC）特别引人注目。

C-RAN部署对于光/无线融合非常重要。在分布式无线接入网（D-RAN）中，BBU和RRU物理上位于BS，在有大量小基站的场景下增加了网络管理工作量和运营成本。另一方面，C-RAN架构允许在天线位置部署简化的RRU，方法是将BBU移动到中心局，从而集中处理它们的基带，这就产生了BBU池的概念。

集中式网络带来了显著的好处，包括基础设施重用、运营和管理简化、多种技术共存和更低的能源消耗，以及更低的资本支出（CAPEX）和运营支出（OPEX）。此外，C-RAN架构还利用了软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）等创新技术。SDN支持物理/链路层功能拆分，例如高层控制和数据平面的分离，支持先进的网络管理技术。应用平面基于网络监控和安全，直接与控制平面相连。控制平面由SDN控制器组成，例如开放网络操作系统和OpenDayLight，负责管理位于数据平面中的网络设备。OpenFlow协议已被广泛采用以实现控制平面和数据平面之间的互连。

此外，NFV方式通过以动态方式共享网络资源来提供灵活性和可扩展性。这些功能允许将网络功能部署为专用设备或虚拟化为虚拟网络功能（VNF）。根据服务要求和故障，可以通过基于软件的编排和控制动态实现最佳拆分。因此，可以根据垂直应用实现最佳的物理/链路层功能拆分，例如低延迟、可靠性或高吞吐量。总体而言，NFV、SDN和C-RAN的最佳组合是在灵活可靠的移动网络中集成光通信和无线通信系统的基础。在这种背景下，多年来业界开发了具有里程碑意义的C-RAN解决方案，例如SoftRAN、SoftAir、FluidNet、FlexCRAN和O-RAN。

在此背景下，上述研究者对面向6G系统的无线和光融合接入解决方案的现状进行了梳理，包括太赫兹和亚太赫兹通信、无线和光融合、可见光通信、集成和自由空间光学、新天线设计、光纤供电以及机器学习在未来网络物理层中的使用。