????移動(dòng)通信從第一代到第五代 (5G) 的演進(jìn)在過(guò)去 40 年中徹底改變了人類(lèi)社會(huì)的許多方面哄芜。為了加速這一發(fā)展樟蠕，下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò) (NGWN) 被設(shè)想為大量新型應(yīng)用的基石贮聂，從遠(yuǎn)程手術(shù)到智慧城市。按照服務(wù)分類(lèi)為增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶 (eMBB)寨辩、海量機(jī)器類(lèi)通信 (mMTC) 和超可靠低延遲通信 (URLLC)吓懈，NGWN 將支持甚至具有各種吞吐量、延遲和可靠性要求的更多樣化的服務(wù)靡狞。同時(shí)耻警，由于可靠性和連接密度的提高，NGWN 有望通過(guò)支持自動(dòng)駕駛和工廠自動(dòng)化 等用例來(lái)吸引傳統(tǒng)移動(dòng)通信用戶之外的企業(yè)用戶。
????上述演變一直在塑造無(wú)線網(wǎng)絡(luò)甘穿，使其變得越來(lái)越異構(gòu)和動(dòng)態(tài)腮恩。例如，NGWN 將結(jié)合各種組件温兼，例如設(shè)備到設(shè)備(D2D)秸滴、車(chē)聯(lián)網(wǎng) (V2X) 和移動(dòng)邊緣計(jì)算 (MEC)，以及不同的無(wú)線接入技術(shù)募判，包括蜂窩荡含、 Wi-Fi 和專(zhuān)用短程通信DSRC），以及作為不同的接入點(diǎn)兰伤，例如蜂窩基站 (BS)内颗、路邊單元(RSU) 和無(wú)人機(jī) (UAV)。集成異構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)組件都可以有一個(gè)獨(dú)特的焦點(diǎn)和一組相應(yīng)的性能指標(biāo)敦腔。例如均澳，V2X 通信必須處理高度動(dòng)態(tài)的通信通道和快速變化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?D2D 通信需要分散的通道訪問(wèn)控制和高能效的通信資源分配符衔。????
????由于異構(gòu)和動(dòng)態(tài)特性是支持日益多樣化的通信服務(wù)日益增長(zhǎng)的需求的必然結(jié)果找前，它們對(duì)NGWN的架構(gòu)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)部署和網(wǎng)絡(luò)管理提出了重大挑戰(zhàn)判族。為NGWN設(shè)計(jì)能夠處理多樣化服務(wù)并最大化基礎(chǔ)設(shè)施和資源利用效率的架構(gòu)是第一個(gè)重大挑戰(zhàn)躺盛。為了實(shí)現(xiàn)增加網(wǎng)絡(luò)容量和適應(yīng)具有嚴(yán)格服務(wù)質(zhì)量 (QoS) 要求的高度多樣化服務(wù)的目標(biāo)，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新形帮。通過(guò)部署超密集小型蜂窩來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)密集化可以提高網(wǎng)絡(luò)容量槽惫。然而，它并沒(méi)有為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展管理提供解決方案辩撑，而是帶來(lái)了額外的挑戰(zhàn)界斜，例如額外的基礎(chǔ)設(shè)施部署成本、低小區(qū)利用率和小區(qū)間干擾合冀。地面和空間網(wǎng)絡(luò)的集成已被提議用于提供無(wú)縫通信覆蓋各薇。然而，考慮到無(wú)人機(jī)的動(dòng)態(tài)軌跡君躺、衛(wèi)星的軌道峭判、 以及由此產(chǎn)生的對(duì)服務(wù)范圍和溝通渠道的影響。還提出了一種基于云/霧無(wú)線電接入網(wǎng)絡(luò) (RAN) 的架構(gòu)棕叫，該架構(gòu)將云和霧計(jì)算的范式結(jié)合到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中 林螃。然而，這樣的架構(gòu)側(cè)重于提高能源效率俺泣、降低成本和減輕前傳的數(shù)據(jù)流量治宣，而不是滿足復(fù)雜異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的多樣化業(yè)務(wù)需求急侥。
????第二個(gè)挑戰(zhàn)是如何實(shí)現(xiàn)可適應(yīng)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的可擴(kuò)展智能網(wǎng)絡(luò)管理。由于用戶移動(dòng)性侮邀、隨時(shí)間變化的信道條件、動(dòng)態(tài)變化的流量負(fù)載分布以及內(nèi)容流行度的時(shí)間變化贝润，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境會(huì)迅速變化绊茧。直到當(dāng)前這一代無(wú)線通信服務(wù)，處理動(dòng)態(tài)環(huán)境的問(wèn)題大多在小范圍內(nèi)進(jìn)行研究打掘，即從單個(gè)或多個(gè)移動(dòng)用戶或基站的角度進(jìn)行研究华畏。一個(gè)例子是機(jī)會(huì)性頻譜接入，它針對(duì)個(gè)別二級(jí)移動(dòng)用戶尊蚁，讓他們?cè)趧?dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中接入信道亡笑。另一個(gè)例子是基于計(jì)算任務(wù)到達(dá)模式的云霧計(jì)算系統(tǒng)中虛擬機(jī)的動(dòng)態(tài)部署。盡管如此横朋， 管理 NGWN 需要開(kāi)發(fā)適合大規(guī)模問(wèn)題和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的可擴(kuò)展和自適應(yīng)模型和方法仑乌，這應(yīng)該包括集中式和分散式網(wǎng)絡(luò)控制組件。
????最后但同樣重要的是琴锭，在存在多維資源晰甚、多種服務(wù)類(lèi)型和未知流量模型的情況下，有效的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)資源編排是另一個(gè)挑戰(zhàn)决帖。NGWN 將集成網(wǎng)絡(luò)厕九、緩存、計(jì)算地回、傳感和控制的功能扁远。相應(yīng)地，NGWN 中的資源將超越傳統(tǒng)的通信資源（即帶寬刻像、時(shí)間和/或發(fā)射功率）畅买，并包括計(jì)算和緩存資源。因此绎速，考慮到數(shù)據(jù)流量的急劇增長(zhǎng)以及日益多樣化和嚴(yán)格的 QoS 要求皮获，自適應(yīng)和靈活的網(wǎng)絡(luò)資源編排變得至關(guān)重要。在 NGWN 的某些部分纹冤，傳統(tǒng)的集中式資源分配可能會(huì)變得不充分洒宝。例如，可能需要在本地決定微蜂窩和 D2D 通信中的資源分配萌京，以減少信令開(kāi)銷(xiāo)和響應(yīng)時(shí)間 雁歌。此外， 依賴(lài)瞬時(shí)網(wǎng)絡(luò)信息（例如信道狀態(tài)信息）并專(zhuān)注于優(yōu)化瞬時(shí)性能指標(biāo)（例如瞬時(shí)數(shù)據(jù)速率）的傳統(tǒng)方法在此類(lèi)信息未知時(shí)可能變得不適用知残。在NGWN中靠瞎，利用時(shí)空流量模式，同時(shí)實(shí)現(xiàn)服務(wù)差異化并保持海量連接將是網(wǎng)絡(luò)資源編排的主要挑戰(zhàn)。
