面向6G的触觉互联网关键技术与挑战

尤子硕 李强 唐冰 葛晓虎

摘要：为了顺应6G网络发展趋势，围绕触觉互联网（TI）超低时延、超高可靠的关键性能需求，从网络架构、信息传输、资源管理3个层面系统性地提出了TI关键使能技术框架。在网络架构方面，提出基于软件定义网络（SDN）/网络功能虚拟化（NFV）和人工智能（AI）赋能的新型网络架构;在信息传输方面，提出采用多模态通信增强沉浸体验，并利用语义通信促进智能体间的达意通信;在资源管理方面，提出通过通信-计算-存储多维资源融合调度来提高网络服务承载能力。最后，探讨了TI在发展和应用中存在的问题、挑战以及可能的解决思路。

关键词：触觉互联网;网络架构;多模态通信;语义通信;通信-计算-存储融合调度

Abstract：Followingthedevelopmenttrendof6GnetworksandfocusingonthekeyperformancerequirementsofthetactileInternet（TI）forultra-lowlatencyandultra-highreliability，TIskeyenablingtechnologyframeworkissystematicallyproposedfromthreelevelsincludingnetworkarchitecture，informationtransmission，andresourcemanagement.Intermsofnetworkarchitecture，anewnetworkarchitecturebasedonsoftwaredefined-network（SDN）/networkfunctionvirtualization（NFV）andartificialintelligence（AI）isproposed.Intermsofinformationtransmission，itisproposedtousemulti-modalcommunicationtoenhancetheimmersiveexperience，andtousesemanticcommunicationtopromoteidea-passingcommunicationbetweenagents.Intermsofresourcemanagement，itisproposedtoimprovethecarryingcapacityofnetworkservicesthroughtheintegrationofcommunication-computing-cachingmulti-dimensionalresourcescheduling.Finally，theproblems，challenges，andpossiblesolutionsinTIsdevelopmentandapplicationarediscussed.

Keywords：tactileInternet;networkarchitecture;multimodalcommunication;semanticcommunication;communication-computing-cachingfusionscheduling

随着智能终端设备的普及与移动高清视频、虚拟现实（VR）/增强现实（AR）等业务的不断涌现，全球移动业务数据流量呈爆炸式增长，预计10年后将达到5G网络的极限。与此同时，5G网络在数据传输速率、覆盖范围、接入密度等方面面临瓶颈，无法充分满足车联网、工业互联网、远程医疗、远程教育等新兴业务的发展需求。为了进一步打破现实世界和虚拟世界的界限，缩小现实世界与数字世界的鸿沟，全球主要国家和经济体已启动6G的研究探索。6G将极大满足人与人、人与物、人与环境之间的沟通交互需求，提供不受时間、空间限制的完全沉浸化交互体验[1]。这将有助于构建一个平行于现实世界的开放数字虚拟世界，促进人类社会的数字化转型[2]。……