在5G網絡里,數據收集就像早高峰的城市道路——不同用例(比如優化用戶體驗、定位服務、網絡維護)各自占一條道,不僅重復采集(比如同一信號數據被基站、核心網、定位系統反復“查崗”),還因為用了“小體格”的控制平面(CP,專為小數據信令設計的“緊急通道”)傳大規模數據,結果要么堵成“15分鐘一發車”,要么只能拿到“小區級”的粗顆粒數據。6G需要的海量數據(比如AI模型訓練、感知測量、數字孿生網絡)該怎么“運”?我國vivo移動通信有限公司等機構的研究團隊在《Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering》期刊上給出了答案:換條“數據高速路”——基于數據平面(DP)的6G統一數據收集框架。

5G的“數據收集之困”:重復、低效、不夠用

要理解這個框架的意義,得先看看5G的麻煩。論文提到,5G的數據收集是“各管各”的:QoE(用戶體驗質量)、MDT(最小化路測)、SON(自優化網絡)等用例各自有獨立標準,導致網絡節點(如基站、核心網)和手機(UE)反復采集相同數據(比如信道狀態信息);更頭疼的是,這些數據主要走控制平面傳輸,而控制平面就像“摩托車道”,設計時只考慮小數據、高優先級信令,用來傳大規模數據就像用摩托車拉集裝箱——時間間隔長(通常15分鐘一次)、顆粒度粗(只能到小區級別,無法精確到單臺手機)。但6G需要什么?國際電信聯盟(ITU-R)提出的六大場景(沉浸式通信、AI與通信融合、感知通信一體化等)都需要海量數據支撐,5G的老辦法顯然“力不從心”。

6G新方案:數據平面成“高速路”,雙邊模式激活“數據供應商”

針對這些問題,研究團隊設計了基于數據平面(DP)的統一框架。簡單說,數據平面就像“專用數據高速路”,相比控制平面有三個“提速秘訣”:一是協議棧優化——應用層(DSAP)支持靈活優先級的無線承載(DPRB),能根據數據量和傳輸質量調整優先級;二層(L2)簡化了報頭和數據復制操作;一層(L1)采用聯合信源信道編碼、語義通信等技術提升頻譜效率。二是數據表示優化——測試顯示,傳統ASN.1適合短消息,而ProtoBuf在大數據傳輸時編碼時間僅為ASN.1的10%,解碼時間約17%,數據量越大優勢越明顯。

更巧妙的是“雙邊數據收集模式”。過去數據收集像“單向快遞”,只有網絡節點能拿數據,手機等“數據供應商”沒動力。新框架下,“供應商”也能獲得回報——可能是網絡收集的上行測量數據(比如信號強度、資源塊利用率),也可能是語音分鐘數、服務優先級提升等獎勵。論文舉例,用雙邊模式收集數據,不僅讓手機更愿意配合,還減少了近50%的信令開銷,一條專用承載就能完成過去兩條的任務。

實驗驗證:數據量越大,DP優勢越“顯眼”

研究團隊用自研的6G手機原型機測試了DP的效率。結果顯示,當數據長度為19字節時,DP的上行處理延遲僅為控制平面的22%(13.73微秒vs63.21微秒);如果關閉加密,延遲進一步降到3.92微秒。更關鍵的是,隨著數據量增加,DP的優勢更突出——這正好契合6G對大規模數據的需求。

未來可能:數字孿生網絡或靠“借手機”實現

論文還提到,雙邊模式為“數字孿生手機(DT UE)”提供了可能。未來,用戶可能在非活躍時段(比如凌晨充電時)授權網絡,將自己的手機作為“數字孿生體”,模擬物理網絡中的大量手機行為。這樣,數字孿生網絡無需額外部署設備,直接復用現有手機資源,既能降低基礎設施開銷,又能通過真實數據提升模型準確性。不過,研究團隊也指出,雙邊模式中的獎勵機制(如數據配額、語音分鐘數)可能涉及計費系統和商業模式調整,需要在商用網絡中進一步驗證。

從5G的“各自為戰”到6G的“數據高速路+雙贏交換”,這個新框架不僅解決了數據收集的效率問題,更激活了數據生態。隨著6G研發加速,這樣的技術突破或許正悄悄為我們的未來通信生活“鋪路”。

來源: 信息與電子工程前沿FITEE