邁向6G時代的五大網路趨勢

趨勢一：連網實境的數位表徵

藉由5G，我們實現了擴增實境的虛實整合，滿足人類和機器的通訊需求。由於人類和實體物件僅能在所處情境體驗實體世界，因此當地環境具有的感測器、驅動器（actuator）和網路便成為關鍵。實體和數位世界的融合主要透過人和實體物件及其所在情境的數位表徵來實現。

內建的感測器和驅動器所傳送的數據可幫助實現環境及實體資產的數位可觀測性。未來網路將針對感測器數十億個不同數據流進行低階處理，以應對不同的應用。準備工作包含數據流的聚合、過濾和融合，過程受到即時監控，驅動器將支援自主運作。為了進一步提高可觀測性，網路將會生成身份、定位、時間戳記和空間對應（spatial mapping）資訊等感官數據。5G使這些領域的基本功能成真，但6G 將帶來進一步的增強功能。下列為未來網路平台發展最重要的功用與功能。

網路知覺成像和同步

部分使用情境需要端到端延遲上限保證。由於網路具有從空間對應到動態物件處理等情境感知能力，因此，成像演算法可提供所需的動態延遲和控制，優化用戶體驗品質。優化包括同步實體環境中所有感官模態（sensory modalities）與數位物件。

協同式情境感知與可觀測性

連網智慧機器仰賴情境感知功能和可觀測性與鄰近其他機器相互連結與合作，包括標記及追蹤實際軌跡、意圖和功能在內。網路將透過情境資訊的情境架構支援智慧機器，包括即時處理此類情境資訊在內。如此一來，情境架構便可向協作機器提供關於其角色、功能和情境數據等經驗證的資訊。

機器與裝置間的互通性

連網智慧機器和裝置各式各樣，使得語意描述和資訊格式出現落差，因此需要中介和互通性才能彼此連結合作。機器和裝置之間的通訊優化需要語法和語意互通，以及不同協定和模型之間的可編程性。網路通訊堆疊將可為此提供支援，減少互通性問題。

即時定位

實體和邏輯定位資訊以及時間觀察對連結數位表徵和實體世界至關重要，可進而產生數位情境感知資訊。此類情境感知數據需要以統一且標準化的格式呈現，以便跨平台使用以及運作管理系統中的系統；同時也能讓市場不斷即時更新觀測數據、模型、習得經驗、見解和其他數位表徵。

其中一項關鍵網路功能是，透過動態環境中的實體物件即時定位來協調安全的協同式自動運作。 此外，網路還可提供物件及相關數據的安全識別及驗證，以確保資料完整性和隱私。如此一來，便可在考量法規、政策和裝置角色的情況下，安全控制及驅動實體物件。這些網路功能將是奠定可信賴網路實體世界基礎的關鍵要素。

空間對應

空間地圖主要透過收集及整合所有連網裝置的感測器數據來建立，如相機、光達、雷達、陀螺儀、加速計、位準感測器和壓力感測器等。連網生成的地圖主要用於將數位物件正確放置於實體環境，以供多用戶互動使用。此功能可進行相關的空間對應處理，讓感知聯網裝置的設計更輕巧、節能省電，同時降低成本。空間地圖最初將著重於視覺呈現，隨時間持續發展，可望擴展至空間的聲覺、觸覺、嗅覺和味覺。

動態物件處理

基於空間地圖的網路將可執行動態物件處理和即時追蹤功能，結合實體環境和數位內容。動態物件處理對於高階遮蔽、去遮蔽和高解析空間地圖中移動物件的連續更新等功能格外重要。例如，火災救援行動中，氣味和溫度的去遮蔽可用於找出受困人員的位置。其他功能還包含收集空間數據，以產生個人化用戶體驗及支援情境感知通訊。

內建資料處理及關聯擴充

未來網路其中一項基本功能就是輕量、普及的資料處理架構，提供正確的數據管道和運算特性。未來的連網智慧機器、裝置和感測器將產生巨量數據和資訊流，網路將可針對資料準備、詮釋資料擷取及註解進行適度的資料處理。此外，未來網路也將提供網路(in-network)串流處理和關聯擴充（如事件偵測、過濾、推論和學習）以及感測器融合等功能。網路串流處理功能將由內建於網路的專屬硬體加速器提供支援。資料格式和新資料壓縮演算法將針對機器的需求進行優化，不再著重於人工使用及處理。必備的轉碼及資料壓縮演算法將內建於網路內。

除了上述的網路功能和功用外，想大規模實現連網實境的數位表徵，還需要涵蓋各裝置、終端、網路和雲端數位基礎建設的端到端解決方案。數位表徵可能含有敏感資訊，因此空間地圖的協作在使用上的標準化、互通和安全可說是建立信任的先決條件，也可成為受惠於生態系協作與創新的模範領域。我們將大力推動全球生態系的開放與密切合作，以打造未來的創新商務平台。

四個關鍵領域的科技進展對支援虛實整合的未來網路至關重要，分別是：無限連網、高信賴度系統、認知網路和網路運算架構（趨勢二至五 ）。

重要使用情境

三大關鍵使用情境正推動連網實境發展：數位化和可程式化的實體世界、感知聯網和連網智慧機器。

1. 數位化和可編程的實體世界
   未來的智慧機器、人類及所在環境等各實體物件都將具有數位表徵。實體世界將可完全程式化及自動化。數位表徵將個別或共同管理及處理數據，以進行實體世界相關的預測及規劃，由此產生的洞察資訊將透過編碼、驅動和再編程影響實體世界。
2. 感知聯網（Internet of senses）
   感知聯網可將多感官數位體驗與所在環境融合，讓人、裝置或機器人進行遠端互動，彷彿彼此就在附近一般。想要實現接近實體世界的數位感官體驗，基本要件為視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺感測及驅動技術。
3. 連網智慧機器
   連網智慧機器既是實體物件，也是代理軟體，在數位和實體領域運作及執行作業。它們以協作、聚集的架構連接應用程式、用戶和彼此。隨著協作功能的進步，連網智慧機器對於通訊容量和功能的需求也將成倍增長，可望產生更新穎、多樣的數位互動模式。此外，連網智慧機器也將日益仰賴在實體和數位環境運作的感知。

趨勢二：可適性無限連網

6G應用的主要目標之一是提供適應力強大的無限連網，以確保網路可靈活敏捷、穩健且強韌地發展。用戶和應用程式可隨時隨地專注於手邊工作，由網路來調適和支援其需求。支援多廠商的互通介面將可確保網路和整體生態系的開放性，同時大幅減少系統複雜性。

網路適應能力

確保基地台可動態靈活部署的解決方案對未來高容量、具韌性的網路至關重要。隨意節點（ad-hoc）和非地面（nonterrestrial）節點等不同類型的節點將無縫整合。而訊號覆蓋範圍有限的小型基地台，網路拓撲將利用多重跳接（multi-hop）路由功能取得發展，由於不再需要專屬傳輸連結，因此可進而實現深具經濟效益的網路密集化。

高效能、靈活、可擴充且可靠的傳輸將有助於整體網路實現異質性部署的使用情境，例如：使分散式和集中化無線接取網路或公共與非公共網路的整合更為精簡。此外，為使傳輸網路保持靈活彈性且便於管理，由AI驅動的可編程功能（ programmability）將用於支援閉環自動化（closed-loop automation）和多服務虛擬化。

裝置及網路的可編程功能

裝置將更不易過時，而且能透過可編程功能運作更先進的網路功能。裝置可編程功能將包括可下載的軟體堆疊 (software stacks)和可配置的AI 模型。同時，可編程的網路功能將支援裝置更新及全新功能，使特定使用情境的個別裝置自訂功能更為優化，並可加快功能開發速度及上市時間。

端到端可用性和韌性

為符合可用性和韌性的要求，網路將更為簡化，減少以節點為中心的部署以及無線接取網和核心網之間的功能分離（functional separation）。標準化的多廠商供應介面將確保生態系的開放，同時使複雜問題降到最低。

網路和應用程式將共同運作，以確保端到端的效能，並為各種應用程式提供最合適的服務。韌性機制和端到端傳輸協定是支援應用程式協作功能的良好範例。這些端到端支援功能將隨著應用程式的需求和要求逐步發展，例如：處理多路徑通訊和智慧壅塞控制的傳輸協定。為支援應用程式的延遲上限要求，未來網路將提供具低延遲變化（ latency variation）的可預測延遲。

趨勢三：高信賴度系統的完整性

6G 網路將支援數兆個嵌入式裝置，並提供可信賴、持續可用的網路連結以及端到端保障，以緩解擴大的網路威脅。6G網路其中一項基本功能是透過管理及驗證具備安全、韌性和隱私的合規性來提供安全服務。利用AI技術的自動化功能將應用於整個產品生命週期，從開發、部署到運作。AI技術也將用於支援自動根源分析（root-cause analysis）、威脅偵測以及攻擊回應和無意干擾（unintentional disturbance）等情況。這些技術可望強化服務的可用性。

機密運算

安全的雲端和邊緣系統對於在虛擬環境執行機敏的程式碼和數據有嚴格的防護規定。可信賴的機密運算功能將透過加密技術和密碼完整性防護提供獨立的執行環境，這將需要用戶提供專門的硬體和遠端證明，以驗證其應用程式在真正且配置正確的硬體上執行，支援硬體信任根（root-of-trust）以及虛擬執行環境的安全引導。

此外，還有諸多持續發展的技術，如讓用戶可直接在加密數據上執行運算的同態加密技術（homomorphic encryption），以及確保參與方之間資料隱私的多方機密運算等。

機密運算技術也可解決雲端和邊緣運算處理時的安全隱私疑慮。

安全身份識別與協定

未來網路還將提供信任根，為高動態及分散式虛擬環境的身份安全提供防護。安全身份識別是身份管理和隱私保護協定棧( privacy-preserving protocol stacks)增強功能的基準，可支援整體網路及所有連網實體物件和代理軟體的監控和合規驗證。

零信任架構

零信任架構是促進網路資源使用安全的基礎，僅限經過驗證及授權的客戶存取網路資源。零信任是以身份識別為核心的方法，在運行時執行動態授權，並由人工監督所持有及相關所有資產的完整性和安全狀態。

服務可用性保障

服務可用性主要在於確保硬體和軟體元件的完整和可靠，以及保障運作環境中各項服務行為與指定的網路資源維持一致。其中一例是無線接取網在系統容量與效能之間的妥協，以減輕環境及流量變化對關鍵服務的影響。

針對數據驅動的營運和即時政策管理的預測分析架構將可提供即時的綜合指標，確保服務可用性，並通知關鍵服務有關功能安全風險的資訊。 除了網路指標外，用戶還可分享其意圖，進一步強化服務可用性。

趨勢四：聯盟式認知網路

未來網路將延續5G網路的自動化之路，透過觀察和自主運作變得具有認知能力，進而優化其效能。6G認知網路將可實現全自動化的網路管理和設置工作，營運及維護人員僅需監督網路運作。

一組分散式意圖管理器將內建於網路。各意圖管理器都由具體指定期望（含需求、目標和約束）的意圖所控制。意圖管理器具有認知功能，可觀察控制的環境，並從取得的數據中獲得結論；意即會有為了採取行動達成意圖期望的推論過程。人類則負責表達意圖，控制網路。

認知功能利用AI 功能從原始數據獲得結論。相關範例包括可產生見解的機器學習模型和機器推論能力，以執行意圖。下一步發展的技術將是機器推論及多智慧體強化學習（multi-agent reinforcement-learning）技術，以實現閉環式協作功能。

可信賴AI確保網路具有透明度，以便人類理解其採取行動或無法滿足某些條件的原因。實施可信賴AI的其中一項技術是可解釋性 AI（Explainable AI），此種方法是對AI行為結果及其背後緣由提供容易理解的解釋。認知功能的執行由數據驅動的基礎架構（含高效安全的資料擷取在內）提供支援。意圖管理器其中一大重要部分為知識庫，即認知功能的知識所在之處。

趨勢五：統一的網路運算架構

網路、電信、媒體和資訊科技的匯流將創造出全球統一的互連元件系統。新網路運算架構有助於統整各生態體系、應用程式管理、執行環境以及網路和運算能力開放。6G將成為網路控制器，涵蓋從簡單裝置到高階網路實體系統的應用程式。同時，6G將整合儲存、運算和通訊，建立統一的分散式網路運算架構，為服務供應商提供網路連結以外可於開放市場推出的工具及服務。

感知聯網或智慧機器等未來使用情境將高度分散，且必須保證低延遲的確定性(low deterministic latency）、高傳輸量和高度可靠性。未來網路將透過嵌入式、統一的執行環境以管理這些類型的情境用例，並藉此與連網方案相輔相成。軟硬體的加速發展、時效性通訊技術（如時間敏感性網路和超可靠低延遲通訊）以及時間感知功能將可確保端到端的時間點和可靠度。

有鑒於未來將有數十億感測器和驅動器的數據流，網路串流(in-network stream)處理將由互通的應用程式介面提供的確定性運算功能（deterministic compute）負責。 此外，也將與資料來源、元數據擷取和註解等資料準備技術一同提供輕量、普及的數據管道及運算架構。再者，未來網路也將以無伺服器的方式提供應用程式部署、擴充和資源配置，以支援未來所有可能的感測器和驅動器功能執行。

未來運算架構將圍繞著聯合生態體系發展。聯合生態體系包含了空中介面、網路、雲端服務和裝置的參與者和用戶，其規模將需要廣為運用生態系參與者之間的雙邊協議。運算架構可望為虛擬服務提供分散式、無代理工具的交易，包括身份和關係處理。分散式帳本（distributed ledger）等智慧合約（Smart contract）技術將可自動化各方之間的合約協商，支援自動銷售、出貨和收費等合約即服務的交易模式。

目前的語音和數據漫遊模型將擴展納入聯合生態系的智慧合約技術。我們正與學術合作夥伴共同進行研究，以消除此類無代理工具交易在安全性、保密、隱私和資料來源方面的疑慮。

5G和6G支援的數位基礎建設對於實現新興的虛實整合至關重要，尤其對大規模商用化影響重大。完全即時的空間對應技術和情境感知用戶數據等內建於網路的高階功用及功能，將成為下一波數位轉型的基礎。由此產生的全球互連實體物件和代理軟體系統可望使不同領域的實體更易於整合，形成各種系統中的系統。

數位基礎建設將有助於所有數位化解決方案持續優化，造福社會與企業，不僅將持續提高效率和舒適度，還可大幅減少對環境的影響。有鑑於此，相信未來幾年數位化解決方案將出現前所未有的成長和應用，幾乎遍及所有工商產業及消費和公共領域。數位基礎建設可望為全球所有企業和產業帶來新的收入來源及增長。

然而，特別重要的一點值得注意：開發實現人類、機器和代理軟體之間智慧交流功能所需的創新技術需要整體生態系全新的合作形式。因此，要充分發揮連網實境的潛能，必須建立供應商、產業和社會之間新的合作架構，以確保公平、互信和互通。6G為創新提供了廣大平台，十分適合成為社會的資訊支柱。

連網實境將以全球平台為基礎，同時肩負責任保證技術和商務介面的效能、完整性和開放性，確保開放市場的存在，也將透過商業投資與合作持續發展。愛立信在5G和6G上的投資代表了我們在推動連網實境的主要貢獻。合作方面，我們的方法源於本身的堅定信念－為虛實世界整合開發未來商務平台需要與生態系長期深入的合作。愛立信致力於與新舊夥伴共同合作實現目標。