6G语义通信与认知网络：关键技术与应用

"语义通信及语义认知网络架构研究2023" 语义通信与语义认知网络技术是未来6G网络的核心技术之一，旨在提高通信效率和智能化水平。本研究报告由北京稻壳科技有限公司和IMT-2030(6G)推进组共同完成，旨在深入探讨这些技术的驱动力、应用场景、理论基础、架构设计和关键技术。 1. 语义通信和语义认知网络的研究动机与目标： 随着6G网络的发展，传统的比特级通信已无法满足高速、高效、低延迟的需求。语义通信关注信息的意义而非单纯的物理信号，而语义认知网络则通过理解上下文和用户意图来优化网络资源分配。其目标在于提升通信质量，减少冗余信息传输，实现更智能的网络服务。 2. 语义信息论与研究现状： 语义信息论的历史可以追溯到早期的信息论，但近年来随着深度学习的发展，语义通信研究取得新进展。语义网技术被用于结构化数据处理，而基于深度学习的语义通信则利用神经网络解析和重构信息。此外，隐性语义通信与语义认知通信网络是当前研究的热点，它们试图构建能理解信息深层含义的通信系统。 3. 国际标准化现状： 语义通信与语义认知网络的标准化工作正在进行中，包括如何定义语义信息的表示、编码和解码标准，以及如何在不同系统间实现互操作性。 4. 语义通信的基础理论与关键技术： - 语义信息的数学表征：包括基于概念知识、命题、知识图谱和规则的语义表示方法，用于将信息转化为机器可理解的形式。 - 语义通信的要素：包括语义知识库、编码器、译码器、评估器、解释器和噪声处理，构成一个完整的语义通信系统。 - 基本理论与框架：基于经典信息论的语义通信理论，结合策略语义通信和通用语义通信理论，以及深度学习驱动的编解码技术，构建语义通信的理论基础。 5. 语义认知网络的应用需求和典型业务： 语义认知网络有望应用于智能交通、远程医疗、虚拟现实等场景，通过理解上下文信息，提供个性化的服务和优化的网络资源分配。 语义通信和语义认知网络是6G网络的关键组成部分，它们将推动通信技术从单纯的数据传输转向理解信息内涵，从而实现更加智能、高效和可靠的通信服务。这份报告为相关领域的研究人员提供了宝贵的理论指导和实践参考。