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1、6G 网络内生智能架构及关键技术白皮书-以数据为中心&ICDT 深度融合的网络架构参与单位华为技术有限公司中国移动通信有限公司鹏城实验室本白皮书为国家研发计划重点专项“宽带通信和新型网络”项目6G 网络架构及关键技术(项目编号:2020YFB1806800)资助成果。前前言言6G 将超越通信,成为智能普惠的新型基础设施已逐渐成为业界共识。这使得 6G 网络不仅聚焦于支持更为极致的无线连接业务,还将支持智能普惠所需的新型智能业务,这就要求 6G 网络将需要原生支持新型智能业务所需要的连接、数据、计算和算法等多个维度的编排、协同和控制,来构建 6G 的智能内生的网络架构。由此,本白皮书以 6G 超
2、越通信的智能普惠愿景为基础假设,在第一章首先描述当前 6G 相关研究的背景,之后第二章描述无线网络智能化演进及趋势,第三章重点描述内生智能架构,从 5G 网络智能化实践的启示和 6G 智能普惠场景和需求出发,深入分析演绎 6G 内生智能架构研究问题,包括涉及 6G 架构的网络功能、协议和信令流程设计等。之后在第四、五章分别重点描述 6G 内生智能架构的关键特性:以数据为中心的独立数据面,以及面向任务的 ICDT 深度融合。基于独立数据面,支持 6G 智能普惠所需的数据服务,基于任务,支持连接、数据、计算和算法等多个维度的一体化智能编排和管控。最后结合之前的描述,总结相关研究成果和结论。该白皮书
3、基于国家重点研发计划重点专项“6G 网络架构及关键技术”项目下的课题 2 方向“以数据为中心的 ICDT 深度融合”的研究成果梳理撰写,由华为技术有限公司牵头,中国移动通信有限公司、鹏城实验室联合参与完成。目录目录1 引言.12 驱动力趋势与愿景.22.1 趋势.22.2 愿景.53 6G 网络内生智能架构.63.1 5G 网络智能化实践启示.63.2 6G 智能普惠场景和需求.73.3 6G 内生智能网络架构.103.3.1 从连接为中心到数据为中心.123.3.2 从面向会话管控到面向任务管控.144 以数据为中心的独立数据面.204.1 6G 数据服务框架设计原则.204.2 6G 数据
4、服务框架.214.3 独立数据面逻辑架构.245 基于任务的管理编排架构.285.1 任务逻辑架构.285.2 任务部署架构.315.3 接口、协议和流程.346 结论.36缩略语列表.38参考文献.4211 1 引言引言移动互联网已深入到人们生活的方方面面,从专业活动到休闲、教育、娱乐等,完成了数字化并产生了海量的数据,为未来走向智能化时代奠定了数据基础。而随着以深度学习为代表的 AI 技术的成熟,并在越来越多的领域得到应用,到 6G 时代实现智能普惠已逐渐成为广泛的共识。毫无疑问,AI 将不仅惠及消费者业务,还将使能千行百业走向智能化,影响社会的各个方面。从是事务第一性原理出发,所有 AI
5、 应用都离不开收集、分析各种类型的数据,然后将分析的结果用于执行特定的一系列动作。如今,大多数 AI 采用集中式学习范式,将数据信息集中汇集一起进行训练,通常是在专门用于 AI 计算的云,这样的 AI 训练范式称为云 AI。云 AI 利用网络将基本的数据信息或模型梯度信息传送到云端,云端是数据处理的智能中心。6G 提出了一种基于内生智能架构来更高效的使能未来AI 业务的方法,在本白皮书中称为网络 AI。从 AI 三要素角度出发,网络AI 与移动通信系统进行深度融合设计的分析如下1。数据是 AI 的关键资产,堪比“原油”。最早一批 AI 业务更多聚焦于 B2C 消费者应用,因此终端用户成为直接的
6、数据源。垂直行业 2B 场景,涉及不同的应用、商业模式和技术需求,对数据的安全隐私将更为关注,例如行业数据通常将在系统边缘(一般位于企业内部)进行处理。因此,行业 AI 服务将侧重本地,以分布式的方式提供。这一趋势将引发一系列关于数据管理、处理、所有权等需求的讨论,一个既能满足这些需求又能充分遵守数据治理规定的移动通信系统变得尤为重要。2算力是 AI 行业的根本动力。AI 应用越强大,所需的计算资源就越多,而基于中心云的计算资源池模型可能缺乏可扩展性,导致无法应对未来的变化。尤其当考虑到垂直行业中计算向边缘迁移这一趋势时,在中心云上运行 AI 应用可能就行不通。因此,新的协同背景下,AI 要从