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类型中国移动:6G网络架构技术白皮书(2022)(41页).pdf

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    中国移动 网络 架构 技术 白皮书 2022 41
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    1、 1 前前 言言 本白皮书在 2020 年2030+网络架构展望白皮书的基础上,提出中国移动对于 6G 网络架构的发展驱动因素、 设计理念、 总体设计、系统设计、组网设计的最新研究成果,提出架构设计中的开放式问题以及产业发展建议。希望能够为业界开展 6G 网络架构研究提供设计层面的参考和指引。 6G 网络架构尚处于研究阶段,需要持续完善和迭代优化,逐渐在业界形成共识。 本白皮书的版权归中国移动所有,未经授权,任何单位或个人不得复制或拷贝本建议之部分或全部内容。 中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 1 目目 录录 1. 6G 网络架构发展的驱动因素 . 2 1.1 新战略驱动 . 2

    2、1.2 新场景新需求驱动 . 3 1.3 新技术融合驱动 . 4 1.4 现网部署的启示 . 5 1.5 5G-A 发展的启示 . 6 2. 6G 网络架构设计理念 . 8 2.1 总体研判 . 8 2.2 核心理念 . 10 2.3 关键要素 . 12 3. 6G 网络总体架构设计-“三体四层五面” . 13 3.1 6G 网络架构全视图 . 13 3.2 “三体四层五面”总体架构 . 14 3.3 三体:网络本体、管理编排体、数字孪生体 . 15 3.4 四层:资源与算力层、路由与连接层、服务化功能层、开放使能层 . 17 3.5 五面:控制面、用户面、数据面、智能面、安全面 . 18 4

    3、. 全服务化的系统架构(HSBA) . 23 4.1 核心特征 . 23 4.2 服务化架构的拓展 . 24 4.3 服务化架构的深化 . 26 5. 分布式自治的网络架构(DAN) . 27 5.1 核心特征 . 27 5.2 DAN 网络架构设计 . 28 5.3 分布式微云单元 SCU . 30 6. 架构设计中的开放式问题 . 33 7. 产业发展建议 . 35 缩略语列表. 37 参考文献. 39 中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 2 1.1. 6G6G 网络架构发展的驱动因素网络架构发展的驱动因素 网络架构的发展是移动通信网络代际发展的核心标志之一, 是每一代通信网络的

    4、骨骼和中枢, 是承载移动通信系统设计目标的基础。 网络架构设计的前瞻性、可行性、兼容性都会直接影响移动通信网络的发展路径和应用成效,必须提前考虑。 6G 网络的架构设计,既要面向数字化时代变革,与国家战略高度契合,又要考虑新场景新需求的驱动, 同时还要论证跨界领域新技术的发展态势和引入的可行性。此外,综合考虑 5G 现网应用的经验、结合 5G-A 技术演进方向,对做好6G 网络架构设计具有重要的启示意义。 1.11.1 新战略驱动新战略驱动 在第四次工业革命走深走实的时代背景下,数字时代悄然到来,人类社会将在物理世界和数字世界交织中跨越发展。 国家对数字化变革发展的战略方向不断对信息通信提出新

    5、的更高要求,6G 网络架构创新需要契合数字经济、双碳、东数西算、安全可信等战略驱动力。 “数字经济”“数字经济”是时代发展的新脉络。数字技术正以新理念、新业态、新模式全面融入人类经济、政治、文化、社会、生态文明建设各领域和全过程,给人类生产生活带来广泛而深刻的影响。6G 网络在自身创新的基础上,需积极赋能数字文明的深化发展。 “双碳”战略“双碳”战略要求 6G 网络在考虑自身低碳绿色演进的同时,也为其他产业的低碳转型提供辅助。2020 年 9 月,中国明确提出 2030 年“碳达峰”与 2060年“碳中和”目标。碳达峰战略时间窗与 6G 网络发展时间线的契合,对 6G 网络的绿色低碳设计提出了

    6、要求。 5G在提升带宽的同时, 总体能耗相比4G 增长较大,在 6G 网络架构设计时需重点考虑节能相关的设计。同时,6G 网络需要推动传统行业加快“上云用数赋智” ,促进数字化智能化绿色化融合发展。 “东数西算”工程“东数西算”工程对算力布局、数据调度和网络连接提出了进一步要求,需要 6G 网络实现算力和网络深度协同。 “东数西算”通过构建数据中心、云计算、中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 3 大数据一体化的新型算力网络体系,将东部算力需求有序引导到西部,优化数据中心建设布局,促进东西部协同联动。东数西算是促进绿色节能、助力实现碳达峰、碳中和目标的重要手段,通过优化算力效率、改善能

    7、源结构,从而发挥区域优势并带动整个信息技术产业链发展。 安全可信,安全可信,6G 成为数字化的基座,与行业深度融合,其安全、鲁棒、可信有更高的要求。应从基础设施、信息网络、数字内容等层次加强通信网络安全能力,深入到终端、网元、组网方面,防患未然,构筑安全可信的网络空间。 1.21.2 新场景新需求驱动新场景新需求驱动 新的业务需求是每一代移动通信网络发展的第一驱动力。虽然 6G 业务需求目前还未形成统一标准,但业界已经提出很多潜在场景。6G 网络一方面需要增强面向大众用户提供的网络服务,包括对时延的进一步降低,带宽提升,以及网络覆盖的增强。同时,也需要支持典型的 6G 业务场景,包括沉浸式交互

    8、、云 XR(Extended Reality,扩展现实) 、全息通信、通感互联、智慧交互、数字孪生、泛在覆盖等。业界认为,6G 需求指标和 5G 相比将有进一步提升,控制面时延将达到 1ms,用户面时延将达到 0.1ms,流量密度将达到 0.1-10Gbps/m2,连接数密度将达到 0.1-1 亿设备/km3。业务场景的丰富和指标需求的提升都将会影响架构的设计。下面我们选出沉浸式多媒体交互、通感互联以及泛在覆盖三个业务场景进行分析。 沉浸式多媒体交互沉浸式多媒体交互要求网络必须在支持大规模用户通信和计算的基础上灵活弹性组网,并对网络指标提出更极致的要求。例如元宇宙业务,在网络业务交互协同方面,

    9、要求网络从以能力为导向转变为以服务为导向,增强与应用的融合设计,与应用建立多种协同模式,更好地支撑强交互的需求。在使能技术方面,需要交互技术、 AI技术、 数字孪生技术、 区块链技术和NFT (Non-Fungible Token,非同质化代币) 实现从网络到服务的转化; 支持丰富的虚拟世界场景创建和互动。 通感互联通感互联要求网络架构支持将通信能力与感知能力融合提供, 拓展传统通信能力的维度。感知能力将是移动通信系统在 6G 时代基本通信能力之外的一大重要能力。6G 基站需要对覆盖区域具备目标状态监控能力,同时还可对天气、自然环境状态、城市立体构造等具备实时测量感知能力;终端演进为可以对人、

    10、物中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 4 品以及其他终端进行动作、状态感知的智能设备。通感一体将赋予 6G 网络对物理世界实时感知的能力, 在网络和算力的共同支持下对感知结果进行实时处理分析。 泛在覆盖泛在覆盖要求网络支持统一的一体化架构, 打破地理限制, 扩展网络覆盖维度。依托其覆盖范围广、灵活部署、超低功耗、超高精度的特征支持智慧交通、普智教育、精细化社会治理等。6G 网络需要支持卫星通信、空间通信与地面通信的一体化发展,从业务、体制、频谱、系统等不同层次进行融合,构建空天地海一体化通信系统,实现全球无缝立体覆盖,用户随时随地接入。 新业务形态和需求提出灵活弹性组网、支持大规模算

    11、网能力、通信能力与感知能力融合、统一的一体化架构等要求,是 6G 网络架构设计的最直接以及最关键驱动之一,推动网络进一步从数据连接向信息服务能力转变推动网络进一步从数据连接向信息服务能力转变。 1.31.3 新技术融合驱动新技术融合驱动 6G 是通信技术、信息技术、大数据技术、AI 技术、控制技术深度融合的新一代移动通信系统,呈现出极强的跨学科、跨领域发展特征。DOICT(Data Technology, Operational Technology, Information Technology, Communication Technology,数据技术,运营技术,信息技术,通信技术)融合

    12、将是 6G 端到端信息处理和服务架构的发展趋势,而 IP(Internet Protocol,互联网协议)新技术的出现,为 6G 网络技术发展提供了更多的能力参考,二者的结合可以称为DOI2CT。 ITIT 技术技术与与 CTCT 技术融合技术融合,可实现资源虚拟化、功能容器化、架构服务化、交互 API(Application Programming Interface,应用程序接口)化、控制集中化等,是柔性网络的基础。从云原生、存算一体到无服务器计算,以数据为中心的计算架构不断向高效、敏捷、弹性演进;从云计算、边缘计算到算力路由、在网计算,计算和网络正在打破彼此的边界,呈现出算网一体化、平台

    13、原生化的特征。 DTDT 技术技术将助力全社会的数字化、智能化发展,推动人工智能与大数据全面渗透网络,是网络智能化的基础。面向 6G 新的应用场景,AI 技术将成为 6G 网络的内生能力,并对 6G 网络的支持能力和演进能力提出严苛的要求,同时应用中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 5 于未来网络中的智能技术必须具备自身演化能力和较高程度的自我优化能力。 OTOT 技术技术随着工业互联网快速发展,其中 TSN(Time-Sensitive Network) 、vPLC(virtual Programmable Logic Controller) 、RTOS(Real-time ope

    14、rating system)等技术的探索发展,将助力工业生产逐步向柔性、开放、交互的智能制造模式转变。为了更好的承接和服务工业互联网需求,6G 网络需要考虑对 OT 新技术的支持和适配, 一方面助力6G满足OT网络确定性、 高可靠的性能指标要求,另一方面借助 6G 网络的算网能力,助力 OT 网络的算力整合与算力提升。 IPIP 新技术理念新技术理念,IP 技术具有基础性、依靠自底向上的创新机制。IP 网络领域近几年创新活跃, 进入到一个新的发展时期, 包括 SRv6 (Segment Routing over IP Version 6 Data Plane,基于 IPv6 的数据平面分段路由

    15、技术) 、DetNet(Deterministic Networking,确定性网络) 、CAN(Computing Aware Network,算力感知网络) 、APN(Application-Aware Networking,应用感知网络) 、HTTP/3(HyperText Transfer Protocol/3,超文本传输协议第三版)等在内的 IP 新技术正在逐渐显现。 IP 组网和移动网络的融合创新, 有望促成 6G网络跨越式发展。 面向 2030,在论证跨界领域新技术发展态势和引入可行性的基础上,需不断推进 DOI2CT 与 6G 网络架构技术的融通发展,更好的为上层应用提供服务。

    16、 1.41.4 现网部署的启示现网部署的启示 以 SBA 为代表的 5G 架构已全面走向商用,经过三年商用的考验,基本论证了 5G 网络的架构设计是成功的,而 5G 架构的创新性变革,也被公认是具有前瞻性和必要性的,为 5G 能够高效的响应千行百业个性化需求提供了有利的基础架构支撑。但是随着商用部署的不断深入,也呈现出新理念实现有待深化、面向新场景的新需求有待满足、服务能力与业务深度融合亟待增强三大问题。 首先,设计理念首先,设计理念实现实现有待深化。有待深化。以服务化架构设计为例,通过网元的结构,使其具备更加灵活、高效、简洁的服务,为后续敏捷迭代、灵活组合提供便利。但是也发现:一方面,原子化

    17、服务需优化,受到兼容 2G-4G 网络互操作的影响,部分服务尚存耦合性,导致新特性、新服务的加入会波及已有服务;另一方面,服务化机制尚未普及到所有网元,致使此类网元仍被传统接口绑定,不利于敏捷网络目标的实现。 中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 6 其次,其次, 5 5G SAG SA 深入行业场景部署后,涌现出新的场景。深入行业场景部署后,涌现出新的场景。以边缘网络的安全为例,在设计之初,已经考虑到 5G 与行业深度结合,存在本地分流、用户面网元下沉部署的需求,从而引入了边缘计算的机制和部署架构。但是,下沉后的网元会散落于各种行业客户的机房,部分机房可能存在设施环境、网络管理要求等

    18、与通信机房标准差距较大等问题, 这将导致运营商网络安全的边界扩展到不可信域,需考虑进一步保障边缘计算架构下的网络安全、设备安全、数据安全。 再次,在再次,在 5 5G SAG SA 服务能力与业务深度融合后,展现出更高的需求。服务能力与业务深度融合后,展现出更高的需求。以边缘高精度定位为例,5G 考虑到高精度定位的需求,规划并设计了米级精度的定位服务能力。但是随着定位业务的发展,逐步出现行业边缘场景中,如园区设备定位及追踪数据不出园的要求, 厂区内 AGV 小车高精度定位导航的毫秒级准实时要求等。 现有定位方案依赖于部署在集中节点的核心网网元以及定位平台,面向随着业务发展出现的新需求,既需提升

    19、数据安全要求,也需满足准实时要求。 实际上,我们在规模商用过程中还发现了用户数据难迁移、SLA 跨域协作不便利、网络自动化运维能力不高等问题,这些现网问题给我们带来的启示,需要在 6G 架构的设计过程中进行充分思考、总结和优化设计。 1.51.5 5G5G- -A A 发展的启示发展的启示 从历代通信系统架构演进来看, 前一代架构后期引入的技术都将成为下一代重要组成,例如 4G 后期引入的核心网 C/U 分离、NB-IoT 空口、双连接等,在 5G都成为了重要的技术方向。5G-A 的关键技术将为 6G 架构演进埋下伏笔。 5G-A 网络作为承前启后的阶段,在 3GPP 的 R18、R19 的部

    20、分项目已能看到6G 技术 5G 化的趋势。例如 5G-A 的沉浸式多媒体增强(Study on XR (Extended Reality) and media services) 、通感一体(Study on Integrated Sensing and Communication) 、天地一体(Study on Support of Satellite Backhauling in 5GS) 、家庭网络融合(Personal IoT Network architecture) 、本地化移动通信下的元宇宙服务(Study on Localized Mobile Metaverse Servic

    21、es) 、面向低碳的系统化设计(Study on Energy Efficiency as service criteria) 、分布式智能(Artificial Intelligence (AI)/Machine Learning (ML) for NG-RAN) 、无源物联网(Study on Ambient power-enabled Internet of Things)等。5G-A中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 7 的演进发展呈现出多网融合、AI 内生、持续使能垂直行业这三大趋势,将影响6G 架构发展的走向。 中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 8 2. 2.

    22、 6G6G 网络架构设计理念网络架构设计理念 2.12.1 总体研判总体研判 基于新战略、新场景需求、新技术融合的驱动和现网部署、5G-A 发展的启示,对 6G 架构作出“十个研判” 。 (一)云化(一)云化/SBA/SBA/开放协议是开放协议是 5G5G 架构的灵魂,也是架构的灵魂,也是 6G6G 架构的基础,架构的基础,6G6G 架构架构应是继承式创新,而不是颠覆式变革。应是继承式创新,而不是颠覆式变革。 5G 架构通过云化、服务化、开放协议的三大核心设计,极大地扩展了移动通信网络的边界,使能 5G 网络为公众和垂直行业提供丰富多样的业务应用。面向 6G 时代的新场景新需求,三大设计要素同

    23、样适用,将在 6G 架构设计中得到继承和进一步发展,推动 6G 架构面向全场景提供更优质的信息通信服务。 (二)为了支持天地一体、元宇宙等新技术和新场景,(二)为了支持天地一体、元宇宙等新技术和新场景,6G6G 应在一定范围和应在一定范围和局部网络进行架构变革。局部网络进行架构变革。 天地一体引入了异构接入方式和动态网络拓扑,6G 架构在天基和地基的边界处需要支持多接入融合和大时空尺度移动性管理; 元宇宙要求通信网络提供一个虚实结合、跨界融合、闭环自治的平行数字空间,6G 架构的范围需要从物理空间扩展到数字空间,并支持两个空间之间的交互和协同;上述新场景都将引发架构的局部变革。 (三)为了解决

    24、行业纵深发展问题,更好地服务产业互联网的确定性、(三)为了解决行业纵深发展问题,更好地服务产业互联网的确定性、SLASLA保障等需求,保障等需求,6G6G 架构应跨域跨层。架构应跨域跨层。 仅依靠接入网/传输网/核心网的 QoS、网络切片、TSN 等质量保障技术,无法根本性地解决端到端的确定性问题;以 MSISDN/IMSI 为基础的移动通信码号,与产业互联网的标识系统无法互通; 这些都限制了通信网络的服务能力和服务范围。6G 架构需要将管理边界向各域各网、各行各业进一步延伸,构筑跨域跨层的信息通信网络系统。 (四)(四)6G6G 架构不仅仅是通信架构,而是通信、感知、计算等的融合架构,架构不

    25、仅仅是通信架构,而是通信、感知、计算等的融合架构,应支持新能力的一体化管理和调度。应支持新能力的一体化管理和调度。 跨界技术融合为 6G 网络引入了不同领域的新能力,要用好这些新能力,简中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 9 单的互通关系或调用关系是不够的,需要在架构层面进行通信、感知、计算等多个领域要素的深度融合,通过一体化管理和运营,在实现新能力的最大化利用的同时,避免网络复杂度的叠加式增加。 (五)连接密度、流量密度等的指数增长,带来网络规模的增长,(五)连接密度、流量密度等的指数增长,带来网络规模的增长,6G6G 架构架构应更弹性,支持更分布、更灵活、更敏捷的扩展。应更弹性,

    26、支持更分布、更灵活、更敏捷的扩展。 业界认为,6G 的连接密度将达到 0.1-1 亿设备/km3,流量密度将达到0.1-10Gbps/m2,由此导出的网络规模将无法通过刚性的方式进行管理,需要引入弹性架构设计,支持分布、灵活、敏捷的扩展能力,自适应地满足场景化、动态化的组网要求和服务要求。 (六)更广分布、更加开放的网络内呈现非信任关系,(六)更广分布、更加开放的网络内呈现非信任关系,6G6G 架构应以零信任架构应以零信任为基线来构建新的安全体系。为基线来构建新的安全体系。 传统通信网络的各个域为运营商自主掌控, 重点解决与外部互联的边界节点的安全问题。 深入到第三方场景的网络部署打破了移动网

    27、原来单一安全域的网络关系, 并增加了新的安全维护的角色,需要从架构上去考虑支持零信任的安全机制,实现持续验证,主动免疫。 (七)网络领域复杂,网络规模巨大,网络流量丰富,要加快(七)网络领域复杂,网络规模巨大,网络流量丰富,要加快 ITIT“换人” ,“换人” ,6G6G 架构应更加主动地引入架构应更加主动地引入 AIAI、数字孪生。、数字孪生。 传统通信网络的话务模型、流量模型是可预测的,智能化的运营运维手段是面向精细化管理的锦上添花。6G 网络的极致性能要求和跨域能力汇聚带来了网络规模和复杂度的量级提升, 使得业务应用的流量模型具有多样性和不可预测性,人工运营运维手段无法满足管理要求,各领

    28、域各环节都需要 AI、数字孪生等能力的支撑,使得 AI、数字孪生成为通信基础架构的必要元素。 (八)(八)6G6G 网络将涉及更多领域,引入更多能力,提供更强性能,网络复杂网络将涉及更多领域,引入更多能力,提供更强性能,网络复杂度将成为一个重要问题,度将成为一个重要问题,6G6G 架构应采用至简设计。架构应采用至简设计。 网络复杂度已成为通信网络向更多领域发展和深入的重要制约因素,6G 架构设计要着重考虑网络复杂度的问题。一方面要考虑把简单呈现给用户,对外屏蔽网络复杂度,对客户、运维人员提供清晰的界面;另一方面要做松耦合架构,避免网络实体之间的过多交互,采用自包含、自组织的机制,在架构设计中考

    29、虑简化传统通信网络的复杂机制,例如拜访地、归属地等相关设计。 中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 10 (九)(九)2/32/3G G 的逐步退网将为的逐步退网将为 6 6G G 网络设计提供更简洁的环境和基础,网络设计提供更简洁的环境和基础,6G6G 架架构应解决构应解决 5G5G 架构上遗留的代际痛点问题。架构上遗留的代际痛点问题。 5G 网络架构受限于移动通信初始版本的兼容和延续,仍然保留了一些传统设计理念。根据 6G 的时间节奏判断,6G 网络将有希望摆脱 2/3G 等传统网络的束缚,可以考虑用更加大胆的思路尝试解决用户数据设计、基本控制协议演进、用户面协议优化等代际痛点问题

    30、。 (十)接入网的集中化、服务化和核心网(十)接入网的集中化、服务化和核心网的分布化为领域间融合提供了契的分布化为领域间融合提供了契机,机,6G6G 架构应贯通领域,为更高效、更低成本的部署提供条件。架构应贯通领域,为更高效、更低成本的部署提供条件。 接入网通过 CU、DU 的分离,具备了资源共享、切片、云化的可行性,其部分功能的部署位置更加集中,而核心网面向边缘应用需求,逐步部署在更加边缘的位置,接入网和核心网在物理位置上逐渐出现部分重合,需要考虑逻辑功能的融合和重构。此外,终端功能与芯片耦合度高,升级换代难,滞后网络发展的问题也日益凸显。6G 在设计过程中,需考虑终端、接入网、核心网的服务

    31、重构和贯通,满足更高效率、更低成本的部署要求。 2.22.2 核心理念核心理念 基于对 6G 架构设计的“十个研判” ,6G 网络将秉承兼容、跨域、分布、内生、至简、孪生六大设计理念进行架构设计。 (一) 兼容设计: 移动通信网络沿着(一) 兼容设计: 移动通信网络沿着 IPIP 化、 云化、 服务化的方向发展变革,化、 云化、 服务化的方向发展变革,6G6G 架构设计将延续这些柔化发展方向,实现前后向兼容。架构设计将延续这些柔化发展方向,实现前后向兼容。 在连接柔化方面, 6G架构将在端到端IP化的基础上, 进一步实现确定性IP;在资源柔化方面,6G 架构将在云化的基础上,进一步实现算网一体

    32、;在功能柔化方面,6G 架构将在核心网服务化的基础上,进一步实现全域服务化和服务化技术演进。这三个柔化方向的持续发展,都将充分延续 5G 的架构优势,支持 5G网络平滑发展演进为 6G 网络。 (二)跨域设计:(二)跨域设计:6G6G 架构设计将支持管理固定、移动、卫星等多种接入,架构设计将支持管理固定、移动、卫星等多种接入,支持管理公众支持管理公众/ /行业、物理行业、物理/ /数字的多种网络,支持网内不同域的协同。数字的多种网络,支持网内不同域的协同。 面向端到端、全域全网提供质量可保障的信息通信服务,要求 6G 架构面向固定、移动、卫星等多种接入进行跨域一体化设计,在架构层面实现多接入的

    33、控中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 11 制融合、业务融合及管理融合。面向公众和行业的多样应用场景,要求 6G 架构面向不同组网方式、不同功能需求进行核心网、传输网、接入网等多域的跨层、一体化设计,在架构层面实现网络组织的融合。 (三)分布设计:(三)分布设计:6G6G 架构设计将由集中规划式向分布自架构设计将由集中规划式向分布自治式转变,满足大治式转变,满足大规模组网下的海量连接和极致性能要求。规模组网下的海量连接和极致性能要求。 6G 时代将出现控制面时延1ms、用户面时延0.1ms 的极致性能要求,大规模运营商的基站数量将达到千万量级。面向 6G 需求,集中式、人工管理的网络

    34、架构无法满足网络的性能和规模要求,需要通过集中+分布的协同组网,实现资源、路由、功能、业务层面的分布式管理,并实现自生长、自优化、自演进的网络自治,从而在大规模复杂组网环境下实现网络资源和网络能力的优化调度。 (四)内生设计:(四)内生设计:6G6G 架构设计将由外挂式向内生式转变,包括安全内生、架构设计将由外挂式向内生式转变,包括安全内生、AIAI 内生,在架构中内置核心能力。内生,在架构中内置核心能力。 面向多域融合、连接泛在、资源异构的 6G 网络,增量式、补丁式的能力增强难以满足大规模组网下的多样化、多元化服务需求,需要将安全、AI 等核心技术能力内置在 6G 架构中, 并渗透到各领域

    35、、 各网络、 各单元的全生命周期中,通过内生设计实现安全、AI 等核心技术能力与通信网络最深程度的融合。 (五)至简设计:(五)至简设计:6G6G 架构设计将由复杂增量式向至简一体式转变,对外呈架构设计将由复杂增量式向至简一体式转变,对外呈现为一体化系统,对内微服务化。现为一体化系统,对内微服务化。 对外,界面清晰成本可控,呈现易实施易部署的一体化架构,屏蔽内部复杂逻辑、操作指令和业务参数的暴露,便于运维人员使用、外部系统对接、用户/客户调用。因此,需要一方面从整体上结构化极简化功能集合,整合零散的服务功能,减少网络复杂度;另一方面进一步深化微服务理念,细化服务和功能的颗粒,减少服务间的耦合度

    36、,并支持智能化的组织能力,降低系统维护难度。 (六)孪生设计:(六)孪生设计:6G6G 架构设计将从单纯的物理网络实体向物理架构设计将从单纯的物理网络实体向物理+ +数字孪生方数字孪生方向演进,实现虚实映射、虚实交互。向演进,实现虚实映射、虚实交互。 6G 网络需构建平行的物理和数字网络,形成虚实融合管理手段,一方面支持不同的网络和业务形态的实时建模, 另一方面支持从虚拟向物理实体灵活实时的一体化策略控制,进一步支持基于数字系统实现物理系统的预测和迭代。 中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 12 2.32.3 关键要素关键要素 6G 网络需要考虑全服务化组件、开放化协议、分布化组网、

    37、弹性化连接、孪生化机制、自治化组织六大设计要素,设计构建稳健、先进的系统架构。 (一)全服务化组件(一)全服务化组件 支持网络功能的模块化、服务化设计,满足灵活的构造、组网需求;模块间应能够满足松耦合、易调用的能力编排,支持能力、效率和成本的平衡。 (二)(二)开放化协议开放化协议 满足代际间系统的访问以及升级演进能力,以及未来应用、不同层次通信系统、通信和外部系统的灵活对接;提供易构造便于维护运营的协议,兼顾效率。 (三)(三)分布化组网分布化组网 使能网络支持全局+局域、集中+分布的网络构建。支持网络功能进行通用管理和个性化定制,实现自包含、自组织式组网。 (四)(四)弹性化连接弹性化连接

    38、 使能网络与网络、 终端和网络之间及不同功能之间快速、 鲁棒、 泛在的连接,实现数据、算力的疏导和路由,满足多制式、多功能、多领域的资源共享。 (五)(五)孪生化机制孪生化机制 对于数据、 存储、 转发、 计算等多维度资源, 通过孪生化机制, 实现可复用、易管理、轻定制、自适应、能预测的物理+数字映射、反馈和闭环,满足对整体、局域多形态的资源进行动态化、自动化部署和优化。 (六)(六)自治化组织自治化组织 支持数字化、智能化手段降低运营维护难度,满足可视可管可控安全的整体和个性化服务能力,实现云、边、端、业的融合组织和多层级的网络自治。 中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 13 3.

    39、 6G3. 6G 网络总体架构设计网络总体架构设计- -“三体四层五面”“三体四层五面” 3.13.1 6G6G 网络架构全视图网络架构全视图 图 1 6G 网络架构全视图 作为一个复杂的系统, 6G 网络架构设计需从多个视图考虑, 多个维度设计。本白皮书从空间视图、逻辑视图和功能视图阐述了“三体四层五面”的 6G 总体逻辑架构。在 6G 总体逻辑架构中: (1 1) “三体”是架构的空间视图) “三体”是架构的空间视图,描述 6G 网络实体的客观存在形式,分为网络本体、管理编排体和数字孪生体。 (2 2) “四层”是架构的逻辑视图) “四层”是架构的逻辑视图,展现 6G 网络设计的结构与组织

    40、,由资源与算力层、路由与连接层、服务化功能层、使能层组成。 (3 3) “五面”是架构的功能视图) “五面”是架构的功能视图,展示 6G 网络功能的划分和组成,包括控制面、用户面、数据面、智能面与安全面五个基本功能面。 以“三体四层五面”的总体架构为基础,其在物理空间和数字虚拟空间结合以“三体四层五面”的总体架构为基础,其在物理空间和数字虚拟空间结合的设计角度,构成数字孪生网络的设计角度,构成数字孪生网络架构架构 DTNDTN(Digital Twin NetworkDigital Twin Network) 。6G 网络的孪生架构包括映射、反馈和闭环的空间设计,这部分的架构已有初步定义,见中

    41、国移动 2021 年发布的数字孪生网络(DTN) 白皮书,后续将进一步发展。 以“三体四层五面”的总体架构为基础,通过服务定义端到端的系统,构成以“三体四层五面”的总体架构为基础,通过服务定义端到端的系统,构成中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 14 全服务化架构全服务化架构 HSBAHSBA(Holistic ServiceHolistic Service- -Based ArchitectureBased Architecture) 。HSBA 设计了整个端到端系统的交互形式,包括组件、协议和连接,是基于服务化接口进行信息传递和业务处理,体现了整个 6G 网络架构的系统设计方法。

    42、 以“三体四层五面”的总体架构为基础,在组网中达到灵活智能的设计,构以“三体四层五面”的总体架构为基础,在组网中达到灵活智能的设计,构成分布式自治网络架构成分布式自治网络架构 DANDAN(Distributed Autonomous NetworkDistributed Autonomous Network) 。) 。组网设计展现了 6G 网络之间的连接关系和组网形态,由功能自包含、同质化的、自闭环的微云单元微云单元 SCUSCU(Small Cloud UnitSmall Cloud Unit)组成,采用集中加分布的方式部署,分布式部署的 SCU 采用至简设计,作为靠近用户的前台,集中式部

    43、署的 SCU 功能相对完备,作为靠近用户的中后台。 3.23.2 “三体四层五面”总体架构“三体四层五面”总体架构 本白皮书提出“三体四层五面”的 6G 总体架构,从空间、逻辑与功能组成三个角度呈现一个跨域、跨层、多维的 6G 网络。具体如下图所示: 图 2 “三体四层五面”的 6G 总体架构 “体”是架构的空间视图,立体的描述了网络的构成。 “层”是架构的逻辑视图,从逻辑上描述网络的分层架构,在实现过程中,可被一体化集成。 “面”是架构的功能视图,主要是指功能类别,沿用传统 3GPP 网络中控制面和用户面的“面”的概念。 6G6G 网络在空间视图上包括网络本体、管理编排体、数字孪生体三大实体

    44、。网络在空间视图上包括网络本体、管理编排体、数字孪生体三大实体。中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 15 其中管理编排体和数字孪生体是在其中管理编排体和数字孪生体是在 6G6G 中新定义的两个实体。中新定义的两个实体。网络本体是最重要的网络实体,实现网络功能和网络运行;管理编排体对网络进行实例化及变更操作,实现全生命周期编排管理;数字孪生体构建了网络的数字空间,实现了虚实映射。 随着数字孪生技术的发展以及整个网络运维越来越复杂,并考虑到网络故障的高代价以及昂贵的试验成本,需要在传统物理网络进行外部抽象映射,建立一个新的发展体系,构建全新的数字孪生体,通过虚实结合的闭环控制,来改变现有

    45、网络规、建、维、优的既定规则,有效保障网络运维,实时优化网络,实现未来网络自治。 6G6G 网络逻辑层次网络逻辑层次上上自下而上包含资源与算力、路由与连接、服务化功能、自下而上包含资源与算力、路由与连接、服务化功能、开放使能“四层” ,拉通开放使能“四层” ,拉通 6G6G 网络本体的逻辑层。网络本体的逻辑层。 “四层”的设计一方面突出了 6G架构在分层要素和能力上的丰富,另一方面体现了跨域拉通、多域协同及融合发展的理念。资源与算力层的设计理念突出了“算力”资源要素,将为 6G 提供频谱、存储、算力、网络进一步融合的基础资源。路由与连接层:延续开放协议的设计理念,不断吸收新机制和新协议(如确定

    46、性 IP、SRv6) ,向可编程、确定性演进。 服务化功能层延续服务化的设计理念, SBA 从核心网拓展到端到端的领域,支持不同功能的有机构建。 开放使能层: 进一步丰富对外开放的信息和通信能力,通过提取、封装、编排、组合,为自有业务和第三方应用提供服务。 6G6G 网络功能构成方面, 增强传统控制面、 用户面功能, 并引入新的数据面、网络功能构成方面, 增强传统控制面、 用户面功能, 并引入新的数据面、智能面、安全面,共同组成“五面” 。智能面、安全面,共同组成“五面” 。控制面进一步增强,向全服务化方向演进,实现多种接入方式的融合控制。增强用户面,向可编程、服务化、跨域确定性方向演进,实现

    47、灵活、高性能转发。新增数据面,解决用户数据迁移的历代难题,系统性地提供可信数据服务。新增智能面,通过分布式智能节点的协同提供全局AI 能力,实现智能内生。新增安全面,以“安全数据+AI”为驱动的安全感知和主动防护,零信任的安全体系,实现安全内生。 3.33.3 三体:网络本体、管理编排体、数字孪生体三体:网络本体、管理编排体、数字孪生体 随着数字孪生等技术的发展以及网络运维复杂度的提升, 需要在传统物理网络进行外部抽象映射,建立一个新的发展体系,构建全新的数字孪生体,通过管理编排体对网络本体实现闭环控制。 中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 16 3 3.3.1 .3.1 网络本体网

    48、络本体 网络本体包括传统意义上的基站、核心网、传输承载等物理设备。网络本网络本体包括传统意义上的基站、核心网、传输承载等物理设备。网络本体是为用户提供信息服务的真实的、实际运行的网络,是架构实现的载体。体是为用户提供信息服务的真实的、实际运行的网络,是架构实现的载体。 (1 1)在基础资源上,引入“算力”作为新的资源要素。在基础资源上,引入“算力”作为新的资源要素。网络从调度连接向调度算力资源扩展, 为 6G 新的网络能力, 如感知能力、 智能内生能力提供基础。 (2 2)在)在提供方式上,从云化、软件化进一步向池化发展。提供方式上,从云化、软件化进一步向池化发展。网络本体逐步发展为一个可调度

    49、的、可流动的灵活的实体。一体化、池化的提供连接、计算、存储的能力。 (3 3)在服务能力上,进一步向服务化、平台化网络发展。在服务能力上,进一步向服务化、平台化网络发展。6G 将深化 5G 开启的网络平台能力。如,以用户管理、连接管理、服务管理、移动性管理等基础模块化服务为基础,构建面向特定场景的功能和服务能力。 3 3.3.2 .3.2 管理编排体管理编排体 管理编排体管理编排体是对网络资源、 网络能力进行智能的编排管理, 实现网络全生命是对网络资源、 网络能力进行智能的编排管理, 实现网络全生命周期管理的功能实体。周期管理的功能实体。 (1 1)管理编排体的主要操作对象是网络本体,同时也对

    50、孪生体进行编排和管理编排体的主要操作对象是网络本体,同时也对孪生体进行编排和优化。优化。管理编排体根据用户的业务以及网络本身运维运营需求,统一编排所需要的资源和功能,形成所需的能力,保证用户的业务体验。管理体可通过与孪生体交互,接受孪生体输出的网络配置参数,对物理网络进行编排管理,从而实现网络自动化运营,提升网络对新业务、新场景和新需求差异化需求的适应性。 (2 2)整合多方资源,端到端拉通以实现管理系统的更新换代。)整合多方资源,端到端拉通以实现管理系统的更新换代。面向网络资源, 管理编排体需具备对频谱、 存储、 算力等相关资源的统筹和精细化管理能力。面向网络能力,管理编排体需拉通端到端网络

    51、的各层、各面,将连接能力、算力能力、智能能力、安全能力等编排为可对内对外提供的服务,并通过开放使能层对外提供。借助网络智能化和自动化等技术手段实现网络自治的闭环管理运维。 3 3.3.3 .3.3 数字孪生体数字孪生体 数字孪生数字孪生体是物理实体对象在虚拟空间中的映射,实现网络的低成本试错、体是物理实体对象在虚拟空间中的映射,实现网络的低成本试错、中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 17 智能化决策、高效率创新。智能化决策、高效率创新。 (1 1)对网络本体进行部分或者全部孪生镜像。对网络本体进行部分或者全部孪生镜像。构建一个网络孪生体需要数据、模型、映射和交互四个关键要素。6G

    52、网络架构中所有网络功能均可以按需构建对应的网络功能孪生体,孪生体与真实物理网络可实时交互数据,通过建模和映射还原真实物理网络的运行状态和环境,进行网络部署前预验证,进而提供网络策略最优解,提升网络决策和部署的可靠性。 (2 2)通过内外闭环,助力)通过内外闭环,助力 6G6G 网络实现智能面,达成柔性网络和智慧内生等网络实现智能面,达成柔性网络和智慧内生等目标。目标。网络运维和优化、网络智能化应用、意图驱动的网络智能自治、以及网络新技术、新业务创新等均可通过北向接口向孪生体输入需求,并通过网络孪生体的模型化实例进行业务的部署和验证。通过孪生体的内生闭环,验证网络能力,验证后,孪生体通过南向接口

    53、将控制更新下发至物理实体网络。 3.43.4 四层:资源与算力层、路由与连接层、服务化功能层、开放使四层:资源与算力层、路由与连接层、服务化功能层、开放使能层能层 3 3.4.1 .4.1 资源与算力层资源与算力层 资源与算力层资源与算力层是是 6G6G 网络的物理资源,包括频谱、存储、算力、网络等基础网络的物理资源,包括频谱、存储、算力、网络等基础资源。资源。4G 完成核心网软硬件解耦,5G 核心网完成云化、并向无线云化扩展。以之为基础,6G 网络向以算力网络为典型特征的一体化网络演进。6G 网络跨域设计、分布式的设计思路,要求无线和网络架构融合,资源共享。因此,6G 网络将聚合端、边、网、

    54、云的物理资源,以算力为核心,实现网络、算力和存储的深度融合,实现信息通信资源的智能调度和优化利用,为上层服务提供物理资源。 3 3.4.2 .4.2 路由与连接层路由与连接层 路由与连接层路由与连接层将将 6G6G 网络中的物理节点连接成网,实现状态的感知、确定性网络中的物理节点连接成网,实现状态的感知、确定性的转发、灵活的服务化调用。的转发、灵活的服务化调用。 (1 1) 对下实现物理连接。对下实现物理连接。 路由与连接层根据时间、 空间等要素, 通过静态、动态连接等多种方式,将资源与算力层的各种物理节点连通,组成有机网络。并中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 18 动态的感知节点

    55、状态、链路状态,实时调整网络连接,实现网络的路径最优和实时可达。 (2 2)对上构建逻辑连接。)对上构建逻辑连接。路由与连接层为服务化功能层的各实体之间提供安全、具备 QoS 保障的逻辑连接,实时感知功能层的工作状态和负荷情况,接收并解析功能层的微服务消息、数据报文,并实现高效路由、无状态传输、确定性转发。构建高效、智能、安全、可靠的连接基座。根据至简设计的原则,路由与连接层具体设计时,可以采用通用、统一的接口协议。 3 3.4.3 .4.3 服务化功能层服务化功能层 为继承为继承 SBASBA 的架构优势,该层延续的架构优势,该层延续 5G5G 服务的柔性设计,具备接入控制、移服务的柔性设计

    56、,具备接入控制、移动性管理、动性管理、会话管理、网络安全、数据报文处理和转发等基础功能,并支持跨会话管理、网络安全、数据报文处理和转发等基础功能,并支持跨域融合、漫游互通、人工智能等增强能力。域融合、漫游互通、人工智能等增强能力。功能层的不同面应支持灵活组合,按需构成微云单元并支持分布式部署及独立工作。服务功能层的逻辑功能定义,参考 3.5 节“五面”部分。 3 3.4.4.4 4 开放使能层开放使能层 开放使能层开放使能层通过对下层信息和通信能力的提取、封装、编排、组合,为自有通过对下层信息和通信能力的提取、封装、编排、组合,为自有业务和第三方应用提供能力和服务。业务和第三方应用提供能力和服

    57、务。 通信能力开放已成为未来网络发展的核心内容。通过开放使能层,开放运营商网络的算力服务、连接服务、功能服务、数据服务、AI 服务、安全服务,为运营商带来更多增值业务的同时,也为用户带来更好的业务体验。具体实现时,可通过能力组件、服务插件、定制业务、API、SDK(Software Development Kit,软件开发工具)等方式,实现能力和服务的开放。 3.53.5 五面:控制面、用户面、数据面、智能面、安全面五面:控制面、用户面、数据面、智能面、安全面 6G 系统架构中的服务化功能层有很多网络的核心环节和能力需要增加并单独考虑,因此在增强传统控制面、用户面基础上,增加独立的数据面、智能

    58、面、安全面,实现智慧内生、安全内生。 中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 19 3 3.5.1 .5.1 控制面控制面 向全服务化方向演进,实现多种接入方式的融合控制。实现无线、核心网资源,以及固定、移动、卫星资源的统一、高效、精准控制,6G 将在传统控制面的基础上,进一步进行如下方面的增强: (1 1)跨域融合,灵活控制。)跨域融合,灵活控制。将接入网功能重构为服务,提升接入网与核心网的融合协同能力,业务的快速定制和响应能力。在天地一体网络中,为了提高网络资源的利用率,提供业务连续性和服务质量保障,有必要实现多种接入方式的融合控制。 通过网络功能原子化分割、 网元动态编排组合、 异

    59、构网元动态协作,在固定、 移动、 卫星融合网络中实现网络功能动态分割、 部署与协作、 融合控制。 (2 2)多维感知,精准控制。)多维感知,精准控制。在尽可能不影响通信功能的前提下,使用通信技术本身的可用以感知探测的能力,实现对目标、环境或者内容的智能自适应的感知,助力网络通信性能的提升或赋予通信系统新的能力。通过感知到的信息,结合人工智能等新技术,实现更加精准的网络控制。 3 3.5.2 .5.2 用户面用户面 以传统网络用户面为基础,向可编程、服务化、跨域确定性方向演进,实现灵活、高性能转发,全面提升用户面的能力。 (1 1)可编程:)可编程:通过协议无关的用户面编程语言,可以灵活定义用户

    60、面的分组处理逻辑, 实现对用户面诸多网络功能的灵活定义和在各个可编程网元上的优化编排。网络可编程能够以更高的敏捷性、灵活性提供创新的通信服务,并支持业务的更快速部署。 (2 2) 服务化:服务化: 服务化的演进可以使得数据面获得敏捷、 简化、 开放的优势,然而由于用户面需要实现快速转发的能力,其服务化的演进将分场景进行。在集中侧,需要大流量转发的场景下,其可以仍然采用软硬更加耦合的方式。在分布式边缘的场景下,更多的用服务化的方式灵活部署。 (3 3)跨域确定性:)跨域确定性:用户面将通过跨域融合,采用资源预留、流量整形、队列调度等技术,实现可预期、可规划的流量调度,将时延、抖动、丢包率控制在确

    61、定的范围内,从而满足新型业务的大带宽、低时延、高可靠等多样化需求,同中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 20 时兼顾普通业务流量的转发。 3 3.5.3 .5.3 数据面数据面 数据面是 6G 网络架构中新增的一个平面,其目的是实现庞大用户数据的高效安全迭代、网络状态的可靠迁移、以及通过可信的方式引入数据服务。该平面将构建高效、统一的数据管理功能,支持精细化的数据采集、高效的数据传输、灵活的数据存储、分布式数据协同,兼顾考虑数据的可靠性、数据隐私和安全,实现对数据全生命周期的闭环管理,同时将数据作为一种服务产品,构建基于数据提供者和消费者的业务逻辑,提供多样化的数据增值服务。 具体说

    62、来,数据面需要具备以下三方面能力: (1 1)数据融合能力。)数据融合能力。用户数据网元在 2G/3G/4G/5G/IMS 均定位为不同类型的网元,其存储的用户数据和相关接口都不一样。例如,移动用户的标识信息、鉴权信息、业务信息均有所不同,不同代际的通信网络使用的用户数据管理协议也是不同的。为了实现鉴权数据的重用、鉴权同步、被叫域选择等能力,不同系统间的用户数据需要进行融合。传统的用户数据的融合方式,需要通过新建或升级部署用户数据网元,再将全网用户的存量数据割接到新的用户数据网元中,存在网络资源浪费、数据割接量巨大、升级时间长等问题。因此,6G 数据面需要具备高效率的数据融合能力,采用集中+分

    63、布的存储方式,支持不同网络间的统一鉴权、认证,向业务平台提供统一的用户视图。 (2 2)数据连续性能力。)数据连续性能力。用户除了静态的签约数据、配置数据外,还会产生上下文数据,如所在的位置、网络为其分配的 ID 等半静态数据,以及在通信过程中产生的信令消息、 暂态上下文等动态数据。 上述数据在相关网元出现故障时,需要迅速从旧网络实体迁移到新网络实体中,以保证通信的快速恢复。因此,6G数据面具备可靠性和灵活的迁移能力,结合区块链、IPFS 等去中心化的存储方式,实现数据的分布式可靠性存储和转移。 (3 3)数据服务能)数据服务能力。力。6G 网络富含数据“金矿” ,但这些数据散落在运营商的不同

    64、系统中,如同金沙。因此,6G 数据面通过引入数据服务能力,在满足数据法规监管要求的前提下,通过构建可信的数据服务框架,对网络运营数据、业务数据、用户签约数据、感知数据、AI 模型数据等进行采集、处理、分析、共中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 21 享,从中发现新价值。 3 3.5.4 .5.4 智能面智能面 智能面是实现智能服务的物理载体,既可以为服务对象提供本地 AI 能力,又可以通过分布式智能节点的协同提供全局 AI 能力。实现如下三方面的能力: (1 1)AIAI 要素及其工作流的自动化集成。要素及其工作流的自动化集成。借助 AI 工程化、算网融合等技术手段,在网络内拉通 A

    65、I 要素资源(算力、算法、数据) ,支持 AI 要素间的交互和集成,提供本地自动化集成 AI 运行环境,实现 AI 工作流的高效运转,满足 AI服务运行结果的实时反馈。解决当前 AI 技术在网络应用中效率低的问题,AI 服务近数据源、近服务对象部署的设计可满足 AI 服务的实时性需求。 (2 2) 智能服务的高效协同。) 智能服务的高效协同。 支持AI服务的原子化抽象和分布式部署和协同,通过分布式训练和推理、多智能体协同技术,实现多节点间智能业务的协同,例如终端、无线接入、核心网和应用服务间的智能业务协作,多区域节点的联邦训练、联合推理等,实现从单节点智能到分布式多节点智能的演进,解决从单领域

    66、问题到解决复杂系统问题的升级。减少传统集中式 AI 计算模式造成的大量数据传输开销,缓解数据传输中的数据隐私问题。 (3 3) 智能面与相关功能体的协同。) 智能面与相关功能体的协同。 管理编排体对智能面进行 AI 业务的编排;控制面对智能面提供 AI 服务的控制和 QoS 保障; 用户面为智能面提供 AI 服务所需要素间的传输连接;数据面为智能面提供数据采集和处理的数据底座;数字孪生体作为网络的数字镜像, 为智能面提供智能服务构建所需的网络多维数据模型,例如流量数据模型,网络特性业务模型等,同时为智能面提供智能服务的预验证环境,为智能服务在网络本体运行前提供质量保障。 3 3.5.5 .5.

    67、5 安全面安全面 6G 网络中的安全面, 是基于网络内部建设的各项安全能力, 以信任为纽带、AI 为驱动、协同为手段,形成的主动、智能、弹性、高效的安全体系。提供异网融合场景下的高安全防护能力,并对应用赋能。在传统安全防护的基础上,主要实现的新功能包括: (1 1)内生高)内生高安全能力。安全能力。将安全能力与网元/网络特性充分融合,实现网络的中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 22 “高安全免疫”能力,并进一步形成 6G 内生安全体系。同时,结合移动通信网的特点,布局基于身份的网络原生的安全能力,例如:身份管理、认证、高安全密码服务等。 (2 2)安全感知与主动防护)安全感知与主动

    68、防护。在现有安全被动防护的基础上,增加主动安全能力,重点包括:以“安全数据+AI”为驱动,感知威胁、发现未知攻击;以“安全数据+DTN+AI”为驱动,分析和推演安全策略,实现全局最优配置。最终在 6G网络中实现主动安全能力,实现从被动防护向主动感知与防御的方向转化。 (3 3)柔性、协同)柔性、协同的安全能力与服务的安全能力与服务。一是一是以信任为基础、以安全度量为手段,综合分析“安全+信任”后部署安全措施,打破安全“非 0 即 1”概念,推进动态、适度的安全理念;二是二是以协同为基础、编排为手段,充分协同各类分布式安全能力、与安全相关的各项机制,实现安全能力的最大化;三是三是基于业务需求,提

    69、供灵活、可调度的安全服务。 中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 23 4. 4. 全服务化的系统架构(全服务化的系统架构(HSBAHSBA) 4.1 4.1 核心特征核心特征 全服务化架构 HSBA(Holistic Service-Based Architecture)的提法来源于中国移动发表在中国通信的 6G 架构论文。本白皮书进一步深化介绍: 全服务化架构是全服务化架构是“三体四层五面”“三体四层五面”6G6G 总体架构的核心基石,是服务化功能总体架构的核心基石,是服务化功能层中各个功能面的基本设计。层中各个功能面的基本设计。 服务化功能层中的各个面之间, 以及每一面内部的各个

    70、网络功能都统一在服务化架构下,采用模块化、服务化设计,都采用统一的服务框架技术进行服务的自组织,并通过服务化接口交互。 全服务化架构是服务化架构在多个领域的拓展,全服务化架构是服务化架构在多个领域的拓展,接入网服务化和核心网用接入网服务化和核心网用户面服务化是户面服务化是全服务化架构全服务化架构的的有机组成有机组成。 服务化功能层中的控制面基于传统控制面的功能进一步增强,天然支持服务化。数据面、智能面和安全面是新定义的,这些面以信令处理为主,随着这些面的功能逐步明确,将原生采用模块化、服务化设计。 基站设备功能包含信令控制, 数据处理, 以及智能化的 QoS 调度等能力,虽然物理形态上表现为单

    71、一的基站设备, 但是逻辑上可以由五面或者五面中的部分面来实现。将无线网络重构为功能更细粒度的服务化 RAN,采用和核心网统一的服务化框架,将为端到端网络流程带来新的交互方式。目前,核心网用户面是核心网服务化的孤岛,和控制面之间依然采用传统的定制化接口,制约了网络的敏捷发展。因此,6G 阶段有必要实现用户面的模块化、服务化。 全服务化架构是服务化架构全服务化架构是服务化架构的进一步深化,从服务框架、服务接口、原子的进一步深化,从服务框架、服务接口、原子服务等方面增强,适应网络的分布式组织、服务的智能化调度、行业专网的灵服务等方面增强,适应网络的分布式组织、服务的智能化调度、行业专网的灵活化部署。

    72、活化部署。服务化框架技术已经实现了网络功能和服务的自动化管理,但是在未来网络中,随着网络规模增大、行业网络个性化需求的增长,6G 网络呈现集中加分布的组合部署形式。因此,服务化框架技术有必要进一步深入,一方面支持分布式网络功能和服务的自动注册、发现和调用,另一方面支持分布式网络的自动化管理, 即分布式的网络和其中的网络功能及服务能自动化地被其他网络节点找到。服务化接口进一步升级,实现更加灵活可靠的服务调用。服务将进一步解耦,根据场景智能化地实现服务的最佳调用,构成最满足客户需求的至简网络,中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 24 甚至为用户提供更加轻量级的函数级服务。 总结来看,HS

    73、BA 架构所实现的全服务化在广度和深度方面有进一步发展: (1)从广度上来讲,HSBA 将在全系统、全网元范围内实现服务化设计,统一采用服务化接口。 (2)从深度上来讲,HSBA 将更加深入地贯彻服务化设计理念,优化服务设计、进一步消除原子服务之间的耦合性。 (3)引入新的协议及服务化技术的增强,如引入 HTTP/3、无服务器机制、函数服务等更多的服务化技术。 图 3 HSBA 架构示意图 4 4.2 .2 服务化架构的拓展服务化架构的拓展 自 5G 控制面引入服务化架构以来,历经 3 个 Release 的迭代,已经在核心网控制面、计费系统中实现了服务化。服务化架构所带来的优势正在逐步展现。

    74、 4.2.1 4.2.1 核心网用户面功能的服务化核心网用户面功能的服务化 用户面的服务化有助于实现 6G 网络的全云化部署。用户面作为移动网络数据处理的主要功能,需要加强对服务设计的支持,包括定义用户面的典型服务、支持基于服务的接口来代替目前使用包转发控制协议接口。 用户面的服务可以设计为数据处理及转发服务、PDU 会话隧道管理服务、策略控制服务、会话锚点服务、安全管理服务、能力开放服务以及定制化服务。 数据处理及转发服务对用户上下行业务数据进行转发、丢弃以及缓存。PDU中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 25 会话隧道管理服务实现数据封装与解封装;隧道建立与释放。策略控制服务支持

    75、管理编排体的预定义规则; 支持控制面的动态策略配置, 例如服务质量保障策略、业务数据转发规则。会话锚点服务提供数据接入;支持单会话内的多个锚点。安全管理服务提供用户数据的隐私保护; 接入设备安全监控; 接入地址安全性验证;接口安全监测。能力开放服务开放会话和节点信息;向智能面开放所需的用户业务与行为数据;向管理编排体开放节点信息;向垂直行业开放用户与节点信息。 4.2.24.2.2 无线接入网(无线接入网(RANRAN)的服务化)的服务化 目前基站的最小粒度为集中单元(Centralized Unit,CU)或分布单元(Distributed Unit,DU) ,颗粒度较大,依然不能满足特定新

    76、功能快速上线、灵活部署的需求;从接口角度,基站内部、基站之间、基站与核心网之间依然使用点对点专用接口互连,每当基站或相关核心网网络功能发生改变时,都需要在相关接口上进行调整,标准化工作量大、运维管理复杂度高。为了敏捷响应未来更加多样化的业务功能需求、服务质量(Quality of Service,QoS)需求、管理策略需求、部署需求、开放需求,使网络具备更强的前向兼容性,下一代无线接入网需要从服务能力角度着手发力, 将无线网络控制面功能与用户面功能深度解耦,并重构为功能更细粒度的服务化 RAN。 RAN 的控制面功能通过服务化重构为多个服务,大致可以包括如下几种类型:无线承载管理服务、连接与移

    77、动性管理服务、本地定位服务、多播广播服务、数据采集服务、信令传输服务、接入网开放服务等。RAN 控制面服务化可以与核心网的服务直接互访, 减少网络中不必要的连接与移动性管理功能转发。 此外, RAN的控制面服务与其他服务(包括核心网服务、其他 RAN 控制面服务)之间的交互可从串行交互转为多方并行交互,由此可优化控制面流程。 RAN 的用户面功能通过服务化重构为多个 RAN 用户面服务,并在需要时按需灵活组合,以更好满足多种业务需求。本质上,用户面服务化旨在突破传统分层协议设计理念,使功能与功能之间的调用关系不再受限于上下层协议关系,功能模块之间可以灵活调用。 中国移动 中国移动 6G 网络架

    78、构技术白皮书 26 4 4.3 .3 服务化架构的深化服务化架构的深化 5G 网络开启了电信网络向服务化演进的大门,但作为引入服务化架构的第一个代际系统,5G 服务化设计还存在原子服务解耦不彻底的问题,一些新兴的服务化技术也尚未引入 5G 网络。因此,全服务化架构还需要进一步消除原子服务间的耦合关系,吸纳更多的服务化技术,从服务框架、服务接口、原子服务等方面增强,充分发挥服务化技术优势。 服务框架朝着更加分布式的方向演进, 并优化服务的解耦设计。服务框架朝着更加分布式的方向演进, 并优化服务的解耦设计。 将网络的业务处理和通用的通信功能解耦,并进一步将通信功能独立,作为服务框架的一部分。 从而

    79、在海量服务、 复杂的架构和网络中建立稳定的通信机制。 新功能引入时,只需关注功能本身,而无需提供服务的通信等基础能力,大大降低了新功能引入门槛。独立的服务化框架,在 5G 服务化框架支持网络功能和服务自动化管理的基础上,进一步地扩展支持网络级的自动化管理。服务化框架的代理可以分布在不同的分布式网络中,通过框架之间的协同来支持网络的分布式部署。 服务接口朝着更加灵活开放、 高效可靠的方向发展。服务接口朝着更加灵活开放、 高效可靠的方向发展。 QUIC 等协议日臻成熟,QUIC 协议在保障网络可靠性的同时,有效降低了连接建立的时间,多路复用可实现无队头阻塞,同时 QUIC 协议改进了 TCP 的拥

    80、塞控制机制。6G 网络演进过程中也需要积极吸取新型的 IT 协议,控制面及用户面协议设计朝着下一代互联网协议演进。 原子服务进一步解耦重构, 支持更加灵活的组合原子服务进一步解耦重构, 支持更加灵活的组合及更加轻量级的调用及更加轻量级的调用。 通过将原子服务的进一步解耦重构,并引入函数服务技术(Serverless) ,充分利用其免运维、高可用、弹性伸缩、按需付费等优势,对 6G 服务化架构进行函数划分,通过 Serverless 服务分类处理,可以真正做到部署应用时无需考虑基础设施建设,实现自动化构建、一键式部署和启动服务。 中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 27 5. 5. 分

    81、布式自治的网络架构(分布式自治的网络架构(DANDAN) 5.15.1 核心特征核心特征 5.1.1 5.1.1 分布式分布式 6G6G网络分布式部署将成为必然。网络分布式部署将成为必然。 为应对6G时代大规模连接、 超低时延通信、多样化定制需求,网络需引入分布式部署机制。 大规模连接导致基站规模增加,亟需高效管理。大规模连接导致基站规模增加,亟需高效管理。预计 6G 时代流量密度将比5G 提升 10-1000 倍(5G 的流量密度为 10Mbps/m2) ,连接密度将达到 0.1-1 亿设备/km3。6G 时代预计将采用更高带宽频谱承载 6G 业务,通信基站将“致密化” ,预测将达到千万量级

    82、。如何管理终端的大规模连接,以及大规模的基站和小基站成为 6G 网络架构设计考虑的关键问题。 超低时延通信需求。超低时延通信需求。沉浸式交互、车联网业务越发成熟,此类业务为实现高实时的业务体验,需求网络具备更低时延、更快响应的服务能力。网络必须部署在靠近用户端, 支持控制设备本地化部署 (如机械臂, 智能小车, 定位服务等) 。 数据本地化的需求。数据本地化的需求。出于安全和隐私的考虑,企业用户对自身的生产、经营数据的隐私和保密性要求很高,有强烈的数据不出厂需求。这就要求网络不仅实现数据的本地传输、分析,还要实现控制信令的本地传输处理。 5.1.2 5.1.2 网络自治网络自治 网络自治是指网

    83、络自治是指 6G6G 网络网络具备具备自自组织、自组织、自管理、自优化的管理、自优化的能力能力。 自组织实现网络能力的灵活部署、动态的连接、高效的互通、即插即用。自组织实现网络能力的灵活部署、动态的连接、高效的互通、即插即用。与 5G 及之前的网络需依靠提前规划、固定配置、组网部署时间过长相比,6G 面向未来的分布式部署,需支持网络连接动态建立、动态调优,因此可考虑引入通用的、可快速互通的 IP 化协议。 分布式部署带来的管理复杂性,需要依靠网络自管理解决。分布式部署带来的管理复杂性,需要依靠网络自管理解决。相比较于集中式网络架构,网络节点分布式部署(千或万量级) 、边缘化的对等节点间快速交互

    84、导致网络管理复杂度倍增,需引入网络自治解决。6G 网络控制面功能如移动中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 28 性管理、会话管理、数据存储等核心能力需分布式下沉部署,并在网络边缘对控制信息进行合理处理和响应。为支持能力的按需下沉,其相关的网络资源和网络连接也需要配套下沉部署。 管理多样化网络功能和适配多样化场景,需要引入网络自优化能力。管理多样化网络功能和适配多样化场景,需要引入网络自优化能力。为适配千行百业定制化要求而衍生出的多样化定制化功能/服务, 将在 6G 网络大规模出现。对多样化服务进行按需设计、快速上线、版本管理、全生命周期调度将极其复杂。 随着卫星通信的引入以及各类呈指

    85、数式增长的用户终端和 IoT 设备出现,各种样式终端的管理与组织也变得愈加困难。 5.1.3 5.1.3 单元自包含单元自包含 分布式和网络自治是从网络维度对分布式和网络自治是从网络维度对 6G6G 设计进行考虑,自包含是从网络单元设计进行考虑,自包含是从网络单元能力进行考虑。能力进行考虑。 6G6G 分布式节点需支持自包含,具备完整的功能、资源、连接能力,可独立分布式节点需支持自包含,具备完整的功能、资源、连接能力,可独立完成闭环网络流程处理。完成闭环网络流程处理。 要求分布式节点具备完整的系统框架, 即支持控制面信息处理、用户面业务处理、用户数据、安全防护、网络自管理自优化等。 5.25.

    86、2 DANDAN 网络架构设计网络架构设计 基于上述分布式、自治、自包含的设计理念,本白皮书提出 6G6G 组网设计组网设计,即:即:分布式自治网络分布式自治网络 DANDAN(Distributed Autonomous NetworkDistributed Autonomous Network)架构)架构。 DAN 网络架构由分布式微云单元 SCU(Small Cloud Unit)及其相关协议组成。SCU 为构成 DAN 架构的最关键模块单元,可支持在网络中分布式部署,具备自包含和自治能力。 本白皮书将从模块设计和协议设计模块设计和协议设计两方面阐述该架构设计。 中国移动 中国移动 6G

    87、 网络架构技术白皮书 29 图 4 6G 分布式自治网络架构(DAN) (1 1)模块设计:引入可灵活部署、即插即用、资源自足的分布式微云单元)模块设计:引入可灵活部署、即插即用、资源自足的分布式微云单元SCUSCU。SCUSCU 包含以下技术特征:包含以下技术特征: - 一致性组织框架,均包含第三章所述“四层五面”能力,服务化功能层按照 HSBA 架构进行组织和通信,具备本地化完成数据和信令处理的能力,实现网络高效响应。 - 按需定制化,其基础设施规格、连接协议、服务化能力、开放能力均可以按场景需求进行定制化设计。在网络中按需建立,SCU 之间可快速便捷组网。 - 具备自治能力,可以实现无人

    88、管理,自主运行,自动感知环境变化,实时网络调整,从而满足差异化多样化的业务需求。 详细的 SCU 设计将在第 5.3 章节描述。 (2 2)协议设计:引入通用传输协议,支持连接自动化,支持多)协议设计:引入通用传输协议,支持连接自动化,支持多 SCUSCU 间灵活间灵活连接、按需互通。连接、按需互通。 实现 SCU 即插即用、快速部署,支持与其他 SCU 之间灵活通信,SCU 对外的网络接口支持通用传输协议。在 2G 到 5G 移动网络中,控制面和用户面使用多种协议进行交互,使得网络复杂,协议维护难度高。因此,在 6G 网络的设计中,尽可能引入统一的控制面和用户面协议。对于用户面协议,可考虑与

    89、承载网协议融合的用户面协议如 SRv6,通过源路由概念设计,不再需要端到端隧道,网络可以方便地控制和调整数据包的转发路径。 中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 30 5.35.3 分布式微云单元分布式微云单元 SCUSCU 5.3.1 SCU5.3.1 SCU 的功能的功能 分布式微云单元分布式微云单元 SCUSCU 为构成为构成 DANDAN 网络的基本单元。网络的基本单元。其具体设计如下图所示,包括“四层”能力和“五面”功能。 图 5 SCU 结构图 (一)(一)SCUSCU 开放使能层,开放使能层,提供对外开放接口支持第三方需求定制。主要包括三方面能力: 对外进行网络信息开放,

    90、 开放网络定制化能力, 对网络功能定制化;也可以开放网络的算力资源、智能化处理能力等。 (二)(二)SCUSCU 服务化功能层,包括服务化功能层,包括分布式的分布式的“五面五面”: 1 1、分布式控制面,、分布式控制面,基于统一的平台化、分布化的服务框架。基于统一的平台化、分布化的服务框架。基于 NRF 的网络功能/服务的自动化注册、发现、授权的服务框架进一步扩展。 2 2、分布式用户面,可实现数据本地快速处理。、分布式用户面,可实现数据本地快速处理。目前 5G 网络的 UPF 已实现分布式部署,在区县、地市和大区均可进行数据转发和处理。面向未来 6G 网络,用户面能力将进一步支持服务化接口,

    91、实现处理能力的按需加载和删除。 中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 31 3 3、分布式数据、分布式数据面,面,基于分布式数据库等技术,对不同类别的数据进行按需基于分布式数据库等技术,对不同类别的数据进行按需分布式管理,安全就近访问。分布式管理,安全就近访问。对于 SCU 中的用户上下文数据、模型数据等,通过DHT(Distributed Hash Table,分布式哈希表)分布式存储在相邻 SCU 单元中。 4 4、分布式智能、分布式智能面面,基于联邦学习、多智体决策等技术,实现智能的并行计,基于联邦学习、多智体决策等技术,实现智能的并行计算、分布式智能协同。算、分布式智能协同。由

    92、微云单元构成的微型网络,具备自主运行、自我管理的能力, 可以独立打包、 独立部署、 独立升级、 独立缩扩容、 故障管理, 局域自治。 5 5、分布式安全面,、分布式安全面,保障保障 SCUSCU 单元的信息安全、访问安全,防攻击。单元的信息安全、访问安全,防攻击。SCU 按需部署在网络边缘,远离网络传统的核心控制域,带来较大的安全风险。通过分布式安全面来保障 SCU 单元的信息安全、访问安全,并抵挡外界的攻击。 (三)(三)SCUSCU 路由与连接层能力,路由与连接层能力,实现 SCU 之间的信息路由和规划。SCU 之间基于简单的、通用的传输层协议(如 SRv6)实现按需、快速、动态的路径建立

    93、,支持分布式 SCU 的按需、实时交互。 (四)(四) SCUSCU资源与算力层能力,资源与算力层能力, 可提供一个SCU完整运行的算力和存储资源。 5.3.2 SCU5.3.2 SCU 的定制化设计的定制化设计 在多样化场景需求下,在多样化场景需求下,SCUSCU 的各层能力和各面功能均可以定制化设计。的各层能力和各面功能均可以定制化设计。统一的逻辑架构大大减少了网络设计和部署的复杂性, 支持6G SCU单元可按需部署、快速生成、网络连接快速构建。 SCUSCU 之间的能力差异由业务需求决定。之间的能力差异由业务需求决定。在通常情况下,SCU 将具备普通的设备规格和网络能力。在特定的情况下,

    94、部分 SCU 单元需具备更高的可靠性、稳定性和处理并发大流量能力,对硬件规格、软件设计、算力资源均有较高要求。 SCU 支持跨域设计(如空天和地面、移动网和承载网) 、能够灵活定制。以卫星接入为例,网络拓扑变化快,传输时延大,导致现有接入与移动性管理策略无法满足网络需求。需设计高效的移动性管理方案,多接入、多连接的高效协同会话管理机制,才能够满足卫星接入用户体验。 5.3.3 SCU5.3.3 SCU 的的潜在潜在部署形态部署形态 SCUSCU 有以下有以下两两种潜在部署形态种潜在部署形态。 6G 网络将通过分布式协同的方式进行灵活组网。SCU 在网络边缘部署时,还可适配不同的无线接入网能力,

    95、如 SCU 可承载无中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 32 线集中单元(Central Unite) 。 SCUSCU 只包含核心网只包含核心网能力。能力。此组网形式下,SCU 包含核心网能力、路由控制能力和资源层,可与本地基站快速对接。 SCUSCU 融合接入网控制能力。融合接入网控制能力。在无线云化的基础上,CU 功能可按需部署在 SCU单元中,使用统一的资源层和路由控制层进行接入网控制。 SCU 的组网形式可包括环形组网、星型组网以及混合组网模式。其中环形组网主要依靠边缘的 SCU 与其附近的边缘 SCU 组成网络;星型组网由一个中心 SCU节点和其关联的边缘 SCU 组成,

    96、边缘 SCU 受中心 SCU 的控制;混合组网是指环形组网和星型组网共存的组网形态。 中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 33 6. 6. 架构设计中的开放式问题架构设计中的开放式问题 6G 研究尚处于起步阶段,很多问题仍在持续的讨论中。本章从中选取了八个关键问题,期待与业界共同研究解决。 问题一:核心网与无线网的界面是否面临调整?问题一:核心网与无线网的界面是否面临调整? 移动通信从 2G 开始建立了经典的网络设计理念,即无线网负责移动终端的接入并提供空口传输资源,核心网负责终端移动性管理、会话管理、用户数据管理、上层业务处理等功能。从 2G 到 5G,虽然网络架构在不断演进,但这

    97、种设计理念从未发生本质上的变化。在 6G 时代,丰富的应用场景对网络功能差异化的要求、 行业应用对网络处理时延极致化的要求、空天地一体对网络能耗的集约化要求,都对经典的网络设计理念提出了挑战。在 6G 网络架构中,是否在一定程度、一定范围内对核心网与无线网之间的界面进行调整,甚至在必要时融合? 问题二:如何建立分层网问题二:如何建立分层网络的跨层调用机制?络的跨层调用机制? 长久以来, 移动通信网络一直沿用核心网、 承载网、 传送网的垂直分层结构。在 6G 时代,高确定性、高可靠性要求导致核心网与底层传输网络之间进行更深度的协同。在 6G 网络架构中是否可以借助算网一体等新兴技术,实现垂直分层

    98、间的相互调用? 问题三:用户数据是否会采用去中心化的存储方式?问题三:用户数据是否会采用去中心化的存储方式? 传统电信网络采用集中化的用户数据存储, 这种方式在高效的同时也存在较高的单点故障风险, 一旦用户数据库发生故障, 将影响大范围的用户业务; 此外,集中存储的用户数据也存在一定的安全风险。与之相对的,业界正在持续研究区块链技术在电信网络中的应用,其分布式的存储模式可有效规避单点故障问题,其固有的安全特性也能在很大程度上消除用户数据泄露风险。但是,区块链的多副本存储对存储容量需求的提升,多节点数据同步对网络带宽的开销,去中心化模式与现有运营体系的不适配, 这些问题也给区块链技术在电信网络中

    99、的应用提出了挑战。6G 网络中的用户数据是否能够真正实现去中心化的存储? 中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 34 问题四:如何深入贯彻服务化理念?问题四:如何深入贯彻服务化理念? 5G 网络架构采用服务化的设计,这是对传统电信网络架构的一次变革,但是在 5G 架构中,服务仍需要依附于某个网元,这种模式在一定程度上限制了服务的灵活升级和自由组合。在 6G 网络架构设计中,是否可以真正打破网元的限制,消除不同原子服务之间的耦合性,深入贯彻服务化的设计理念? 问题五:新的算网问题五:新的算网/ /存算一体技术是否会引发网络架构的变化?存算一体技术是否会引发网络架构的变化? 当前核心网架构

    100、设计中包含三类网元: 一是计算密集型网元, 如 AMF、 SMF;二是存储密集型网元,如 UDR、UDSF;三是网络密集型网元,如 UPF。当前业界正在积极进行存算一体技术和相关介质的研究。 当新的介质能够同时满足高密度、持久化存储以及高速运算的需求时,是否会引发网络结构的调整,将计算密集型与存储密集型网元进行融合? 问题六:问题六:3GPP3GPP 是否需要进行跨领域协同标准制定?是否需要进行跨领域协同标准制定? 在 6G 时代,核心网需要加深两个方向的融合。向上需要加深与各个垂直行业的融合,向下需要加深与云计算、传输网等基础领域的融合。这就要求标准化界制定相应的跨领域协同标准,拉通核心网与

    101、基础网、电信网与行业网。那么,3GPP 是否需要承担这类跨领域协同标准的制定? 问题七:是否需要建立新的问题七:是否需要建立新的 SLASLA 体系?体系? 电信运营商保障业务质量通常采用预留网络资源、 保持网络适度轻载等资源密集型的机制。6G 时代这种方式将难以满足成本和低碳两方面的要求。能否更多地吸纳互联网思维,建立新的 SLA 体系,以更高效的资源来保证业务质量? 问题八:如何优化终端实现机制以加速新功能上线?问题八:如何优化终端实现机制以加速新功能上线? 在当前终端实现框架下, 多数功能依赖于终端芯片层面实现, 芯片研发周期、终端更新换代周期等因素容易成为新功能上线的瓶颈。在 6G 时

    102、代是否可以制定新的终端实现机制,如引入服务化理念、将部分基础功能从芯片中剥离等方式,以支持终端功能灵活在线升级,快速响应业务需求? 中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 35 7. 7. 产业发展建议产业发展建议 随着 6G 架构和关键技术研究的深入,建议业界加强以下四方面的关注: (一)(一)网络架构的创新将是网络架构的创新将是 6G6G 的核心创新之一。的核心创新之一。 体系架构的创新关系到网络总体发展,是 6G 网络最核心的创新之一。新需求、 新场景和新技术的出现, 赋予了 6G 网络架构在传统连接和转发之外的计算、感知、 智能、 安全等多维能力需求, 也为 6G 网络架构的创新

    103、带来了新的驱动力,将显著提升网络能力,为用户提供更加极致和更加广阔的业务体验。建议产业界各方进一步重视系统架构对技术方向的引领作用,抓住其技术变革的本质,与运营商一起共同实现 6G 网络架构的快速迭代与更新。 (二)(二)6G6G 技术快速发展的同时,需形成全球统一的技术快速发展的同时,需形成全球统一的 6G6G 网络架构标准。网络架构标准。 当前 6G 网络架构的一些技术发展方向已逐渐形成共识,中国移动在 5G SBA架构的基础上,进一步推动服务化架构的发展,将先进的技术与网络架构进行有机融合,加速架构方案的收敛,为全球 6G 统一标准打好基础。 (三)(三)进一步加快进一步加快 6G6G

    104、网络需求的迭代,促进网络需求的迭代,促进 6G6G 架构的尽快完善。架构的尽快完善。 6G 网络发展需要重点考虑 6G 的需求和目标, 元宇宙、 全息通信、 通感一体、感官互联、智慧交互、数字孪生、空天地海一体全域覆盖等业务的发展,对网络提出了一系列新的要求与挑战。确定性、可编程、云原生、内生安全也将成为未来网络的重要发展趋势,未来将从承载、管控、业务等方面,全方位提升网络能力。此外,还要瞄准国家战略规划和重点行业领域,统筹 5G 和 6G 发展。 (四)(四)是是 6G6G 架构支撑技术需要持续攻关。架构支撑技术需要持续攻关。 瞄准 2030 年左右实现 6G 商用, 未来 35 年将进入

    105、6G 网络发展的战略窗口期。DOI2CT 新要素,为新一代移动网络架构设计注入强劲动力。IP 组网新技术将成为 6G 网络发展的重要推动力之一,协同 DOI2CT 新技术,和移动网络的融合创新, 有望解决空口瓶颈, 大幅提升网络性能, 促成 6G 网络跨越式发展。 因此,分布式、新型协议、算网一体、至简网络、数字孪生、空天地一体等相关支撑技术需要业界持续投入,加快技术创新,奠定 6G 网络发展的技术基础。 中国移动 中国移动 6G 网络架构技术白皮书 36 中国移动通过多年来对架构技术的深入研究和对 6G 技术的深刻理解,在 5G SBA 架构基础上,提出了 6G“三体四层五面”的总体架构。

    106、通过服务定义端到端的系统,构成全服务化架构通过服务定义端到端的系统,构成全服务化架构 HSBAHSBA(Holistic Holistic S Serviceervice- -Based ArchitectureBased Architecture) 。HSBA 设计了整个端到端系统的交互形式,包括组件、协议和连接,基于服务化接口进行信息传递和业务处理,体现了整个 6G网络架构的系统设计方法。 在部署和组网中达到灵活智能的设计,构成分布式自治网络架构在部署和组网中达到灵活智能的设计,构成分布式自治网络架构 DANDAN(Distributed Autonomous NetworkDistrib

    107、uted Autonomous Network) 。) 。组网设计展现了 6G 网络之间的连接关系和组网形态,由功能自包含、同质化的、自闭环的微云单元 SCU(Small Cloud Unit)组成。 未来,中国移动将基于“三体四层五面”的总体架构,深化架构和支撑性技术研究,积极推动移动通信网络向下一代演进。 缩略语列表 缩略语 英文全名 中文解释 3GPP 3rd Generation Partnership Project 第三代合作伙伴计划 5G-A 5G-Advanced 第五代移动通信技术演进 5GS 5G System 5G系统 AGV Automated Guided Vehic

    108、le 自动导引运输车 AI Artificial Intelligence 人工智能 AMF Access and Mobility Management Function 接入和移动性管理功能 API Application Programming Interface 应用程序接口 APN Application-Aware Networking 应用感知网络 CAN Computing-Aware Networking 算力感知网络 CU Centralized Unit 集中单元 DAN Distributed Autonomous Network 分布式自治网络架构 DetNet De

    109、terministic Networking 确定性网络 DHT Distributed Hash Table 分布式哈希表 DOICT Data TechnologyDT, Operational TechnologyOT, Information TechnologyIT, Communication TechnologyCT 数据技术,运营技术,信息技术,通信技术 DTN Digital Twin Network 数字孪生网络 DU Distributed Unit 分布单元 eMBB enhanced Mobile Broadband 移动宽带增强 HSBA Holistic Serv

    110、ice-Based Architecture 全服务化架构 HTTP/3 Hypertext Transfer Protocol/3 第三个主要版本的超文本传输协议 IMS IP Multimedia Subsystem IP多媒体子系统 IMSI International Mobile Subscriber Identity 国际移动用户识别码 IPv4/IPv6 Internet Protocol version 4/6 互联网协议版本4/6 IPFS Inter-Planetary File System 星际文件系统 MSISDN Mobile Subscriber Integrat

    111、ed Services Digital Network Number 移动用户的综合业务数字网号码 NB-IoT Narrow Band Internet of ThingsIoT 窄带物联网 NFT Non-Fungible Token 非同质化代币 NFV Network Function Virtualization 网络功能虚拟化 NG-RAN Next Generation Radio Access Network 下一代无线接入网 NRF Network Repository Function 网络仓库功能 PDU Protocol Data Unit 协议数据单元 QoS Qua

    112、lity of Service 服务质量 QUIC Quick User datagram protocol Internet Connection 快速用户数据报协议的互联网连接 RAN Radio Access Network 无线接入网 RTOS Real-Time Operating System 实时操作系统 SA Standalone 独立组网 SBA Service-Based Architecture 服务化架构 SCU Small Cloud Unit 微云单元 SDK Software Development Kit 软件开发工具 SLA Service Level Agr

    113、eement 服务级别协议 SMF Session Management Function 会话管理功能 SRv6 Segment Routing over IP Version 6 Data Plane 基于版本6的互联网协议的数据平面分段路由技术 TSC Time-Sensitive Communications 时间敏感通信 TSN Time-Sensitive Network 时间敏感网络 UDR Unified Data Repository 统一数据仓库 UDSF Unstructured Data Storage Function 非结构化数据存储功能 UPF User Plan

    114、e Function 用户面功能 URLLC Ultra Reliable Low Latency Communications 超高可靠低时延通信 vPLC virtual Programmable Logic Controller 虚拟可编程逻辑控制器 XR Extended Reality 扩展现实 参考文献 1 3GPP TS 23.501:“System Architecture for the 5G System”. 2 3GPP TS 23.502:“Procedures for the 5G System”. 3 IMT-2030(6G)推进组,6G 网络架构愿景与关键技术展望

    115、,2021. 4 IMT-2030(6G)推进组,6G 总体愿景与潜在关键技术,2021. 5 中国移动,2030+网络架构展望,2020. 6 中国移动,数字孪生网络(DTN)白皮书,2021. 7 中国移动,面向 2030+的愿景与需求(第二版) ,2020. 8 中国移动,6G 服务化 RAN 白皮书,2022. 9 华为,6G:无线通信新征程,2022. 10 ITU-T,“Representative Use Cases and Key Network Requirements for Network 2030”, 2020. 11 6G Flagship, White Paper

    116、on 6G Networking,https:/ 12 Ericsson, “6G Connecting a Cyber-Physical World” ,White Paper, 2022. 13 NTT DOCOMO,“5G Evolution and 6G”, White Paper, 2020. 14 Nokia Bell Labs, “Communications in the 6G Era”, White Paper, 2020. 15 S. Wang, T. Sun, H. Yang, X. Duan and L. Lu, “6G Network: Towards a Distr

    117、ibuted and Autonomous System,” in Proc. 2nd 6G Wireless Summit (6G SUMMIT), Mar. 2020, pp. 1-5. 16 X. Wang, T. Sun, X. Duan, D. Wang, Y. Li, M. Zhao and Z. Tian, “Holistic Service-Based Architecture for Space-Air-Ground Integrated Network for 5G-Advanced and Beyond,” China Communications, vol. 19, no. 1, pp. 14-28, Jan. 2022. 17 Guangyi Liu,Yuhong Huang,Na Li, et al. “Vision, Requirements and Network Architecture of 6G Mobile Network beyond 2030,” China Communications, vol. 17, no. 9, pp. 92-104, Sep. 2020.

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