1、 无线网络数字孪生即服务技术白皮书 目录目录 1.引言.1 1.1 无线通信网络的现状和挑战.1 1.2 无线网络数字孪生即服务的意义.2 2.无线网络数字孪生即服务的定义和特征.2 2.1 准确定义.2 2.2 特征描述.3 3.无线网络数字孪生即服务的架构和能力.4 3.1 总体架构.4 3.1.1 场景应用.4 3.1.2 孪生服务层.5 3.1.3 业务孪生层.5 3.1.4 网络孪生层.5 3.1.5 物理网络.5 3.2 孪生微服务.6 3.2.1 数据采集分析.6 3.2.2 模型训练生成.6 3.2.3 仿真模拟.7 3.2.4 可视化展示.7 3.2.5 参数策略优化.7 3
2、.2.6 算法模块开放.7 3.2.7 数据增广衍生.8 3.2.8 故障诊断预测.8 3.2.9 物理环境开放.8 3.3 孪生网络能力构建.8 3.4 典型场景应用.11 4.无线网络数字孪生即服务的落地应用.14 4.1 新业务导入赋能应用.14 4.2 场景方案增质提效应用.15 4.2.1 B2C 高铁场景.15 4.2.2 B2B 港口场景.17 5.无线网络数字孪生即服务的发展趋势.18 6.缩略语.20 无线网络数字孪生即服务技术白皮书 1 1.引言引言 1.1 无线通信网络的现状和挑战无线通信网络的现状和挑战 无线通信网络是信息社会的核心基础设施之一,为各行各业提供了高速、高
3、效、高质量的移动通信服务。而随着 5G 的大规模商用部署,无线通信网络更是为广大消费者和各行各业带来了前所未有的业务体验和应用可能,与此同时也带来了前所未有的挑战。一方面,沉浸式娱乐、智慧城市、工业互联网、车联网等新业务的兴起和发展对无线通信网络新技术、新应用的 TTM(产品上市周期)和演进提出了更高的要求,运营商、研究者、开发者和行业用户等也都更需要对网络能力和业务表现有更加精准的把握,以实现更高效和更经济的开发、测试、集成及部署。另一方面,无线通信网络将面临着复杂多变的环境、多样化的用户行为、不断增长的业务量、日益严峻的安全风险等诸多问题,对网络的规划、建设、运维、优化等各个环节提出了更高
4、自智的需求。为了应对这些挑战,无线通信网络需要实现更敏捷的演进能力,更高的智能化水平。然而,无线通信网络面临的以下几方面的问题和挑战,使得其新技术和新业务创新周期长,高阶自智发展严重受限。试错成本高试错成本高:无线通信网络是极度风险厌恶的,为了确保网络的稳定和安全,通常不允许未经历系统且冗长的安全和性能验证的新技术、新应用和自智策略在商用网络中执行和迭代优化。开放不足开放不足:传统无线通信网络对外仅提供封装好的解决方案/应用和受限的数据,导致新技术和新应用的研发基本被通信行业大厂所垄断,其他研究者和开发者通常很难独立和高效的进行无线网络商用新技术和新应用的研究和开发。数据获取难数据获取难:无线
5、通信网络涉及众多网元、设备、用户和环境因素,需要采集大量的数据来反映网络的状态和性能。然而,由于数据来源分散、格式不统一、质量不可控等原因,导致完整有效的数据集获取困难且成本高昂,从而使得无线网络智能化新技术和高阶自智的发展在源头受阻。模型泛化能力和可解释性差模型泛化能力和可解释性差:无线通信网络具有复杂多样的特征和动态变化的规律,需要建立精准可靠的模型来描述网络的行为和性能。然而,由于数学模型难以覆盖所有场景和因素,数据驱动模型难以保证泛化能力和可解释性,导致高阶自智所需的无线模型建立困难,难以实现对网络的全面认知。无线网络数字孪生即服务技术白皮书 2 1.2 无线网络数字孪生即服务的意义无
6、线网络数字孪生即服务的意义 数字孪生是指利用数字技术构建物理对象或系统在数字空间中的虚拟映射,并实现虚实之间的实时同步和交互。DTaaS(Digital Twin as a Service,数字孪生即服务)是一种基于 Open Gateway 框架为客户提供数字孪生功能和能力的交付模式。DTaaS 面向的客户包括无线网络相关新应用开发者,无线网络新技术研究者,和无线网络新技术、新应用和高阶自智收益者:行业用户、电信运营商和设备商。DTaaS 可以为上述客户提供以下几方面的价值:低成本试错低成本试错:DTaaS 对外提供物理环境开放、仿真模拟、参数策略优化、算法模块开放等能力,客户可以基于这些能