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[中国电信]:6g网络架构展望白皮书(2023.2) -尊龙凯时人生就博

信息技术2023-02-14-持***
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目录 1 6g网络设计思路 ....................................................................................................................................... 1 2 6g网络总体架构 ....................................................................................................................................... 2 3 新架构思考 ................................................................................................................................................... 4 3.1 网络控制单元ncu ..................................................................................................................... 6 3.2 网络报文处理单元npu ............................................................................................................ 7 3.3 网络数据单元ndu ..................................................................................................................... 8 3.4 网络智能单元niu ....................................................................................................................... 9 4 新架构核心特征 ....................................................................................................................................... 11 4.1 架构极简 ....................................................................................................................................... 11 4.2 用户数据为中心 ......................................................................................................................... 14 4.3 智能内生 ....................................................................................................................................... 15 4.4 分布自治 ....................................................................................................................................... 18 5 新架构新业务 ........................................................................................................................................... 20 5.1 “虚实通感”类业务 ................................................................................................................ 20 5.2 “全域智联”类业务 ................................................................................................................ 22 5.3 “自治专网”类业务 ................................................................................................................ 24 6 6g网络展望与倡议 ............................................................................................................................... 25 缩略语 .................................................................................................................................................................. 26 参考文献 .............................................................................................................................................................. 28 前言 伴随着5g网络的规模商用,业界已经系统性开展了6g技术研究,6g网络架构是其中重要的研究领域,是6g愿景落地的重要环节和技术手段。面向2030年,中国电信提出了“虚实通感、全域智联”的6g愿景[1],以沉浸式xr、元宇宙等为代表的新业务对网络提出了新的需求;端到端云网融合是6g网络的必然发展趋势,doict技术相互融合渗透,为网络架构设计注入了新的思路。本白皮书基于在6g网络架构方面研究,阐述了中国电信和中兴通讯对6g网络架构思考和研究观点。 本白皮书分为如下章节,第一章6g网络设计思路,阐述网络架构设计的理念和遵循的基本原则;第二章6g网络总体架构,从全局视角出发,阐述6g网络不同 层面的逻辑功能;第三章新架构思考,聚焦在网络功能层面,阐述6g网络的逻辑功能和工作机制;第四章新架构核心特征,阐述新架构有别于5g的关键特征;第五章新架构新业务,阐述新架构如何支持沉浸式xr、元宇宙、空天地一体、自治专网等电信6g业务场景;第六章6g网络展望与倡议,提出6g网络架构进一步研究的问题和合作倡议,希望同业界伙伴共同推动6g网络架构的研究。 1 1 6g网络设计思路 面向未来,6g网络架构演进的总体思路是以用户/客户需求为中心,以云网融合为指引,增强移动网络服务能力,全面升级用户业务体验。具体研究思路如下: 满足新业务新场景需求,面向“连接 ”开展6g网络架构研究。以沉浸式xr、全息通信、人机交互、机机交互等为代表的业务场景对网络提出了更高的功能和性能要求,这些业务不仅仅需要基础连接服务,还需要边缘算力服务、高精度环境及物体感知服务、网络ai服务等。本白皮书认为6g网络将综合提供连接、感知、智能、算力等一体化服务。 吸收技术创新与融合的精髓,兼顾技术先进性和可落地能力。面向新的业务需求,6g网络架构应结合移动通信自身演进趋势和doict融合发展趋势进行设计,吸收新兴技术精髓,评估无线网络服务化、空天地一体化、通感算一体化等对6g网络的影响,分析新兴技术如ai、云计算、大数据、区块链等技术引入的可行性,综合研判6g网络架构的内涵和边界。 注重端到端体系化设计,避免割裂和断层。业务体验的保障需要网络端到端的技术保障,任何环节的短板都将成为系统的短板,网络整体功能和性能的达成需要端到端系统性的设计。在关键技术方案和协议的设计方面,需要终端、无线网络、核心网络的端到端横向协同,同时也需要运营管理域、承载网络域、云网资源域的跨层跨域的纵向配合。 加强6g网络灵活性设计,构建更加开放的产业生态。6g网络应更加柔性灵活,网络云化、服务化是重要技术手段。6g网络将支持按需编排和部署、业务按需加载、流量按需调度,网络对业务的适配能力增强。尤其是面向各行各业定制化的网络需求,灵活性、敏捷性至关重要,也是引入更多参与方、构建更加开放生态的前提条件。 6g网络架构应充分考虑2b领域的需求,开展统筹设计。在数字经济发展和产业数字 2 化转型的过程中,5g网络发挥了重要的作用。面向未来,6g网络服务2b领域前景广阔,在数字化转型中将发挥越来越重要的作用。实践表明,2b和2c的网络在业务特征、网络部署需求、管理方案等方面有明显区别,不同行业和企业对网络的需求差异性大,网络架构设计应加强2b、2c等的统筹。 2 6g网络总体架构 从网络总体视角看,6g网络总体框架是“ 三层四面”的分层架构,如图2-1所示。 图 2-1:6g网络分层架构 基于网络云化、服务化的思路,“三层”自下而上分别为云网资源层、网络功能层和应用使能层。 1. 云网资源层:是6g网络部署依托的基础设施和资源,主要用于承载网络功能,资源类型包括各种计算(cpu、gpu、fpga等)、存储、网络、频谱以及各种专用设施。其中网络资源主要指ipv6/srv6承载网络,实现云化后的网络功能之间的连接。 2. 网络功能层:是6g网络应支持的网络功能,提供“连接 ”网络服务,可进一步 3 分为控制面、用户面、数据面、智能面。 3. 应用使能层:聚合网络服务能力、通用的应用服务组件,通过能力开放、应用使能框架等方式为应用或周边生态提供服务,实现统一的应用使能管理。 云网运营管理贯穿和覆盖各个层面,在云网融合的演进趋势下,除了继承当前的网络管理、业务受理、计费结算等功能外,6g网络的运营管理还将引入新的运营功能,包括云网智能编排调度功能、数字孪生网络管理功能、基于区块链的共建共享管理等关键功能。 “四面”是在3gpp对移动核心网描述基础上的延伸,包括控制面、用户面、数据面、智能面。面向“连接 ”的功能需求,网络功能层的“四面”逻辑功能如下: 控制面:实现网络连接服务、智能服务、算力服务、感知服务等的统一控制功能。作为网络控制的中心,控制面将与其他层面密切协同,完成多接入融合控制、鉴权认证、移动性管理、会话管理、策略控制、算力资源调配和管理功能等一体化的管控。 用户面:用户面支持网络可编程,可以灵活定义数据处理策略;具体功能包括隧道管理、数据流识别、业务感知、确定性通信保障、数据的封装、数据转发及流量引导等功能。完成用户数据、环境物体感知数据、ai任务数据等各种数据处理及转发。 数据面:考虑数据与业务逻辑进一步分离, 减少数据和业务处理的紧耦合,网络中考虑引入单独的数据面,数据面完成各种数据的统筹管理,并且通过标准接口向控制面、用户面、智能面开放;各种数据中有静态数据以及动

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