2024 全球6G技術(shù)大會(huì) -10.0G 6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)白皮書

2 3 6 6 8 13 13 15 17 21 23 25 29 33 35 39 45 46 478.白皮書貢獻(xiàn)單位........................................................................................................體驗(yàn)，增強(qiáng)無處不在的覆蓋范圍，并實(shí)現(xiàn)新形式的協(xié)作。此外，與ITU-R建議了面向IMT-2030的增強(qiáng)能力，以及支持IMT-2030AI。AI能力賦能整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，包括接入網(wǎng)、核心網(wǎng)和終業(yè)務(wù)、功能的自主、智能運(yùn)行，真正成為端到端的高水平自治網(wǎng)通感融合能力：6G網(wǎng)絡(luò)將新增感知能力以支持通感一體場(chǎng)景，賦能網(wǎng)絡(luò)高精度感知能力，高效助力萬物智聯(lián)。同時(shí)引入AI技術(shù)和響應(yīng)方式。同時(shí)AI原生6G網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)也需要大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練。所以，6G網(wǎng)絡(luò)能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)內(nèi)部和網(wǎng)絡(luò)外部提供安全、高效的泛在連接能力：為了滿足多樣化場(chǎng)景的業(yè)務(wù)需求，6G網(wǎng)絡(luò)需要和網(wǎng)絡(luò)性能需求。6G網(wǎng)絡(luò)通過支持泛在連接能力以保持不同地點(diǎn)之3.1架構(gòu)設(shè)計(jì)原則6G網(wǎng)絡(luò)是融合的空天地一體化網(wǎng)絡(luò)，隨著網(wǎng)絡(luò)接入規(guī)模不斷增6G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)作為使能業(yè)務(wù)的開放性平臺(tái)，連接網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部能力和外3.2系統(tǒng)架構(gòu)基礎(chǔ)，并由上層相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行管理。6G是通感一體化網(wǎng)絡(luò)，為上層網(wǎng)絡(luò)功能服務(wù)提供感知數(shù)據(jù)信息采集能力，為AI應(yīng)用提供大力智能/安全/算力等內(nèi)生能力與新型架構(gòu)的深度融合，基于內(nèi)生賦能轉(zhuǎn)發(fā)和傳輸，滿足6G通信、感知、算力、智能、數(shù)據(jù)、安全的融力API接口。根據(jù)不同場(chǎng)景業(yè)務(wù)需求，面向泛在用戶提供按需的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，提高用戶體驗(yàn)效果。同時(shí)，與其它層/面進(jìn)行交互，收集和在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)內(nèi)生能力全生命周期管理和內(nèi)生能力多要素的安全等網(wǎng)絡(luò)功能，作為6G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)依托，構(gòu)建隨需取用、靈活術(shù)，能夠?yàn)?G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各個(gè)功能和資源提供內(nèi)生安全的感知、法等要素需求進(jìn)行深度融合設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層級(jí)AI數(shù)據(jù)、算法、算力等資源要素隨需編排流轉(zhuǎn)，AI訓(xùn)練/推理更實(shí)時(shí)高效；AI場(chǎng)景的4.關(guān)鍵技術(shù)4.1分布式組網(wǎng)技術(shù)當(dāng)前的4G/5G網(wǎng)絡(luò)大都采用集中式建設(shè)模式，雖然為了滿足應(yīng)6G新場(chǎng)景的出現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)僅僅下沉用戶面功能無法滿足用戶多樣化的理。隨著通感融合場(chǎng)景和AI與通信融合場(chǎng)景的出現(xiàn)，希望網(wǎng)絡(luò)為了更好支持不同需求的分布式，則6G網(wǎng)絡(luò)將會(huì)出現(xiàn)大量邊緣是集中+分布式的模型，由中心節(jié)點(diǎn)和多個(gè)差異化的、定制化的分布式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成，其中，每個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具備獨(dú)立運(yùn)行的能力，自我優(yōu)化等能力。6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的中心節(jié)點(diǎn)獨(dú)立提供服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間按需互聯(lián)互通和智能協(xié)同，從而滿足6G泛在連接場(chǎng)景需求和提升6G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋能力，最終為用戶提供比如UE不單單是一個(gè)toC用戶，此時(shí)可能需要網(wǎng)絡(luò)不但提供“連接”服務(wù)，也需要提供算力服務(wù)、AI服務(wù)等新的服務(wù)需求；同時(shí)，對(duì)于UE不單單是一個(gè)消費(fèi)者，同時(shí)也是服務(wù)的提供者，比如對(duì)外提供數(shù)4.2網(wǎng)絡(luò)可編程技術(shù)網(wǎng)絡(luò)可編程技術(shù)可以基于不同的業(yè)務(wù)需求靈活編排網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN的5G核心網(wǎng)架構(gòu)將網(wǎng)絡(luò)的控制功能與轉(zhuǎn)發(fā)，具備更強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)編程能力。6G用戶面可考慮使用SRv6或與協(xié)議無關(guān)交換的可編程報(bào)文處理器P4具有更強(qiáng)更靈活的編程4.3服務(wù)化能與框架的增強(qiáng)與優(yōu)化。6G時(shí)代的“虛實(shí)同感、萬物智聯(lián)”，引入了務(wù)場(chǎng)景。所以，5G核心網(wǎng)的控制面依托服務(wù)化架構(gòu)已基本具備靈活服務(wù)化，再延伸至RAN的服務(wù)化，最終拓展至UE服務(wù)化，實(shí)現(xiàn)整4.3.1用戶面服務(wù)化5G核心網(wǎng)僅僅是控制面服務(wù)化，用戶面還未做到UPF支持eventexposure服務(wù)是用戶面服務(wù)化的重要開端。遵循現(xiàn)有用戶面服務(wù)化后，將取消與核心網(wǎng)、RAN之間通信的N4進(jìn)行交互時(shí)遵循“協(xié)議”約定。因此，用戶面可借助微服務(wù)治理在傳統(tǒng)通信模型中，基站與核心網(wǎng)控制面網(wǎng)絡(luò)功能AMF是使用預(yù)先建立的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)N2信令接口相互通信隨著5G核心網(wǎng)革命性的引入服務(wù)化架構(gòu)，以及伴隨著服務(wù)化架將作為一個(gè)RAN控制面服務(wù)，與核心網(wǎng)控制面服務(wù)進(jìn)行交互；第二階段，RAN控制面功能將被重構(gòu)為多個(gè)RAN控制面服務(wù)6G時(shí)代的“虛實(shí)同感、萬物智聯(lián)”，基于用戶角度來說就意味著三方應(yīng)用、租戶、其他UE等提供算力、測(cè)量、UE信息等UE服務(wù)4.4靈活頻域編排移動(dòng)通信需要面對(duì)越來越多的業(yè)務(wù)性能需求，無線接入網(wǎng)單獨(dú)依載波級(jí)聯(lián)的關(guān)鍵元素包含基帶載波，射頻載波，以及兩者的映射射頻載波、基帶載波、映射關(guān)系的激活/去激活一同決定了載波整體的激活/去激活狀態(tài)。射頻載波和基帶載波可以單獨(dú)被激活，映射關(guān)在上下行解耦中，小區(qū)包含一個(gè)上行鏈路池和一個(gè)下行鏈路池，之間沒有調(diào)度關(guān)系和反饋關(guān)系的限制。進(jìn)一步，上下行TRP也可以靈活使用，這種組網(wǎng)方案可以實(shí)現(xiàn)上下行TRP的靈活部署，按需定4.4.3物理信道編排可以使用節(jié)能編排，通過SSB攜帶同步信息和輕量的數(shù)據(jù)，省掉了4.4.4傳輸信道虛擬化可以高效的調(diào)度上述的多個(gè)TB，傳輸信道虛擬化方案還引入了TB優(yōu)的RACH資源進(jìn)行接入。RACH的最優(yōu)選擇，可以提升接入的成4.5非棧式用戶面4.5.2數(shù)據(jù)包矢量并行化棧式用戶面還支持跨域/多跳式部署，這對(duì)多級(jí)部署場(chǎng)景、多連接、MESH組網(wǎng)等場(chǎng)景適配性非常好。通過對(duì)組件按需部署，增加了除4.5.3組件深度協(xié)同智能化能編排和智能管理，用戶面架構(gòu)可以引入大數(shù)據(jù)和AI算法引擎，從4.6數(shù)據(jù)服務(wù)在空天地一體化的泛在連接趨勢(shì)下，感知數(shù)據(jù)、AI數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)行為和狀態(tài)數(shù)據(jù)等來自不同的設(shè)備數(shù)據(jù)可能最終會(huì)匯聚到一個(gè)設(shè)備據(jù)需要跨域流轉(zhuǎn)。數(shù)據(jù)可以經(jīng)過統(tǒng)計(jì)和AI分析等產(chǎn)生新知識(shí)，可以為了滿足6G數(shù)據(jù)服務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)，不同于現(xiàn)有移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)通信會(huì)話類數(shù)據(jù)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)“管道“式傳輸以及算力和存儲(chǔ)資源的集中部署，6G網(wǎng)絡(luò)需要提供對(duì)分布式數(shù)據(jù)的高質(zhì)量采集和獲取服務(wù)，需對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、運(yùn)維數(shù)據(jù)、AI數(shù)據(jù)、感知數(shù)據(jù)、算力數(shù)據(jù)的管控和價(jià)數(shù)據(jù)服務(wù)編排管理功能（DSM）：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)服務(wù)的資源和業(yè)）：數(shù)據(jù)面管理控制功能（DPM）：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)面的管理和控制，面執(zhí)行功能的注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)控制、數(shù)據(jù)鑒權(quán)/訪問控流轉(zhuǎn)和隨路處理等數(shù)據(jù)執(zhí)行功能。數(shù)據(jù)面也可以戶面功能，按需完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)、預(yù)處理、存儲(chǔ)），針對(duì)6G海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和搜索問題，可以基于分布式哈希表（DHT，DistributedHashTable）技術(shù)將由鍵值唯一標(biāo)識(shí)的數(shù)據(jù)信息區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種分布賬本技術(shù)，其分布式本質(zhì)、不可篡改性以及可追溯性為6G提供了一種安全的分布式數(shù)據(jù)管理方式。但是，的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和鏈上的交易信息方案，通過鏈上的Hash值作為鏈下實(shí)可搜索加密通過關(guān)鍵字對(duì)加密的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行搜索降低用戶的通信4.7算網(wǎng)融合6G網(wǎng)絡(luò)聚焦端、邊、網(wǎng)、云的物理資源，向算網(wǎng)融合一體化網(wǎng)化利用，為上層應(yīng)用提供物理資源。6G網(wǎng)絡(luò)將結(jié)合內(nèi)生算力，增加6G網(wǎng)絡(luò)中的算力服務(wù)能力主要基于基礎(chǔ)設(shè)施層、網(wǎng)絡(luò)功能層、AI、數(shù)據(jù)等新能力，6G算網(wǎng)融合需要具備算力感知、算力度量、算>算力服務(wù)感知：6G算網(wǎng)融合可實(shí)現(xiàn)用源和網(wǎng)絡(luò)資源的管理與控制。算力節(jié)點(diǎn)通過注冊(cè)\去注冊(cè)或?qū)崟r(shí)\周期性主動(dòng)上報(bào)算力信息等流程實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對(duì)算力資源的感6G網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)支持業(yè)務(wù)靈活調(diào)度的算力路由控制技術(shù)，將算6G網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)支持算力服務(wù)編排管理功能，旨在基于全網(wǎng)多用中心信任機(jī)制后所有主體和主體之間的交互都需要經(jīng)過信任中心，動(dòng)執(zhí)行等特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)多主體可信天然的技術(shù)。6G原生區(qū)塊鏈關(guān)鍵電信網(wǎng)絡(luò)安全一直通過被動(dòng)打補(bǔ)丁的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)于以往系統(tǒng)漏洞的填補(bǔ)，6G需要采取主動(dòng)措施，打造安全交互的環(huán)境。通過對(duì)多4.8.2統(tǒng)一數(shù)字身份未來通信將呈現(xiàn)多維的特點(diǎn)，包含了個(gè)人隱私、感知測(cè)繪、AI對(duì)稱加密和非對(duì)稱加密技術(shù)對(duì)傳輸接收者身份以及傳輸內(nèi)容進(jìn)行加4.9廣義QoS未來QoS設(shè)計(jì)新范式6G廣義QoS體系不僅為通信業(yè)務(wù)提供保障，還要拓展對(duì)通感算智信等領(lǐng)域的多業(yè)務(wù)服務(wù)能力。6GQoS體系別大。6GQoS體系架構(gòu)在跨域融合打通的同時(shí)，要考慮保留領(lǐng)域特付結(jié)算的完整閉環(huán)和全流程控制。廣義QoS體系的運(yùn)行機(jī)制類似項(xiàng)集，感知領(lǐng)域有感知任務(wù)集、AI領(lǐng)域有AI任務(wù)集等。在廣義QoS用戶、環(huán)境和場(chǎng)景作為綜合服務(wù)感知引擎，基于綜合服務(wù)SLA對(duì)通領(lǐng)域級(jí)QoS確定各領(lǐng)域的具體任務(wù)及任務(wù)圖11.5-1廣義QoS體系項(xiàng)目化運(yùn)作過程廣義QoS體系使用項(xiàng)目化設(shè)計(jì)范式進(jìn)行工作鏈編排，具有以下結(jié)算的完整閉環(huán)和全流程控制。廣義QoS體系以ToC、ToB具體場(chǎng)從項(xiàng)目到任務(wù)全生命周期管理。廣義QoS體系不僅有項(xiàng)目的全理中，QoS管控各個(gè)部分都清晰透明，便于快速發(fā)現(xiàn)QoS效果不佳支持多類型QoS機(jī)制。任務(wù)編排使得工作鏈能夠彈性伸縮，針端業(yè)務(wù)，還支持如單基站環(huán)境感知的單端QoS管控業(yè)務(wù)。6G廣義QoS體系通過項(xiàng)目化管理，不同的工作鏈編排與具體的QoS機(jī)制相對(duì)應(yīng)。各QoS機(jī)制相互之間不會(huì)影響，便于新的QoS機(jī)制的引入和實(shí)現(xiàn)跨領(lǐng)域QoS管理；領(lǐng)域作為第2級(jí)，進(jìn)行特征空間的任務(wù)集管理；任務(wù)作為第3級(jí)，負(fù)責(zé)具體的QoS工作執(zhí)行，不同系統(tǒng)、制式任務(wù)。在對(duì)項(xiàng)目需求感知后，可獲得項(xiàng)目級(jí)整體QoS指標(biāo)。自上而指標(biāo)。QoS指標(biāo)的逐級(jí)拆解和QoS實(shí)現(xiàn)的逐級(jí)滿足，可為具體場(chǎng)景分QoS管控能力的話，網(wǎng)絡(luò)中就會(huì)出現(xiàn)核心網(wǎng)、基站和終端3類主方式賦予基站、終端等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)適當(dāng)?shù)墓芸貦?quán)。以QoS上報(bào)權(quán)、修閑資源、無線環(huán)境等信息，能夠使網(wǎng)絡(luò)提早進(jìn)行分布式QoS協(xié)商并合理分配任務(wù)，避免因突發(fā)故障、資源擁塞、環(huán)境惡劣造成QoS管控失效。另外，終端有權(quán)主動(dòng)上報(bào)特殊業(yè)務(wù)的QoS需求，能夠使基程使QoS管控時(shí)延很小，保證了實(shí)時(shí)空口對(duì)有限資源的充分利用。如果網(wǎng)絡(luò)能及時(shí)感知業(yè)務(wù)特征，基站對(duì)QoS的主動(dòng)修改還能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)QoS策略參數(shù)定制權(quán)。當(dāng)基站有QoS定制權(quán)時(shí)，可在用戶面業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中插入QoS個(gè)性化信息隨路傳輸，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化業(yè)務(wù)的靈活管控。另外，基站可定義QoS管控的多樣化顆粒度，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同業(yè)務(wù)4.10智能內(nèi)生種融合不僅提高了運(yùn)營(yíng)商的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)效率，而且還布節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)預(yù)訓(xùn)練的常用AI模型，通過將算力和模型等智能要素下AI在成本、能耗和效率等方面的不足，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)智能化資源的高效分布式AI網(wǎng)絡(luò)中的大規(guī)模AI任務(wù)可采用拆分學(xué)習(xí)技術(shù)分割到不同AI節(jié)點(diǎn)去執(zhí)行，中心控制節(jié)點(diǎn)將訓(xùn)練數(shù)據(jù)劃分為多個(gè)子集，并將模型劃分為多個(gè)部分，然后將學(xué)習(xí)任務(wù)通過6G網(wǎng)絡(luò)傳輸給分布式信來協(xié)同數(shù)據(jù)、模型參數(shù)等內(nèi)容，并將AI模型參數(shù)或梯度的更新返回，然后中心節(jié)點(diǎn)聚合出全局模型，即AI任務(wù)在節(jié)點(diǎn)之間分配，知識(shí)在節(jié)點(diǎn)間共享。顯然，分布式AI在很大程度上依賴于節(jié)點(diǎn)間的通信。因此，6G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)提供高性能、高保障的通信，系統(tǒng)要具有魯棒性。中心AI節(jié)點(diǎn)應(yīng)具備協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)的行動(dòng)和通信的能力，需要具備較并保證傳輸質(zhì)量。但AI類的業(yè)務(wù)處理過程則更加復(fù)雜，其過任務(wù)類型。6G通過設(shè)計(jì)和編排對(duì)應(yīng)的智能管控框架，實(shí)現(xiàn)智能要素與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)相比，6G的網(wǎng)絡(luò)將會(huì)更加龐大和復(fù)雜，基于意圖的6G網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自治和優(yōu)化。6G基于意圖的網(wǎng)絡(luò)可以通過AI即服務(wù)靈活服務(wù)于多種場(chǎng)景，助力AI智能普惠的發(fā)展。傳企業(yè)想要利用AI提高生產(chǎn)、管理等方面的效率，需要投入大量的時(shí)提供AI模型開發(fā)、訓(xùn)練、推理、管理等實(shí)時(shí)泛在的AI服務(wù)，解決指導(dǎo)用戶在離用戶最近的AI服務(wù)節(jié)點(diǎn)按照AI生成周期來一步步實(shí)現(xiàn)AI模型。AI訓(xùn)練過程需要大量匹配模型需求的數(shù)據(jù)集，用戶除了使據(jù)。例如，在進(jìn)行機(jī)器視覺模型開發(fā)時(shí)，AI即服務(wù)可以向用戶提供裁剪和歸一化等操作，這些操作是在網(wǎng)絡(luò)的AI服務(wù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行的，用戶無需承擔(dān)大量的存儲(chǔ)資源和計(jì)算資源開銷。AI即服務(wù)對(duì)用戶構(gòu)建給用戶，用戶可以選擇將預(yù)訓(xùn)練的模型下載或者部署在就近的網(wǎng)絡(luò)問已經(jīng)注冊(cè)到網(wǎng)絡(luò)上的預(yù)訓(xùn)練AI模型，并根據(jù)需求選擇所需的AI開發(fā)人員只需用相機(jī)拍攝產(chǎn)品圖像，通過6G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給就近的AI開發(fā)人員不用消耗時(shí)間在模型底層構(gòu)建和實(shí)現(xiàn)技術(shù)細(xì)節(jié)上，AI即服務(wù)會(huì)根據(jù)用戶需求匹配相應(yīng)的模型并及時(shí)推送推理結(jié)果。此外，AI4.10.5智慧感知網(wǎng)絡(luò)6G智慧感知網(wǎng)絡(luò)采用人工智能、大數(shù)據(jù)分析和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，持續(xù)分析網(wǎng)絡(luò)中的感知數(shù)據(jù)，關(guān)注用戶AI服務(wù)需求和用戶體驗(yàn)等方）：來匹配預(yù)訓(xùn)練的AI訓(xùn)練模型，并根據(jù)數(shù)據(jù)類型和數(shù)算耗時(shí)和模型輸出準(zhǔn)確度等指標(biāo)，同時(shí)結(jié)合PCF提供的用戶>AI模型存儲(chǔ)功能（AIMSF）：負(fù)責(zé)存儲(chǔ)適用于解決各類問題的AI模型以及相應(yīng)的超參數(shù)數(shù)據(jù)；支持對(duì)儲(chǔ)存的AI模型進(jìn)6G智慧感知網(wǎng)絡(luò)能夠持續(xù)感知用戶體驗(yàn)，對(duì)信道資源和發(fā)射功QoS策略，網(wǎng)絡(luò)通過下發(fā)并執(zhí)行QoS控制策