6月21日，在“聚勢(shì)謀遠(yuǎn)，鏈創(chuàng)未來(lái)”為主題的2022年科技周暨移動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新大會(huì)主論壇上，中國(guó)移動(dòng)業(yè)界重磅首發(fā)《6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)白皮書(shū)》，旨在闡述中國(guó)移動(dòng)對(duì)6G架構(gòu)的全新認(rèn)識(shí)，具有里程碑式意義。
6月22日上午，中國(guó)移動(dòng)研究院主辦“遇見(jiàn)未來(lái)—6G協(xié)同創(chuàng)新技術(shù)研討會(huì)”，邀請(qǐng)高校學(xué)者、產(chǎn)業(yè)界專(zhuān)家就6G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展進(jìn)行探討。中國(guó)移動(dòng)研究院副院長(zhǎng)段曉東就中國(guó)移動(dòng)《6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)白皮書(shū)》進(jìn)行了深度解讀，系統(tǒng)性闡述6G網(wǎng)絡(luò)“三體四層五面”的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)，并提出了產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議。
白皮書(shū)首先對(duì) 6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)的四大驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行解讀。
第一類(lèi)驅(qū)動(dòng)力是新場(chǎng)景新需求。新場(chǎng)景和新需求是每一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力，需求指標(biāo)的提升和業(yè)務(wù)場(chǎng)景的豐富都將指導(dǎo)和影響網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)。例如沉浸式交互、通感互聯(lián)、天地一體等典型6G場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提出了彈性靈活組網(wǎng)、超邊緣部署、分布式架構(gòu)、通信感知能力深度融合、統(tǒng)一的一體化架構(gòu)和協(xié)議等需求。
第二類(lèi)驅(qū)動(dòng)力是新技術(shù)的發(fā)展和融合。移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程是不斷融合新技術(shù)、不斷變革成長(zhǎng)的過(guò)程。近年來(lái)，新技術(shù)層出不窮，包括SRv6、HTTP3、FaaS、TSN、CAN、DetNet、Service Mesh、APN、IBN、vPLC、RTOS、區(qū)塊鏈、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、AI/ML等。DOI2CT（Data Technology, Operational Technology, Internet Protocol, Information Technology, Communication Technology）的融通發(fā)展，是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)新的發(fā)展驅(qū)動(dòng)力。
第三類(lèi)驅(qū)動(dòng)力是來(lái)自現(xiàn)網(wǎng)部署的啟示。以SBA為代表的5G架構(gòu)已全面走向商用，經(jīng)過(guò)三年的考驗(yàn)，證明了5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)是成功的，其創(chuàng)新性變革也是具有前瞻性和必要性的。
在5G商用過(guò)程中，也獲得了一些對(duì)6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)的啟示，包括部分前期設(shè)計(jì)理念實(shí)現(xiàn)有待深化，在5G服務(wù)能力與業(yè)務(wù)深度融合后展現(xiàn)出更高的需求，在5G深入行業(yè)場(chǎng)景部署后新的場(chǎng)景和要求不斷涌現(xiàn)。
第四類(lèi)驅(qū)動(dòng)力是新戰(zhàn)略�！皵�(shù)字經(jīng)濟(jì)”是時(shí)代發(fā)展的新脈絡(luò)，要求6G從移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)走向移動(dòng)信息網(wǎng)絡(luò)；“雙碳”戰(zhàn)略要求6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)端到端、系統(tǒng)化的支持低碳至簡(jiǎn)設(shè)計(jì)；“東數(shù)西算”戰(zhàn)略要求6G網(wǎng)絡(luò)支持算力泛在、算網(wǎng)一體、實(shí)現(xiàn)深度協(xié)同；“網(wǎng)絡(luò)安全可信”要求6G網(wǎng)絡(luò)建立零信任等安全可信內(nèi)生能力。這些都是架構(gòu)設(shè)計(jì)面臨的時(shí)代主題和命題。
基于第一部分的驅(qū)動(dòng)力，本白皮書(shū)形成十大研判，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。
6G是繼承式創(chuàng)新而不是顛覆式變革，為了支持天地一體等新場(chǎng)景，在網(wǎng)絡(luò)局部需要進(jìn)行架構(gòu)變革；為了支持確定性通信等需求，6G需要進(jìn)行跨層跨域設(shè)計(jì)；6G不僅是通信架構(gòu)，而是通信感知計(jì)算融合架構(gòu)，支持各種新能力融合和管理，支持更分布、靈活、敏捷擴(kuò)展。
6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)還應(yīng)該以零信任為基線構(gòu)建新的安全體系，主動(dòng)引入AI和數(shù)字孿生，至簡(jiǎn)設(shè)計(jì)，解決代際遺留問(wèn)題，貫通領(lǐng)域設(shè)計(jì)。十大研判從十大領(lǐng)域總結(jié)了6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)原則，構(gòu)成6G架構(gòu)的基本理念。
6G網(wǎng)絡(luò)將秉承兼容、跨域、分布、內(nèi)生、至簡(jiǎn)、孿生六大核心設(shè)計(jì)理念進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)。兼容設(shè)計(jì)：延續(xù)IP化、云化、服務(wù)化的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)前后兼容；跨域設(shè)計(jì)：支持多種接入，支持不同域的協(xié)同；分布設(shè)計(jì)：由集中規(guī)劃式向分布自治式轉(zhuǎn)變；內(nèi)生設(shè)計(jì)：由外掛式向內(nèi)生式轉(zhuǎn)變；至簡(jiǎn)設(shè)計(jì)：由復(fù)雜增量式向至簡(jiǎn)一體式轉(zhuǎn)變；孿生設(shè)計(jì)：從單純的物理網(wǎng)絡(luò)實(shí)體向物理+數(shù)字孿生方向演進(jìn)。在六大設(shè)計(jì)理念的指導(dǎo)下，實(shí)現(xiàn)6G網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)、一致體驗(yàn)、泛在自治、快速使能、綠色低碳和精準(zhǔn)運(yùn)維。
6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)整體邏輯設(shè)計(jì)包括“三體四層五面”的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)以及HSBA和DAN兩個(gè)具體架構(gòu)設(shè)計(jì)。6G總體架構(gòu)從空間視圖、邏輯視圖與功能視圖三個(gè)視角跨域、跨層、多維立體的呈現(xiàn)，分別對(duì)應(yīng)了三體、四層和五面。DTN（Digital Twin Network）架構(gòu)展現(xiàn)了空間映射、反饋閉環(huán)的孿生設(shè)計(jì)；HSBA（Holistic SBA）全服務(wù)化架構(gòu)展現(xiàn)了組件、協(xié)議和連接的系統(tǒng)設(shè)計(jì)；DAN（Distributed Autonomous Network）架構(gòu)展現(xiàn)了面向部署、分布和路由的組網(wǎng)設(shè)計(jì)。
白皮書(shū)提出“三體四層五面”的6G總體架構(gòu)。其中，“體”是架構(gòu)的空間視圖，6G網(wǎng)絡(luò)新定義了數(shù)字孿生體和管理編排體兩個(gè)實(shí)體，擴(kuò)展了全新空間；“層”是架構(gòu)邏輯視圖，對(duì)功能進(jìn)行了分層，強(qiáng)化了對(duì)算力和路由的管理，體現(xiàn)了跨域拉通；“面”是架構(gòu)的功能視圖，在經(jīng)典的控制面和用戶(hù)面基礎(chǔ)上，增加了數(shù)據(jù)面、智能面和安全面，強(qiáng)化了功能類(lèi)別。
在2G、3G時(shí)代只有網(wǎng)絡(luò)本體，到4G、5G時(shí)代出現(xiàn)了管理編排的功能，在6G時(shí)代，希望能繼續(xù)強(qiáng)化孿生體、編排體、網(wǎng)絡(luò)本體的互動(dòng)，形成一個(gè)虛實(shí)結(jié)合、交叉映像的設(shè)計(jì)。三體包括網(wǎng)絡(luò)本體、管理編排體、數(shù)字孿生體。網(wǎng)絡(luò)本體包括傳統(tǒng)意義上的基站、核心網(wǎng)、傳輸承載等物理設(shè)備，也是架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的載體；管理編排體對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源、網(wǎng)絡(luò)能力進(jìn)行智能編排管理，是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全生命周期管理的功能實(shí)體；數(shù)字孿生體是物理實(shí)體對(duì)象在虛擬空間中的映射，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的低成本試錯(cuò)、智能化決策、高效率創(chuàng)新。
6G網(wǎng)絡(luò)的邏輯層次自下而上為資源與算力層、路由與連接層、服務(wù)化功能層、開(kāi)放使能層四層。從不同層面完成了網(wǎng)絡(luò)本體在物理資源、連接路由、網(wǎng)絡(luò)功能和服務(wù)上的定義。
6G網(wǎng)絡(luò)功能的構(gòu)成在5G服務(wù)化架構(gòu)的基礎(chǔ)上繼續(xù)深化演進(jìn)，在增強(qiáng)傳統(tǒng)控制面、用戶(hù)面基礎(chǔ)上，引入新的數(shù)據(jù)面、智能面、安全面，共同組成“五面”。
為了實(shí)現(xiàn)“三體四層五面”的總體架構(gòu)，白皮書(shū)提出三個(gè)設(shè)計(jì)，分別是系統(tǒng)設(shè)計(jì)、組網(wǎng)設(shè)計(jì)和孿生設(shè)計(jì)。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)是指在6G時(shí)代實(shí)現(xiàn)全服務(wù)化HSBA的系統(tǒng)架構(gòu)。服務(wù)化架構(gòu)自5G引入并不斷深化發(fā)展，從SBA到eSBA再到6G的HSBA，其領(lǐng)域在6G時(shí)代將拓展到無(wú)線接入網(wǎng)、用戶(hù)面等各個(gè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)徹底的服務(wù)化，奠定架構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。服務(wù)化技術(shù)發(fā)展包括三方面：服務(wù)機(jī)制深化，服務(wù)設(shè)計(jì)優(yōu)化，接口效率提升。
組網(wǎng)設(shè)計(jì)是指分布式自治網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)DAN。基于分布式、自治、自包含的設(shè)計(jì)理念，引入DAN設(shè)計(jì)的關(guān)鍵單元——分布式微云單元（SCU，Small Cloud Unit），形成了支持分布式節(jié)點(diǎn)部署，網(wǎng)絡(luò)自組織、自管理、自?xún)?yōu)化，單元自包含的組網(wǎng)架構(gòu)。
孿生設(shè)計(jì)是指數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)DTN�？苫跀�(shù)字化方式創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)本體的虛擬孿生體，通過(guò)與網(wǎng)絡(luò)本體之間的實(shí)時(shí)交互映射，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的閉環(huán)控制和全生命周期管理。DTN是實(shí)現(xiàn)三體間相互作用的潛在技術(shù)架構(gòu)。
隨著業(yè)界對(duì)6G技術(shù)的不斷研究，一些技術(shù)發(fā)展方向逐漸形成共識(shí)。本白皮書(shū)總結(jié)了十大6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)候選支撐技術(shù)，包括分布式技術(shù)、新型協(xié)議技術(shù)、算力原生/云原生技術(shù)、算網(wǎng)一體技術(shù)、通感一體技術(shù)、確定性網(wǎng)路技術(shù)、至簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智慧內(nèi)生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和空天地一體化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有助于提升6G網(wǎng)絡(luò)能力，拓展服務(wù)邊界。
6G研究尚處于起步階段，很多問(wèn)題仍在持續(xù)討論中。本白皮書(shū)選取了八個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，包括核心網(wǎng)與無(wú)線網(wǎng)界面是否需要重構(gòu)，如何建立分層網(wǎng)絡(luò)的跨層調(diào)用機(jī)制，新的算網(wǎng)/存算一體技術(shù)是否會(huì)引發(fā)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變化，以及3GPP能否實(shí)現(xiàn)對(duì)非3GPP領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同等。希望這些開(kāi)放問(wèn)題能與業(yè)界持續(xù)探討，持續(xù)攻關(guān)，共同推動(dòng)6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進(jìn)和迭代。
針對(duì)6G產(chǎn)業(yè)發(fā)展，白皮書(shū)提出四點(diǎn)建議。一是架構(gòu)創(chuàng)新將是6G的核心創(chuàng)新之一；二是6G架構(gòu)需形成全球統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；三是加快6G網(wǎng)絡(luò)需求迭代，促進(jìn)6G架構(gòu)盡快完善；四是支撐6G架構(gòu)的核心技術(shù)需要持續(xù)研發(fā)。只有產(chǎn)業(yè)的攜手共進(jìn)，才能助力6G愿景實(shí)現(xiàn)。
本白皮書(shū)是業(yè)界第一本系統(tǒng)性闡述6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)的白皮書(shū)，體現(xiàn)了中國(guó)移動(dòng)對(duì)6G架構(gòu)的全新認(rèn)識(shí)，具有里程碑式的意義。6G的研究尚處于起步階段，架構(gòu)也需要不斷的創(chuàng)新和迭代，本白皮書(shū)中提出的6G架構(gòu)也將持續(xù)深化和迭代，期待后續(xù)和產(chǎn)業(yè)同仁共同完善，合力推進(jìn)6G時(shí)代的技術(shù)發(fā)展。
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