在全球5G规模商用如火如荼的时候,中国已经提前规划布局6G网络。在未来的6G时代,通信和相关技术的发展将远远超过5G时代,包括泛在连接、泛在计算、数字双网和区块链网络等。,这将使人们的日常生活更加方便和安全,也将显著提高业务效率,这一切都将基于6G强大的信息处理能力。
近日,中国移动在“2022科技周暨移动信息产业链创新大会”上发布了《中国移动6G网络架构技术白皮书》。《白皮书》提出了“三体、四层、五面”的6G整体架构设计,这是业内首个系统化的6G网络架构设计。

中国移动研究院副院长段晓东
中国移动研究院副院长段晓东在接受通信世界全媒体记者采访时,详细介绍了中国移动6G网络架构的设计理念和面临的挑战,以及计算力网络与6G的关系。
“三体、四层、五面”,6G网络架构实现继承创新。通信世界:如何看待网络架构在6G发展中的作用?它与5G网络架构有什么关系?
段晓东:网络架构是移动通信系统的“骨架”和“中枢”,起着至关重要的作用。
中国移动在5G时代首次牵头5G网络架构的整体设计,推动业务架构成为5G的唯一基础设施,被公认为中国5G的标志性成果之一。目前,全球6G RD已经全面启动,并成为新一轮的技术创新。面向6G,中国移动RD起步较早,积极部署了愿景与需求定义、基础理论和关键技术的研究验证,取得了初步成果。
中国移动此次公布的6G网络架构是一种继承性的创新,而不是颠覆性的改变。基于云的/SBA/ open协议是5G架构的灵魂和基础。5G架构通过云、服务和开放协议三大核心设计,极大地扩展了移动通信网络的边界,使5G网络能够为公众和垂直行业提供丰富多样的业务应用。面对6G时代的新场景、新要求,三大设计要素同样适用,并将在6G架构设计中得到继承和进一步发展,从而推动6G架构为所有场景提供更好的信息和通信服务。
同时,6G的架构要在一定范围和局域网内改变。为了支持天地一体、多感沉浸等新技术、新场景。,6G架构需要在天基和地基边界支持多址融合和大时空规模移动性管理。6G架构的范围需要从物理空扩展到数字空,还支持两个空之间的交互和协作
IMT-2030推进组作为国内6G研究的领导机构,聚集全国“产学研”力量,共同推进6G研究。作为网络架构组组长,中国移动全力推进6G网络架构和关键技术布局。在2021年9月推进组举办的“6G研讨会”上,中国移动率先发布了《6G网络愿景与关键技术展望白皮书》,提出将分布式架构、网络内生智能、计算能力感知网络等关键技术作为6G网络的候选技术,并发起“融合DOICT的6G网络架构”发展倡议,推动6G架构设计形成行业共识。
通信世界:白皮书系统地提出了6G的总体架构、系统架构和网络架构。他们之间是什么关系?各有什么特点?
段晓东:此次发布的白皮书是业界首个系统描述6G网络架构设计的最新成果。以网络架构为中心,从驱动力、判断、理念等角度全面系统地分析和推导出6G网络架构的六大设计理念,并在此基础上进一步推导出6G网络架构的设计。
其中,六大设计理念是兼容、跨域、分布、内生、简约、结对。兼容性设计意味着移动通信网络将沿着IP、云和业务的方向发展变化,6G架构设计将延续这些软发展方向,实现前向和后向兼容。跨域设计意味着6G架构将支持固定、移动、卫星和其他类型的接入、公共/行业、物理/数字网络的管理,以及网络内不同域的协作。分布式设计指出,6G架构设计将从集中式规划向分布式自治转变,能够满足大规模组网下海量连接和极致性能的要求。内生设计强调6G架构设计将从插件式向内生式转变,包括安全内生、AI内生、架构内置核心能力。简单的设计表明,6G架构设计将从复杂的增量向简单的集成转变,对外呈现集成系统,对内微服务。
作为一个复杂的系统,6G网络的架构设计需要从多个角度考虑,从多个维度设计。白皮书从空、逻辑观、功能观的角度阐述了6G“三体四层五面”的整体逻辑架构。
“三体”是一种空的架构观,包括网络本体、管理组织和数字双胞胎,强调三体之间的相互作用,形成虚实结合、交叉映射的设计。“四层”是体系结构的逻辑视图,包括资源和计算层、路由和连接层、面向服务的功能层和开放使能层。它从不同层次完成了物理资源、连接路由、网络功能和服务等方面的网络本体定义。“五个面”是建筑的功能视图。6G网络功能的构成在5G业务架构的基础上继续深化演进。在增强传统控制平面和用户平面的基础上,引入新的数据平面、智能平面和安全平面,共同组成“五面”。
为了实现“三体、四层、五面”的整体架构,白皮书提出了三种设计,即系统设计、联网设计和twin设计。
系统设计参考6G时代全业务HSBA的系统架构。5G提出以来,业务架构不断发展和深化,从SBA到eSBA,再到6G的HSBA,其覆盖范围将扩展到6G时代的无线接入网、用户面等领域,实现彻底的服务,为架构设计奠定基础。服务技术的发展包括深化服务机制、优化服务设计和提高界面效率三个方面。网络设计是指分布式自治网络体系结构。基于分布式、自治、自含的设计理念,引入DAN设计的关键单元——分布式魏云单元,形成支持分布式节点部署、网络自组织、自管理、自优化、自含单元的组网架构。双胞胎设计指的是数字双胞胎网络DTN。网络本体的虚拟孪生可以数字化创建,通过与网络本体的实时交互映射,实现网络的闭环控制和全生命周期管理。DTN是实现“三体”互动的潜在技术框架。
《通信世界》:白皮书提出的6G网络架构需要哪些使能技术?如何晋级?
段晓东:面对6G场景的具体需求,肯定需要创新技术来支撑6G网络的发展。在这里,中国移动初步提出了一些候选技术,也与去年IMT-2030推进组总体规划下发布的《6G网络架构愿景与关键技术白皮书》一致,包括分布式技术、新协议技术、计算能力原生/云原生技术、计算网络融合技术、通感融合技术、确定性网络技术、极简网络技术、智能内生网络技术、数字孪生网络技术和/[技术在不断演进,目前的6G潜在技术仍处于早期研究阶段。中国移动期待这些技术在后续的研究中能够不断迭代创新,也期待更多更好的新技术出现。
在IMT-2030推进组的领导下,计算网络与分布式技术融合已经开展了测试用例的收集工作,今年下半年将启动原型测试。其他关键技术也在稳步推进。中国移动作为6G产业的重要参与者,将依托IMT-2030推进组和各项研究项目,与高校和企业一起,有计划、有重点地推进上述技术的原型实现和测试验证。同时,中国移动还将积极参与3GPP、ITU、NGMN、IMT-2030、CCSA等国内外标准组织的6G研究工作。,从而推动研究成果早日达成共识,为全球统一标准打下良好基础。
计算网络和6G相辅相成通信世界:中国移动最近发布了《计算网络技术白皮书》。6G网络架构和计算网络是什么关系?
段晓东:中国移动联合业内12家合作伙伴发布了《计算网络技术白皮书》,展望了计算网络的十大技术发展方向,并以此为基础阐述了中国移动计算网络的技术体系。
在6G时代,网络将不再是简单的通信网络,而是集通信、计算、存储于一体的新型信息通信网络。随着数字经济时代新技术的不断涌现,为了满足新的网络服务、轻量级和动态计算以及极致性能的需求,网络和计算的融合已经成为新的发展趋势。在这种趋势下,网络演进的核心要求是网络和计算相互感知,高度协同。计算网络将实现泛在计算互联,实现“云、网、边、端”的高效协同,提高网络资源和计算资源的利用效率。
中国移动认为,6G网络的发展应该基于智能泛在计算能力,这已经成为6G网络架构的重要组成部分。计算的日益无处不在,为6G网络实现万物互联奠定了基础;同时,各种异构计算核心进一步激发计算能力的极致性能,加速智能在6G网络中的应用。6G网络将结合计算能力,提供全时全球信息服务。通过构建高性能计算节点,可以实现通信、感知、计算等要素的融合,满足6G网络的不同业务需求。因此,6G网络是计算能力网络的应用形式,计算能力网络是6G网络的基础。
挑战依然存在,6G网络架构需要持续应对。通信世界:在6G网络架构的研究中,您认为接下来会面临哪些挑战?中国移动将如何应对这些挑战?
段晓东:6G的研究还处于起步阶段,还有很多问题需要解决。中国移动会把重点问题梳理出来,逐个击破。目前,挑战主要包括五个方面。
一、架构的跨代问题:如何融合形成一套信息通信服务的经典架构,支持连接软化、资源软化、功能软化、全开放、全服务,以满足信息通信服务需求的爆炸式增长?

二是跨层、跨领域的巨系统问题:如何构建跨层、跨领域的信息通信架构,实现端到端所有要素的集成?
三、内生性设计问题:如何将基础技术能力从信息通信架构设计的外因转变为内因?
第四个是简单性的设计理论:在架构设计中如何内部实现功能和服务的结构,外部屏蔽系统实现的复杂性?
五计算-网络融合范式:如何实现计算与网络的融合,支持计算与网络、存储与计算的融合?
为解决上述问题,中国移动将围绕加快原创技术突破、推动全球统一标准、驱动产业短板和模式创新、加强应用生态培育四个方面系统推进6G RD工作。以商业需求为牵引,联合国内外上下游合作伙伴,努力渗透理论、技术、标准、产品、应用全产业链创新环节,为夯实6G基础、打造6G优势、培育自主可控的6G产业和应用生态、推动全球开放合作做出重要贡献。
通信世界:6G被视为数字时代全新的里程碑。中国移动在6G领域不断探索,取得了一些领先成果。基于现有的经验和对6G架构和技术的思考,你对未来几年6G网络的发展有什么建议?
段晓东:目标2030年左右实现6G商用,未来3 ~ 5年进入6G网络发展的战略窗口期。随着6G网络架构和关键技术的深入研究,业界应更加关注以下四个方面。
第一,网络架构的创新将是6G的核心创新之一。业界应进一步认识到系统架构对技术方向的引领作用,把握其技术变革的本质,与运营商一起实现6G网络架构的快速迭代和更新。
第二,随着6G技术的快速发展,需要形成全球统一的6G网络架构标准。在目前5G SBA架构的基础上,中国移动进一步推动业务架构的开放和共享,积极拥抱开源生态,将先进技术与网络架构有机融合,加速架构方案的趋同,为全球6G统一标准奠定良好基础。
三是进一步加快6G网络需求迭代,推动6G架构尽快完善。6G网络的发展需要围绕6G的需求和目标。确定性、可编程性、云原生和内生安全性将成为未来网络的重要发展趋势。未来将从承载、管控、业务等方面提升网络能力。此外,要瞄准国家战略规划和重点行业,统筹5G和6G发展,将6G网络打造成为我国数字经济发展的核心引擎。
第四,6G架构支撑技术需要持续攻关。新的IP组网技术将成为6G网络发展的重要推动力之一。随着DOI2CT技术与移动网络的融合创新,有望解决空端口瓶颈,大幅提升网络性能,推动6G网络跨越式发展。因此,分布式、新协议、综合计算网络、简化网络、数字孪生、空天地一体化等相关支撑技术需要业界的持续投入,加快关键技术的创新,为6G网络的发展奠定技术基础。
未来,中国移动将基于“三体、四层、五面”的整体架构,深化架构和支撑技术研究,积极推动移动通信网络向下一代演进。
目标
作者:梅雅馨编辑/排版:沈新竹
审计:沈青
监制:刘启成
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