当5G在全球范围内大规模商用如火如荼地进行时,中国已经提前规划了6G网络的部署。未来6G时代,通信及相关技术的发展将远超5G时代未来网络项目,包括泛在连接、泛在计算、数字孪生网络和区块链网络等,将使人们的日常生活更加便捷、安全,并将也大幅提升了业务效率,而这一切都将建立在6G强大的信息处理能力(即计算能力)之上。
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》(以下简称《白皮书》)。《白皮书》提出了“三体四层五面”的6G整体架构设计,是业界首个系统化的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、面临的挑战以及算力网络与6G的关系。通讯世界。
“三体四层五面”,6G网络架构实现传承创新
《通信世界》:您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时代首次率先进行了5G网络架构的总体设计,推动面向服务的架构成为5G的唯一基础设施,被公认为我国标志性成果之一5G。目前,全球6G研发已全面启动,成为新一轮技术创新高地。面向6G,中国移动研发起步较早,积极布局愿景和需求定义、基础理论和关键技术的研究和验证,并取得了阶段性成果。
中国移动此次公布的6G网络架构是继承性创新,而非颠覆性变革。云化/SBA/开放协议是5G架构的灵魂,也是6G架构的基础。5G架构通过云化、服务化、协议开放三大核心设计,极大地拓展了移动通信网络的边界,使5G网络能够为大众和垂直行业提供丰富的业务应用。面对6G时代的新场景新需求,三大设计元素同样适用,并将在6G架构设计中得到继承和发扬,推动6G架构为全人类提供更好的信息通信服务场景。
同时,6G要在一定范围和局部网络进行结构性变革。为支持天地融合、沉浸式多感知等新技术、新场景,6G架构需要支持天地边界的多接入融合和大规模移动管理。6G架构的范围需要从物理空间扩展到数字空间,并支持两个空间之间的交互和协作,以上新场景将引发架构的局部变化。
IMT-2030(6G)推进组作为国内6G研究的牵头机构,汇聚全国“产学研”力量,共同推进6G研究。作为网络架构组牵头单位,中国移动全力推进6G网络架构和关键技术布局,并在“2019年6G网络架构愿景与关键技术展望白皮书”中率先发布。推进组于2022年9月召开的“6G研讨会”,提出了分布式架构、网络内生智能、算力感知网络等关键技术作为6G网络的候选技术,并发起了“DOICT融合6G网络”的发展倡议建筑学”
《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》是业界首次系统描述6G网络架构设计的最新成果。围绕网络架构,从驱动力、研判、理念等方面,全面系统地分析推导6G网络架构的六大设计理念,并在此基础上进一步推导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、简单和孪生。兼容设计意味着移动通信网络将沿着IP化、云化、服务化的方向发展变化。6G架构设计将延续这些灵活的发展方向,实现向前和向后兼容。跨域设计是指6G架构将支持固网、移动、卫星等多种接入方式的管理,支持多种公共/行业、物理/数字网络的管理,支持网内不同域的协同。分布式设计指出6G架构设计将从集中规划向分布式自治转变,满足大规模组网下的海量连接和极致性能需求。内生设计强调6G架构设计将从外挂变为内生,包括安全内生、AI内生、核心能力内生。简单的设计表明,6G架构设计将从复杂增量向简单集成转变,对外表现为集成系统,对内表现为微服务。
作为一个复杂的系统,6G网络架构设计需要多角度考虑,多维度设计。《白皮书》从空间、逻辑、功能等方面阐述了6G“三体四层五面”的整体逻辑架构。
“三体”是架构的空间视图,包括网络本体、管理编排体、数字孪生体。“四层”是架构的逻辑视图,包括资源与算力层、路由与连接层、面向服务的功能层、开放使能层。它从不同层次完成了网络本体的物理资源、连接路由、网络功能和服务。定义。“五个方面”是架构的功能视图。6G网络功能构成是在5G面向服务的架构基础上不断演进。在增强传统控制平面和用户平面的基础上,引入了新的数据平面、智能平面和安全平面。, 一起形成“
为实现“三体、四层、五面”的整体架构,《白皮书》提出了三项设计,即系统设计、组网设计和孪生设计。
系统设计是指实现6G时代全业务HSBA的系统架构。从5G引入以来,面向服务的架构不断发展和深化,从SBA到eSBA再到6G HSBA(SBA)。为建筑设计奠定基础。服务技术的发展包括:服务机制的深化、服务设计的优化、接口效率的提升。组网设计参考分布式自治网络架构DAN( )。基于分布式、自治、自包含的设计理念,引入DAN设计的关键单元——分布式微云单元(SCU,Small Cloud Unit),形成支持分布式节点部署、自组织的网络、自我管理和自我优化。单元自包含网络架构。孪生设计指的是数字孪生网络DTN。可以基于数字化方法创建网络本体的虚拟孪生体,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”交互的潜在技术框架。
《通信世界》:《白皮书》提出的6G网络架构需要哪些使能技术?如何推进?
段晓东:面对6G特定场景的需求,肯定需要创新的技术来支撑6G网络的发展。在此,中国移动初步提出了一些候选技术,这也与IMT-2030(6G)推进组协调下去年发布的《6G网络架构愿景和关键技术展望白皮书》一致,包括分布式技术和新协议技术、计算原生/云原生技术、融合计算与网络技术、融合联觉技术、确定性网络技术、简化网络技术、智能内生网络技术、数字孪生网络技术、天天地一体化网络技术等。技术在不断发展。目前潜在的6G技术还处于早期研究阶段。中国移动期待这些技术在后续的研究中不断迭代创新,期待更多更好的新技术不断涌现。
在IMT-2030(6G)推进组的牵头下,综合计算网络和分布式技术开展了测试用例征集工作,将于今年下半年启动样机测试。其他关键技术也在稳步推进。作为6G产业的重要参与者,中国移动将依托IMT-2030(6G)推进组和各项研究项目,联合高校和企业,有计划、有计划地推进上述技术的原型实现和测试验证。集中的方式。同时,中国移动也将积极参与3GPP、ITU、NGMN、IMT-2030、CCSA等国内外标准组织的6G研究工作,推动研究成果早日达成共识,
计算网络与6G相辅相成
《通信世界》:中国移动近日发布了《算力网络技术白皮书》。6G网络架构与算力网络有什么关系?
段晓东:中国移动联合12家行业合作伙伴发布《算力网络技术白皮书》,展望了算力网络十大技术发展方向,并以此为基础,阐述了中国移动的技术体系算力网。
6G时代,网络将不再是单纯的通信网络,而是转变为集通信、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,网络与计算的融合成为新的发展趋势,以满足未来新型网络服务、轻量级动态计算、极致性能的需求。在这种趋势下,网络演进的核心要求是网络与计算之间的相互感知和高度协同。算力网络将实现泛在计算互联,实现“云、网、边、端”高效协同,提升网络资源和计算资源。使用效率。
中国移动认为,6G网络的发展应立足于智能无处不在的计算能力,这已成为6G网络架构的重要组成部分。计算能力的日益普及为6G网络实现万物互联奠定了基础;同时,多样化、异构的算力核心进一步激发算力极致性能,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、全球的信息服务。通过建设高性能算力节点,实现通信、感知、计算等要素的融合,满足不同类型6G网络业务的需求。所以,
挑战犹存,6G网络架构需持续研究
《通信世界》:您认为6G网络架构研究将面临哪些挑战?中国移动将如何应对这些挑战?
段晓东:6G研究还处于起步阶段,还有很多问题需要解决。中国移动将梳理重点问题,一一解决。当前的挑战主要包括五个方面。
首先是跨代架构问题:如何融合形成信息通信服务的经典架构,支持连接灵活、资源灵活、功能灵活、全开放、全服务,以满足信息通信服务的爆发式增长要求?
二是跨层跨域的巨系统问题:如何构建跨层跨域的信息通信架构,实现全要素端到端的融合?
三是内生设计问题:基础技术能力如何从信息通信架构设计的外部因素转化为内部因素?
四是极简设计理论:在架构设计中如何对内实现功能和服务的结构化,对外屏蔽系统实现的复杂性?
五是计算与网络融合范式:如何实现计算与网络两大领域的融合,并支持计算与网络融合、存储与计算融合?
为解决上述问题,中国移动将从加快突破原创技术、推动全球统一标准、推动补齐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研发。以商业需求为驱动,联合国内外上下游合作伙伴,努力深入理论、技术、标准、产品、应用等全产业链创新环节,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,为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,您如何看待未来?对2020年6G网络发展有何建议?
段晓东:以2030年前后实现6G商用为目标,未来3-5年将进入6G网络发展的战略窗口期。随着6G网络架构和关键技术研究的深入,业界应更加关注以下四个方面。
首先,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,与运营商共同实现6G网络架构的快速迭代更新。
其次,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。中国移动在现有5G SBA架构基础上,进一步推进面向服务架构的开放共享,积极拥抱开源生态,将先进技术与网络架构有机融合,加速架构方案融合,夯实基础全球6G统一标准基地。
三是进一步加快6G网络需求迭代,推动6G架构尽快完善。6G网络的发展需要关注6G的需求和目标。确定性、可编程、云原生、内生安全将成为未来网络的重要发展趋势。未来,网络能力将在承载、管控、服务等方面得到全面提升。此外,还要针对国家战略规划和重点产业,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。
四是6G架构支撑技术需要继续攻关。IP组网新技术将成为6G网络发展的重要推动力之一。新技术与移动网络的融合创新,有望解决空口瓶颈,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、算网融合、极简网络、数字孪生、空天地一体化等相关支撑技术需要产业持续投入,加快关键技术创新,为6G网络发展奠定技术基础。 .
未来,中国移动将基于“三体四层五面”总体架构深化架构及支撑技术研究,积极推动移动通信网络向下一代演进。
结尾