6G核心网设计理念、目标、创新与演进分析

随着网络边界的不断拓展，以及网络服务对象的不断 丰富，用户及应用对于网络的智能、安全、灵活的诉求也越发深入和 清晰。

2023 年，中国联通发布《中国联通 6G 网络体系架构白皮书》，提出了 6G 网络架构设计的三大理念，即：  打造超越连接的“新网络”，以构筑智能泛在的综合型数字信 息基础设施为 6G 架构设计的出发点；  创新多元用户的“新服务”，以满足千行百业差异化需求和智 算融合需要为 6G 架构设计的关键点；  构建平台赋能的“新生态”，以促进云网边端业协同和产业生 态繁荣发展为 6G 架构设计的落脚点。 为推进以上的 6G 架构设计理念落地，在开展 6G 核心网架构研 究和设计的过程中，应结合应用场景及技术发展两方面的 6G 演进驱 动力，进一步围绕“任务中心”、“能力内生”、“分布泛在”、“深度开 放”的 6G 架构设计目标，实现移动通信网络向数字化信息服务平台 的全面转型。

任务中心：6G 网络将成为全面使能智能、感知、数据、计算等 新型信息服务的平台，进一步驱动网络服务模式从提供单边的连接管 道服务转型为面向多元用户提供多边服务的使能平台。面向全面转型 信息服务平台的设计目标和理念，传统的以连接为中心的网络构建思 路将无法适应 6G 网络服务的增强需求，6G 网络需要引入新的管控 机制，以计算、智能等“任务”为中心设计对应的多维度任务要素调 度及协同方案，实现新型信息服务的使能和管控能力。 能力内生：5G 网络在不断演进的过程中，部分新能力的引入是通过定义外挂式的网络新功能实体来实现的。外挂式的设计和增强方 案一方面导致网络架构的复杂度随着新功能的引入而不断叠加，另一 方面导致新场景的实现方案呈现“烟囱化”的趋势，使得网络新能力 的泛用性不足。因此，6G 网络从设计之初，就应在系统架构、网络 接口及协议栈的层面考虑智能、数据、计算等能力的内生，形成统一 和通用的服务底座，提高网络服务资源的调度和使用效率，使能高效 的端到端服务能力。

分布泛在：随着网络边界的不断拓展，以及网络服务对象的不断 丰富，用户及应用对于网络的智能、安全、灵活的诉求也越发深入和 清晰。6G 多样化的信息服务形态所需的各类资源如连接、数据、算 力等可能部署在网络的不同的地理位置和不同的网络域，6G 网络应 能够基于用户的位置和业务需求，随时为用户提供就近的、随行的、 泛在的资源接入和使用能力，通过高效的分布式资源部署和调度协同， 使被服务对象每时每刻都能享受到最优的业务体验。 深度开放：6G 时代多样化的业务生态，要求网络能够为业务和 用户提供更为深入和灵活的网络能力开放框架，传统的由网络侧定义 服务能力和服务粒度的方式已经无法适应未来的应用对网络的高度 定制化需求。在向租户开放定位信息、感知信息、网络状态信息等网 络信息的基础上，6G 核心网应进一步支持将自身的资源、服务、能 力等量纲进行原子化的抽象和组合，并通过统一的 API 开放给用户，由用户根据自身需求进行网络信息服务如 AI 服务，数据服务，计算 服务的定制和调用，使能更加丰富的网络服务定制渠道。

6G 核心网将进一步扩展其服务能力的边界，通过引入多维度多 要素的服务资源，以及对应的新平面、新会话、新 QoS 等框架性的 革新设计，实现 6G 核心网“任务中心”、“能力内生”、“分布泛在”、 “深度开放”的设计目标。 1. 新平面 面向 2030 及未来，6G 网络将在 5G 网络的基础上提供新的服 务能力和应用价值。一方面，6G 将在应用场景的维度进一步扩展， 持续拓展用户极致业务体验的边界，另一方面，6G 也将在服务能力 的维度持续创新，通过平台化的架构设计来支持新型信息服务能力， 融合通信、感知、计算等服务能力的 6G 网络将成为社会数字化转型 的基础。

新的信息服务能力要求网络必须引入新的资源要素进行支撑，以 数据、计算等为代表的信息服务资源将以无处不在的形态持续为网络 创造新的需求和价值。面向新型信息服务平台的转型需求，5G 核心 网已有的控制平面和用户平面的功能平面划分和设计的思路已经难 以满足泛在的信息服务资源要素的调度和管控需求，而在核心网控制 平面和用户平面中增强和叠加数据、计算等资源的管控能力，又将造成网络架构的复杂度大幅度提升，为运营商的网络建设和维护带来更 高的成本和更长的迭代周期。 基于上述考虑，在 6G 核心网架构中设计新的功能平面将是一个 能够平衡新能力引入和网络复杂度的解决思路。通过将数据服务和数 据管控相关的数据采集功能、数据处理功能、数据存储功能等逻辑功 能聚合到统一的数据平面，将计算服务相关的算力感知功能、算力调 度功能等逻辑功能聚合到统一的计算平面，将可以更好的实现功能平 面间能力的划分和解耦，进而满足更灵活的网络部署以及更动态的资 源调度需求，使能多样化的信息服务场景。

2. 新会话 在 5G 网络以连接为中心的设计和构建思路中，会话的概念主要 面向用户的业务会话（即 PDU 会话），业务会话建立在用户终端和核 心网用户平面功能 UPF 之间，其核心在于实现终端和应用服务器之 间用户业务数据的传输能力。面向 6G 构建“超越连接”的信息服务 平台的演进愿景，网络所能提供的 AI 服务、数据服务、计算服务等 新型服务形态将具有灵活、分布和泛在的特点，服务的两端将不再限 于用户终端和应用服务器，而可能是网络中的任意功能节点，包括但 不限于核心网网络功能、基站、终端或应用服务器，对应服务过程的 各个功能节点、服务路径、服务资源也需要基于业务的不同需求进行 灵活的编排和管理。

5G 网络已有的业务数据会话的建立和管控模式受限于传统的业 务机制，会话路径固定，服务模式单一，已经无法满足 6G 网络构建 全新的信息服务形态的发展愿景。6G 核心网需要定义面向新型信息 服务的新的服务会话机制，针对不同的信息服务需求适配不同的会话 管理机制，并编排最优的会话路径和必要的服务功能。此外，6G 面 向信息服务的新会话将进一步拓展服务消费者和服务提供者的概念， 支持网络中的任意节点可以随时、按需的请求并建立其所需的服务会 话，并且其所需的服务同样可能由网络中的任意节点提供，实现基于 新会话的灵活管控和任意拓扑能力。

3. 新 QoS 5G 核心网的 QoS 框架主要面向以“连接为中心”的业务模式 和网络设计原则，重点针对连接服务中业务流粒度的业务数据报文传 输过程定义传输指标和保障要求，包括数据报文传输时延、数据报文 错误率、业务流优先级及抢占能力等。 随着数据、计算等新的服务资源的引入，6G 核心网将能够支持 对外提供多维度的信息服务，服务质量 QoS 的概念也将不再仅仅局 限于基于“连接服务”的数据报文传输质量，而将基于新的维度，如 基于“任务为中心”的思路进一步拓展，以“数据服务任务”、“计算 服务任务”等服务的体验为核心，从更多的维度进行服务质量的评价 和保障。例如，数据服务的 QoS 可以通过数据采集精度、数据处理时延/能效等指标进行评估和保障，计算服务的 QoS 则可以通过计算 精度/时延/能效、计算交互时延/抖动等指标维度进行评估和保障。通 过“任务”粒度的 QoS 体系设计，6G 核心网将能够实现更合理， 更高效的资源调度和协同能力，满足不断丰富的服务需求。

5G 核心网已经经历了多年的演进，其引入的服务化架构、网元 功能云化、网络资源虚拟化等革新技术及发展理念，相较于前几个代 际的核心网架构在网络弹性、灵活性和可扩展性方面具备明显的提升。 6G 核心网的架构设计需要站在 5G 核心网的肩膀之上，充分继承 5G 核心网已有的原子化、模块化和平台化的架构及协议设计理念，并在 此基础上进一步解决已有服务化架构中服务间耦合程度仍然较高，架 构拓展限制仍然相对较大的问题，持续的深化演进并真正发挥服务化 架构的设计优势。 同时，在未来网络的演进过程中，5G 和 6G 将存在长期共存和 融合演进的需求，因此在 6G 核心网架构的设计过程中，需要优先支 持 6G 网络和 5G 网络之间的互操作能力，并针对部分关键能力（如 计算服务、数据服务等）考虑 5G/6G 核心网的兼容和协同，以实现 移动通信网络在面向 6G 的演进过程中，能够满足用户业务及服务的 一致性体验。