6G核心网使能技术有哪些?

6G核心网使能技术有哪些?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/09/06 08:43

网络共享技术有助于 6G 移动通信系统的部署与发展,是 6G 的 关键使能技术之一。

(一)内生智能 面向 2030 年及更远的未来,个人终端、家用设备、城市传感、 公路车辆以及工业智能机器人等都将以新型智能终端的形态连接到 移动通信网络中,整个社会通过 6G 网络交互的终端和连接数量将达 到万亿级别,数据、模型、算法等智能要素的交互和应用也将成为6G 网络中最重要的交互形式之一。外挂式和叠加式的智能化能力框 架将无法满足日益复杂的网络及业务形态,6G 网络的智能能力需要 在设计之初就以内生智能为目标进行重点考虑。通过完全自动化的网 络和 ICT 的智能化基础设施、敏捷运营和全场景服务,6G 网络可以 为垂直行业和消费者用户提供零等待、零接触、零故障的客户体验, 并支持为第三方应用、行业数字化提供良好的智能化服务基座。未来, 6G 网络将通过不断的自主学习,高效的终端间协作不断提升网络的 智能能力和效率,持续为整个社会赋能赋智,实现真正的普惠智能。

为满足内生智能能力的设计和发展愿景,6G 核心网系统架构需 要重点考虑以下方面的设计需求: 跨域要素协同:内生智能能力要求网络能够支持全域范围的 AI 要素的管理、调度和协同。在数据协同的层面,网络需要支持多维度 的数据采集、处理和传输能力,通过丰富的多样化数据实现高效的模 型训练和强大的推理能力。在模型协同的层面,则需要 ML 模型具备 更高的泛用性和可迁移性,并支持通过联邦式架构等能力实现数据和 模型的高效管理和安全隐私。在算力协同的层面,网络可以通过如前 文所述的统一计算平面实现计算资源的统一、跨域的感知和管理,以 及计算任务的按需调度和按需卸载。 泛在智能框架:内生智能的演进目标要求 6G 网络能够提供无处 不在的 AI 服务能力,这也进一步要求网络中的 AI 要素如数据、模型、算法的部署从集中式向分布式转变,以实现泛在的 AI 能力。通过将 智能要素分布式的按需部署在靠近数据源或消费者的位置,可以有效 的降低数据传输和处理开销,提升 AI 服务的处理效率,并在复杂场 景下保障数据的安全和隐私。

AIaaS 服务能力:基于 6G 内生智能的发展思路和应用原则,6G 核心网将能够通过增强的能力开放框架,以 AIaaS 的形式向服务消 费者(如终端,第三方应用提供商或 6G 网络本身)开放 AI 业务、 AI 能力及 AI 资源要素,通过 6G 内生智能网络的全域覆盖和泛在基 础设施,依托端、边、云、网的分层跨域的资源部署架构,提供高精 度、实时性的模型推理、训练、优化服务,满足不同指标要求的 AI 服务需求,进一步赋能智慧城市,智慧家庭,智慧工厂,智慧医疗等 6G AIaaS 应用场景。

(二)可编程网络 面向未来,6G 核心网将支持更加复杂和多样化的业务场景,业 务需求也将是千差万别和持续动态变化的,这进一步要求 6G 核心网 能够在相对统一的系统架构下支持灵活的网络资源按需部署、调度和 编排能力。同时,为了高效的调动网络服务资源来使能复杂的业务场 景,6G 核心网同时需要具备敏捷和快速的需求响应能力,在感知到 对应的业务需求时能够马上调用对应的资源,来生成所需的服务能力。 为应对上述需求,在 6G 核心网架构设计中引入可编程网络能力将是一个潜在的选项,以满足未来移动通信系统对于更高速度、更低延迟、 更广连接和更智能服务的需求。 5G 阶段,移动通信网络架构设计上已经进行了一定程度的可编 程网络探索和实践,通过服务化架构和轻量化协议设计,5G 核心网 控制平面已经初步具备了快速响应和定制化构建的能力。面向 6G 核 心网,网络架构设计应进一步推进云原生、虚拟化技术实践,在核心 网的连接平面、数据平面和计算平面等主要功能平面的设计中全面深 化平台化、原子化和模块化的设计理念,并结合 P4(Programming Protocol-Independent Packet Processors),SRv6(Segment Routing IPv6)等协议和编程语言,以及可编程芯片/硬件平台的引 入等,进一步实现 6G 核心网主要功能平面处理逻辑的灵活定义,使 能 6G 核心网的深度可编程架构。

通过深化网络可编程能力,6G 核心网将为用户和应用提供高度 灵活、智能和开放的网络环境,为未来的数字社会提供强大的支撑, 推动各行各业的数字化转型和创新。

(三)意图驱动网络 意图驱动网络(Intent-driven network)又称为基于意图的网 络(Intent-based Networking),其作为一种网络管理和运营的理 念,旨在提供更智能、更自动化的网络控制和优化方案。与传统的网 络管理方式相比,6G 意图驱动网络更加注重用户需求和目标,以及对网络行为的意图理解。

在 6G 意图驱动网络中,网络管理者将可以通过定义高级的意图 和目标来实现网络的管理,而不必关注底层的网络配置和细节。网络 根据这些意图来自动化配置、优化和管理网络资源,以实现用户的意 图和需求。基于 6G 的意图驱动网络主要通过以下方式实现: 意图建模和描述:网络管理员通过定义和描述用户的意图和需求, 将其转化为可理解的形式。这可能涉及到使用自然语言、图形化界面 或其他方法来表达用户的意图,例如"提供低延迟的实时视频传输"或 "优化能耗和网络覆盖范围"。 意图感知和智能分析:网络具备感知和分析能力,可以监测和收 集网络中的各种数据,如网络状态、流量负载、用户需求等。通过智 能分析和机器学习技术,网络可以从这些数据中提取意图信号,并理 解用户的意图。

自动化配置和优化:基于理解的意图,网络可以自动化地进行配 置和优化网络资源,自动调整网络拓扑、路由策略、带宽分配等,以 满足用户的意图和需求。这种自动化可以减少人工干预,提高网络的 效率和性能。 智能决策和自适应性:基于意图的网络可以做出智能决策,根据 网络环境的变化和用户的需求,自适应地调整网络行为,可以动态地 适应不同的应用场景和服务要求,提供更好的用户体验。

通过 6G 意图驱动网络,网络管理和运营可以更加智能化、自动 化和灵活化。它可以帮助实现更高效、更可靠和更个性化的网络服务, 以满足不断变化的用户需求和应用场景的要求。

(四)网络共享 随着未来 6G 无线通信系统的发展,毫米波、太赫兹等技术被视 为是扩大频率带宽、提升网络容量的重要 6G 无线使能技术,频率的 提升会造成 6G 基站覆盖范围的降低,因此从运营商的部署角度,未 来 6G 网络的部署成本会进一步增加,并且在进行 6G 基站站点以及 小区频率规划时的部署难度以及后期的运维成本都会有所提升。 同时,6G 移动通信系统的重要设计目标之一就是广域连接,实 现全球全域无死角覆盖,包括空、天、地、海的无线信号覆盖。可以 预见,如果依靠单独的运营商实现这一目标,那么网络部署的开销将 会非常巨大。因此基于网络共享的广域连接方案将是行之有效的未来 发展方向。

6G 网络共享技术可以像传统 5G 网络共享技术一样使多个运营 商共享彼此的 6G 无线频谱、无线基础设施等,在此基础上,6G 网 络共享将进一步拓展共享的范围与对象,例如共享卫星接入网、共享 6G 网络能力。引入 6G 网络共享技术不仅可以缓解各个运营商未来 6G 网络的部署压力、降低 6G 网络规划、部署以及运维的难度,便 于未来 6G 通信网络的迅速推广,同时还可以整体提升网络资源的使用效率,降低 6G 网络的总体能耗,符合未来网络低碳环保的设计目 标。

频率共享:与传统的网络共享中的概念相同,即多家运营商可 以共享相同的频谱,节约频谱资源,降低频率规划难度;  地面网络共享:与传统的网络共享中的概念相似,不同运营商 间将可以共享无线基础设施,不同的是,6G 地面网络共享也 可以基于 6G 核心网的整体架构支持共享 6G 核心网的部分网 络设施,例如考虑 6G 核心网分布式组网方式,地面网络共享 将可以共享分布式子网中的部分核心网基础设施;  卫星网络共享:多个运营商可以同时共享一整套卫星网络,该 卫星网络可能支持提供全球覆盖,并可以在全球范围内为不同 运营商的用户提供接入服务;新能力共享:6G 网络将提供超越连接的多种信息服务能力, 例如感知能力、智能能力以及计算能力等,因此 6G 新能力共 享可以让多家运营商共享支持特定 6G 能力的网络基础设施 或平台,进一步提升网络资源的应用价值。

网络共享技术有助于 6G 移动通信系统的部署与发展,是 6G 的 关键使能技术之一。但是在实际的应用过程中,在共享网络的同时还 需要考虑跨运营商之间的安全、信任以及结算等实际问题,因此 6G 网络还需建立一套完善的跨运营商之间的监管与激励机制,推动 6G 网络共享技术的演进与发展。

参考报告

6G核心网系统架构及关键技术展望白皮书.pdf

6G核心网系统架构及关键技术展望白皮书。随着ITU-R发布IMT面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书,以及3GPP正式宣布开发下一代(6G)全球通信标准,标志着全球范围内面向6G的技术研究和标准化规范制定工作已经进入了关键的加速阶段。6G网络将在5G的基础上进一步演进和发展,支持更加丰富和多样化的业务形态,满足极致的业务性能和服务体验。移动核心网作为移动通信网络的心脏和大脑,将是这一进程中首当其冲,并发挥至关重要作用的一环。‘’在此背景下,本白皮书继承《中国联通6G网络体系架构白皮书》中提出的6G网络架构设计目标及设计理念,进一步深入探讨了6G核心网系统架构的设...

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