【紫金山实验室】2024年6G网络架构展望白皮书2.0_38页_2mb

报告摘要

6G网络架构展望（2.0版本）总结

核心内容

本白皮书2.0版本聚焦于6G网络架构的演进方向，提出通过增强网络服务能力、提升服务效率和增强组网能力，构建一个更加智能、灵活和高效的网络体系。其核心目标是支撑6G时代通感智算一体化、空天地海一体化泛在接入等新愿景。

主要观点

网络架构演进方向：
- 从5G服务化架构向6G更高级的服务化和云化演进。
- 网络架构需实现智能内生、算力内生、感知内生，以支持6G的多样化业务需求。
- 网络架构需兼顾简化、分布自治、平滑演进，以适应未来大规模、高复杂度的网络部署。
网络服务能力增强：
- 智能内生：通过引入网络智能单元（NIU），实现AI与通信网络的深度融合，提升网络的自主决策、学习和协同能力。
- 算力内生：实现端边云网的协同，支持多种算力资源（端侧、边缘、网络侧、中心、卫星）的统一管理，实现业务驱动的算力调度。
- 感知内生：通过**感知功能（SF）**的引入，实现对环境、用户行为、网络状态的高精度感知，支持AI技术的融合，提升感知服务的智能化水平。
网络服务效率提升：
- 网络功能扩展：提出横向扩展和纵向扩展两种模式，实现网元功能的灵活扩展与业务分离。
- 数据传输效率提升：引入**双总线（SBI + DCI）**设计，实现信令与数据的异步传输，支持多种传输协议（如HTTP/3、FTP、RDMA、Kafka）提升传输效率。
- 用户面协议增强：通过用户面可编程、业务信息携带和多流协同，实现更细粒度的QoS和QoE保障。
- QoS与QoE提升：支持帧级QoS保障，实现多模态业务流的协同调度，并引入动态感知和闭环自适应机制，提升服务质量的灵活性与实时性。
组网能力提高：
- 简化网络架构：通过微服务架构和Service Mesh技术，实现网元功能的灵活组合与高效通信。
- 分布自治组网：强调自治域内的自配置、自恢复、自优化、自运行，提升网络的灵活性和安全性。
- 网络平滑演进：提出从5G向6G演进的两种技术路线，基于5GC架构的叠加演进和基于6G架构的重构演进，其中重构路线更符合6G的长期发展需求。

关键信息

网络架构演进

6G架构将向“能力六角”演进，涵盖三极致（沉浸式通信、大规模连接、超可靠低时延通信）和三融合（天地融合、通智融合、通感融合）。
新架构中，网元将被重构为NxU，内部采用微服务架构，支持灵活扩展和独立部署。

网络功能扩展模式

横向扩展：服务与网元解耦，支持多业务并行处理，降低依赖性。
纵向扩展：服务依赖基础功能，通过接口扩展实现新业务支持。

数据传输优化

引入双总线（SBI + DCI），实现信令与数据传输的分离。
采用多种传输协议（如HTTP/3、FTP、RDMA、Kafka）提升传输效率。
空口数据传输协议栈将支持业务信息携带，实现端到端感知和转发。

算力内生设计

算力资源将分布在终端、边缘、网络、中心、卫星等多个层级。
通过NPU实现本地算力调度，支持业务粒度的算力资源分配。
引入算网路径图，实现动态的算力资源调度和业务卸载。

智能内生特征

数据内生：实现数据与逻辑功能解耦，支持数据的聚合、处理、存储和智能预测。
认知与决策：引入AI大模型与通信网络专业大模型结合，实现跨层跨域智能协同。
智能体技术：用于实现AI任务的闭环执行，包括任务理解、规划、执行与验证。

感知内生设计

感知功能（SF）与AI融合，实现高精度环境感知、目标识别、数据处理。
SF-C、SF-U、SF-I三类感知功能模块分别承担控制、用户面和智能功能。
通过分布式协同技术（如拆分学习、联邦学习）提升感知任务的执行效率与数据安全性。

分布自治组网

网络从集中管控向域内自主演进，实现自配置、自恢复、自优化、自运行。
引入NAU（网络辅助单元）作为自治域的接入网关，实现网络即插即用。
支持跨域认证与互信机制，提升网络安全性与互操作性。

网络平滑演进

6G演进可采用基于5GC的叠加演进或基于6G架构的重构演进。
重构演进更有利于实现网络简化、功能可扩展、资源可复用。
5G网络将作为6G的接入方式，实现5G与6G的平滑过渡。

未来展望

6G网络架构设计将是一个系统性工程，需在服务能力、效率、组网能力之间取得平衡。同时，需结合云网融合、智能内生、分布自治等技术，实现网络的灵活部署、高效运营、智能管理。未来6G网络架构标准预计在2029年Q1发布，6G架构将逐步清晰，网络将向全域可编程演进，实现对业务的全面适配与支持。

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