IMT-2030（6G）推进组 -《6G网络应用使能技术》研究报告2023

IMT-2030(6G)推进组2IMT-2030(6G)PromotionGroup前言 3第一章6G网络应用使能的定义和特点 4第二章5G网络能力开放的痛点分析 7第三章6G网络应用使能需求 113.16G能力开放的需求 113.1.1数据及AI能力 113.1.2感知能力 123.1.3安全能力 143.1.4算力能力 153.1.5管理及编排能力 163.1.6策略及配置管理能力 183.26G网络应用使能组件需求 203.2.1数据分发、传递和缓存 203.2.2网络切片映射和管理 213.2.3分布式寻址（服务发现） 213.2.4业务连续性保障（应用重定位） 213.2.5应用层数据采集和分析 223.2.6垂直应用相关的应用使能服务 233.3应用使能需求特点 24第四章6G网络应用使能架构 25第五章6G网络应用使能关键技术 275.16G新型能力的开放 275.1.1AI能力开放 275.1.2感知能力开放 295.1.3安全能力开放 305.1.4算力能力开放 315.1.5管理和编排能力开放 325.1.6策略及配置管理能力开放 335.26G新型的能力开放方式 345.2.16G组合能力开放 345.2.26G能力分布式协同开放 355.36G网络新型的使能框架技术 375.3.16G应用使能管理框架 375.3.26G应用使能框架 39第六章总结和建议 50缩略语简表 53主要贡献单位 553IMT-2030(6G)PromotionGroup而由需求、场景和服务所驱动，单纯从网络的视角去设计6G并不是本研究将构建6G应用使能技术，研究6G新场景下、新能力下为了更好适配本研究包括以下几部分内容：首先对6G网络应用使能作出定义，再分析5G用层使能组件需求等两方面的内容；接着提出6G应用使能架构，并分析各种潜在4IMT-2030(6G)PromotionGroup提供连接、智能、通感、安全等各类服务的终极目标；从某种意义上看，6G网络到应用的业务逻辑中。在提供传统连接服务的基础上，6G网络需要在优化服务环如何与应用之间相互感知、适配并协同，就决定了6G能以，6G的应用使能，是一种赋予了丰富内涵和外延的增强能力开放环境，提供了行与业务控制、网络协同相关的配置和控制信息当这些特征应用于6G端到端的服务化架构之上，可被封装并呈现出新型的使能服务能力集。从能力的构建看，6G的能力开放能力集可以在不同的网5IMT-2030(6G)PromotionGroup适配应用和网络的分布式部署，6G的应用使能构建了一种分布式服务环境。本身呈现的分层分布式多模态性，可信、有效、灵活的协同场景化编排等技术，6G跨层级的网络能力，可以被灵活编排和组合，适时随地按作为引领多方信任框架的关键技术，可助力6G通过应用使能构建更广更深层的服网络AI，结合本地数据保护、AI算法，从另一方面保障了应用使应用使能架构愿景，其中，依赖于应用使能能力构建的应用使能层，成为6G架构综上，6G的应用使能通过汇聚网络及周边的各种服务能力，并以友好的方式为应用提供，从而使能新型业务、更好服务于垂直应用生态。6G利用应用使能内6IMT-2030(6G)PromotionGroup7IMT-2030(6G)PromotionGroup络设计成熟后引入的，而5G从一开始就在网络架构服务化改造的设计中考虑了能件信息。提供监控能力的网元包括UDM,AMF,SMF,NSACF和GMLC等，可提供的监控事件包括连接丢失、UE可达性、位置报告、SUPI-PEI关联改变配置能力用于允许外部为网络功能提供信息，如期望的UE行为策略控制/计费能力用于根据外部的要求，处理分析能力用于允许外部方获取5G系统的一些关联数据或生成的分析信息，例8IMT-2030(6G)PromotionGroup1Nnef_EventExposure事件监控能力，包括AMF事件、SUM事2Nnef_PFDManagement3Nnef_ParameterProvision参数配置能力，提供网络参数、通信模式4Nnef_BSTPNegotiation背景流量传输策略协商能力，如协商传送5678Nnef_ApplyPolicy9Nnef_ServiceParameterNnef_APISupportCapabilityNnef_NIDDConfigurationNnef_NIDDNnef_SMContextNnef_AnalyticsExposureNnef_UCMFProvisioningNnef_ECRestrictionNnef_Location直接来自网络功能；典型的有5G切片的定制化能力，是在网络管理层面将网络切9IMT-2030(6G)PromotionGroup提供便利，比如利用AF对URSP的配置能力，使能边缘计算业务，又如利用时了解网络保障业务的情况，也因此无法在业务层面及时提供类同能力的不同网络运营商存在运营策略、运营方权机制等方面的差异，缺乏互联互通的考虑，造成应用需要视不同的网络作适配，潜在地提高了使用门槛。另解并精准定位到特定的上下文并执行对应的服务逻辑；来说通常是不好理解和困难的，也容易发生误操作；以用户使用网络能力的意愿，造成即使网络具备很多可开辑中的，在缺少共识的情况下，通常软件的初软件的生命周期管理同步，包括能力的服务类等。这种同步，不仅存在于运营商和服务提供IMT-2030(6G)PromotionGroup4.缺乏跨域能力的统一开放管理：在5G网络中，网络能力来自移动网络内部，与云资源、、承载网的能力有明显的区隔，很难在终端具备较强的移动性和应用分布式部署的IMT-2030(6G)PromotionGroup随着人工智能（ArtificialIntelligence，AI）技术在信息技术（Information赋能生产和社会。6G网络将具有内生智能能力，不仅能够实现网络自身的智能自治，更能够将AI能力向个人用户、行业用户、第三方等开放提供AI服务。6G智别的决策等，可以在6G智能内生网络进行模型推理，依托6G网络的超低时延和IMT-2030(6G)PromotionGroup-用户行为预测：对用户的使用的业务体验进行分类和预测，比如从每个边缘数据进行快速处理，以便应用方根据预测的用户行为提前布局、优化为用户-动态调整带宽资源：提供对网络的性能监测和资源自动调整的能力，第三方体为中心扩展，从物理世界向虚拟世界延伸，实现感知定位。从另一方面看，6G统满足多种需求，通信和感知的融合成为6G潜在的技术趋势。未来6G网络能提感知目标行为，感知环境温度、湿度、风力，感知目标材料信息等。以下描述6G6G通感一体将在既有通信设备的基础上，实现对人或IMT-2030(6G)PromotionGroup6G通感一体可通过识别人的动作和肢体行为IMT-2030(6G)PromotionGroup通过通感一体能监测无人机速度、位置和识别无人机，御和多网元节点之间协作联合的安全防御策略等。基于6G新网络内生智能的自学IMT-2030(6G)PromotionGroup从而在6G全网内实时地做到安全认知和经验同步，形成无死角的联合协同防御并数据脱敏是回应隐私关切、实现法律遵从的重要动作，这对于在6户提供各类个性化的计算服务。从个人智能终端，到家庭智能网关及家庭服务器，UAV等智能终端协同工作业务场景，智能终端能够进行感知、数据采集与本地AI模型训练，智能协作利用分布式学习等AI方法，提升智能决策能力，以上都会受到AI模型、通信、算力等多维因素影响，其中关键的因素是要有有效的算力资源IMT-2030(6G)PromotionGroup在6G时代，网络不再是单纯的通信网络，而是集通信价比更好，而且通常更加有效。因此，6G的监控能力，将扩展包括各种新网元提供的服务信息、UE使用各种新能力的行为特点、网络提供新能力的执行状态，等的要求很高，任何由于无线蜂窝中的干扰，延迟和/或分组错误率增加造成的QoS指标下降的影响都是不允许的。在网络不能始终保证服务所需的QoS的情况下，AF应及时获得通知并做出调整，或者选择其他网络方案。为AF提供网络对QoS能力开放：UE的端到端延迟、服务比特率、通信服务可用性、端到端时延抖本地定制专网，通常由不同类型和不同特性的有线IMT-2030(6G)PromotionGroup和网络服务的可靠性，识别、定位和排除错误，以进一对于确定性通信，时钟同步保障是一个基本要求。6G系统应能够支持监测定时不再适用于网络时间同步，并启用备用时间源（如原子钟、同步光纤、TBS（TerrestrialBeaconSystem，地面定位系统）、GNSS（GlobalNavigationSatellite力需求等，6G网络根据该需求信息进行抽象和映射，通过网络资源的重组满足第三方业务提供商的网络需求。6G网络的编排功能需要提供满足自动化部署要求的此外，6G网络切片能力开放是编排能力开放的重要体现，主要的网络切片开-支持切片的创建、修改和删除；-支持切片-相关UE和业务信息配IMT-2030(6G)PromotionGroup-切片运行监控、数据统计，去激活、恢复等维护手段；例如，6G网络可以为第三方应用灵活建立低时延高带宽的网络切片，第三方配置能力开放提供应用侧配置网络参数的手段。由于不同类型的6G业务的需动网络具有广覆盖和低功耗特性等。所以不同的类型的6G业务会对网络的配置有特定的要求，为了更高效的适应业务的需求，提高网络利用率，6G网络应支持业务侧对网络的特定的参数以及UE组的通信模式等参数进行配置的能力•配置网络传输通道的参数：包括网络传输通道的类型、需要支持访问的用户），IMT-2030(6G)PromotionGroup端通信行为的能力，网络将对通信模式参数做进一步的扩展并开放，以使该信息可用于对网络进行资源的动态规划和优化，并通过减少信令等方式实现求、计费定制等。6G在策略控制层面将提供丰富的基础控制和调度能力，对应的另外，URSP是UE侧的主要策略，是端侧和网络协同的重要手段，对于网络很难6G支持的泛在接入，是对接入介质和手段的覆盖，包括有线、无线、卫星、现更细颗粒度和更精准的调度等。多接入调度策略的开放即为AF/应用提供多接入IMT-2030(6G)PromotionGroup6GAI提供数据、算力、算法等服务能力，同时这些服务可反拉AF侧的相同或不同的提供商；AI服务策略则是在AI服务提供过等的相关逻辑。当6G提供AI服务时，应在的用户群组，可调用能力的消费者群体等；同时对需求方开放一定的AI服务定制），输，其中不乏需要关键的垂直应用数据。例如，在智能电网的情况下，3GPP值服务。这类服务提供数据分发、传递（周期性、非周期性流量）和缓存等服务，），）；•优化端到端传输层连接（例如，考虑到UE移动性，可应用无损传输的•对端到端数据传输进行质量测•实施E2EURLLC数据传输机）；IMT-2030(6G)PromotionGroup缘的卸载减少对网络的负载，实现服务的快速响应和安全的本地化提供（3GPP定义）。5G网络就本地分流、路由定制、业务连续性保障等方面提供了边缘计算的到最近的服务节点上。特别到了6G，随着分布式网络架构的推进，算力和应用服络与应用之间设置一致的、相互感知和使能交互界3.2.4业务连续性保障（应用重定位）为了满足工业互联网、车联网、云游戏、XR等业务提出的低时延和高带宽的然而，在MEC场景、分布式应用等场景下，经常会发生应用重定位的现象。IMT-2030(6G)PromotionGroup改为用户服务的应用服务器，或者由于网络运营策略需要部署新的/拆除旧的/更改的场景下依然能够保障业务连续性和业务QoE（Qualit），置、行为和业务需求，触发在用户附近部署新的应用平如，XR业务通常需要应用平台的切换在20ms以内完成。同时，业务迁移过程中基于内生智能的设计思路，6G网络将支持基于数据分析服务。此类分析通过IMT-2030(6G)PromotionGroup据拥塞、QoS可持续性、DN性能等相关的分服务过程的某些特定或公共的应用层参数的预测，例如可）；通过数据分析辅助组件提供数据分析在与托管应用的平台或计算资源相关的），），），3.2.6垂直应用相关的应用使能服务IMT-2030(6G)PromotionGroup6G的应用使能需要适应网络和业务的发展，提供更加有效方便的使能手段；感知、计算、安全等内生能力，从而引发了更6G的能力开放需要考虑对不同协议形态的能力的兼容，以及能力的组合式开6G应用使能需要一个新型的应用使能管理框架，统一实现能力API类开放和同时6G应用使能需要一个新型的应用使能执IMT-2030(6G)PromotionGroup），和封装各个层级的可开放服务化能力。6G网络应用使能层提供了一个统一的应用该管理框架纳管可开放的能力引擎，其中包括各种网络能力及应用使能组件。6G网络能力开放提供传统网络开放能力和上述新型能力的开放，而且，6G网络将提6G的应用使能层可以包含某些具体的新业务辅助功能，即各种嵌入具体网络IMT-2030(6G)PromotionGroupIMT-2030(6G)PromotionGroup6GAI能力开放向能力消费者提供提供场景特征（通信、感知、计算要求）与的重要能力，而实现这一转换的关键是AI协同为网络AI能力的能力引擎，可以部署为独立的网络功能，也能将部分能力进行拆数据和数据和AI能力消费者对于场景特征，通过通信、感知、计算三方面的要求进行描述，不同的AI业IMT-2030(6G)PromotionGroup协同功能根据请求内容翻译成AI三要素、拆解为不同的网元交互消息，再与相应要指终端、移动网络和OTT三个不同域的数据在安全隐私可接受范围内的共享。供云资源服务，让OTT使用运营商的云资源执行相应的Al服务或为OTT公司执3）模型开放：Al模型往往能够通过微调、迁移学习等手段被复用到同类问题中，6G网络和OTT之间可以实现对Al模型互相共享，按需得到预训练模型，IMT-2030(6G)PromotionGroup网络切片实例的负载级别，超过给定阈值时通知或周期性观测到的业务体验统计或预测可以基于网络切片或应用提务体验，可以由网络切片上的单个应用、一组应用或所有针对某些感兴趣区域负载的统计或预测；以及对感兴趣区用户面、控制面或用户面和控制面的用户数据拥塞的统计对于预测，输出预测的QoS可能改变的位置和时间和可能在为外部提供AI服务时，应提供端到端、全生命周期的应用环境。各种算力按需灵活地被调用；各种AI算法模型将会被6G网络结构化地统编进入“AI模型6G网络提供的感知能力在传递感知信息方面，将在泛在性和精准性两个方面IMT-2030(6G)PromotionGroup•随着通感融合技术深入，6G基站融合定位基站和通信基站部署，结合MEC基于上述两个方面，6G网络可针对第三方的应用特点，在空间和精度上满足由内向外的改变。6G网络的安全能力作为贯穿整个网络的内生安全根本，打破传由内向外的主动防御功能。信任是实现智能内生的网络安全的基础，6G网络中的络服务对象的安全接入，需具备轻量化接入认证技术。在密码学方面，量子密钥、安全能力往往耦合在其他的能力中，特别在AI能力开放的过程中，往往伴随IMT-2030(6G)PromotionGroup备受关注，近年来关于AI中的差分隐私，同态加密，多方安全等技术领域都有着性。6G需要提供可扩展的安全架构，构建安全能力资源池，实现安全资源的随需6G网络的算力能力不仅可以通过算力内生服务于通信网络本身，也可以通过的关键技术手段。6G网络需要具备如下算力使能技术，实现算力能力的开放与共统一的算力建模与度量的能力，如计算能力建模、通信能力建模、存储能力建模、6G网络在路由设置时，应基于对算力资源的感知，设置路由策略，以实现算IMT-2030(6G)PromotionGroup调度，构建特定的网络能力来满足业务的需求骤，将多个网络服务按步骤进行调度，从而完成各种业务应用场景。6G网络可以试。6G网络通过对外开放网络编排能力从而实现根据业务需求快速构建网络能力或者网络切片，并根据第三方业务应用的业务6G网络需要支持根据用户业务需求以及算网编排策略，结合全局可用算网资源状态，实现算网资源协同编排，同时支持对各行业提供封装好的原子能力，以API接口的形式开放算力，供其他行业用IMT-2030(6G)PromotionGroup6G网络实现算网一体化运营，借助算网资源编排能力为运营商自营服务或第三方应用提供端网协同一体运行环境，提供“算力+网络”的一体化服务能力5.1.6策略及配置管理能力开放b)新型应用向数据包流提供新型数据包流描述c)通感网络场景中，应用运行期间和策略框架；以及具备端到端使能、终端形精细控制粒度等特点，如：卫星接入相对于地面接入有不同的QoS；XR业务对不同特征的帧需要不同的QoS保证；6G网络还需要支持使特定通信的优先级与配置能力提供了网络无法通过感知手段理解应用需求的另外一种需求解读方IMT-2030(6G)PromotionGroup6G网络可提供配置能力开放的API接口，第三方应用可以通过该接口配置网6G网络可以根据应用提供的配置参数解读业务需求，进而灵活创建或更新网络传输路径。具体来说，6G网络需要具备良好的策略控制能力、会话管理能力、用户面功能网元来满足业务需求，且路径的切换和重力资源、应用于不同场景的AI模型提供统一调度的、可管可控的、安全可信的开放方式。具体地，6G网络新型能力开放方式可以包括用户面开放、本地开放以及IMT-2030(6G)PromotionGroup业务提供商在不同运营商的移动通信网络订购的网络服务可能会具有不同的用户6G网络的业务将具有更加差异化的网络需求，且跨层优化的技术发展也推动因此，6G网络的能力开放需要考虑到同时部署的多个移动网络的能力，增加IMT-2030(6G)PromotionGroup项目中，提出了通过OP之间的协同，简化运营商之间的互联互通，简化边缘API包括：SIM卡交换、按需的QoS（QoD）、设备状态(接入或漫游状态)、码号IMT-2030(6G)PromotionGroup置)等。OpenGateway最重要的特征是它对互操作性的关注，使用该技术创建的运营商API彼此兼容，开发人员将能够轻松地将应用程序在运营商之间进行转移，•能力的动态注册：在异构、多接入、多终端、分布式、服务化等场景和需求的驱动下，能力呈现异构和分布式范式，6G网络应支持能力的动态注册、•能力的智能组合：在特定场景下，不同能力间的运作往往具有固定的先后次•能力开放的安全管理：能力开放本质是一个交易的过程，必然需要安全、可了吸引更多的提供者和使用者到6G能力开放的共享经济中来，6G能力开IMT-2030(6G)PromotionGroup源整合调用，以及跨应用场景的AI模型共享。除了直接调用算力资源对已有AI模型进行再训练，从3GPP定义的通用API架构（CAPIF架构）提供了能力开放管理和控制的一种•APF：向CAPIFCore发布APIPCAPIF框架的特点在于将能力开放管理类的功能与业务层面的调用进行了分IMT-2030(6G)PromotionGroup最基本的功能是能力的封装和调用，所以可实现CAPIF架构中的AEF功能。API义能力动态注册和编排、安全、激励、开放资源务需求。鉴于这种框架式交互相对稳定的交互模式，以及提供服务的通用性，6G多模态等各类场景下的6G网络的应用服务，IMT-2030(6G)PromotionGroup在6G架构下，某些使能服务能力可以与6G的内生能力进一步融合；例如：在6G算网一体化的驱动下，使能框架提供的数据分析和网络内生智能可以进一步场景。对应的使能框架实例分别为边缘计算应用使能框架（EEL）和IMT-2030(6G)PromotionGroup根据3.2节的需求分析，可以看出，这些关于应用使能的基础设施需求，通常位置管理客户端通过LM-UU参考点与位置管理服务器通信。位置管理客户端通过LM-C参考点向VAL客户端提供对位置管理功能的支持。VAL服务器通过LM-S参考点与位置管理服务器通信。位置管理服务器可承接API开放功能。位置IMT-2030(6G)PromotionGroup定性通信管理协议。网络资源管理服务器作为TSNAF功能，收集TSN网桥的信IMT-2030(6G)PromotionGroupIMT-2030(6G)PromotionGroup网络切片能力管理客户端通过NSCM-UU接口与网络切片能力管理服务器通信。网络切片能力管理客户端通过NSCM-能力管理功能的支持。VAL服务器通过NSCM-S参考点与网络切片能力管理服务网络切片能力管理服务器可激活网络切片实例以支持VAL应用，并可通过更数据分发使能服务提供一些应用层功能以更好支持垂直应用的应用内容/数据IMT-2030(6G)PromotionGroupSEAL数据分发使能服务器提供传输通道标识分配、数据存储、核心网传输参数配置、数据封装解封和传输代理等功能。SEAL数据分发使能服务器与SEAL数），IMT-2030(6G)PromotionGroup数据包之后，应用数据流量被转换为SEAL数据流量，并通过SEALDD-U传输到SEAL数据分发使能服务器。SEAL数据分发使能服务器恢复应用数据流，并通过务的流量，VAL客户端和VAL服务器可测量和保障，服务发现，消息方式封装传送数据，应用数据分析使能客户端通过ADAE-UU参考点与应用数据分析使能服务器通信。应用数据分析使能客户端通过ADAE-C参考点为VALIMT-2030(6G)PromotionGroup基于该框架实现，可以提供应用性能分析、特定于应终端直接通信的应用性能分析、定位精确度分析边缘计算的部署和管理方面。对MEC平台架构进行了规范。针对2.3中提到的分布式寻址和业务连续性保障需求，3GPP在相关标准化中引入了新功能，但是基于署、对UE上的边缘用影响最小等问题。因此，为了顺应6G网络的分布式发展趋势，优化应用和网络协同环境，本研究提出在上述使能架构中，EDN是本地数据网络。EAS（边缘应用服务器）包含IMT-2030(6G)PromotionGroup），），3.EES根据终端位置和业务的连续性要求、业务KPI和服务提供商的服务通常