IMT-2030（6G）推进组 -《6G算网一体承载需求及架构》研究报告2023.v1

IMT-2030(6G)推进组IIMT-2030(6G)PromotionGroup 1 1 2 3 4 6 6 7 7 7 8 9 9 10 10 12 12 13 13 14 15 15 17 20 20 21 22IMT-2030(6G)PromotionGroup 24 25 27 29 32 34 361IMT-2030(6G)PromotionGroup随着5G在全球范围的规模部署和逐渐普及，实现了公众用户通信能力和服动人类从信息时代走向智能时代，从平面时代走向立体时代。6G网络将成为智2IMT-2030(6G)PromotionGroup计目标的基础。因此，6G承载网络的设计，既要与国家战略高度契合，又要考可能性。未来6G承载网络的设计受到新战略、新业务以及新技术的出了新的要求，6G承载网络创新需要契合数字经济、双碳、东数西算、安全可信等战略驱动力。“数字经济”是时代发展的新要求，6G承载网络需要在自身布局、数据调度和网络连接提出了进一步要求，需要6G承载3IMT-2030(6G)PromotionGroup全息通信、通感互联、智慧交互、数字孪生、泛在覆盖等，6G承载网络要满足6G在通信技术、信息技术、大数据技术、AI技术、控制技术等各类技术的深度融合下，呈现出了极强的跨学科、跨领域发展特征。DOICT融合将是6G端IPVersion6DataPlane，基于IPv6的数据平面分段路由技术）、DetNet（DeterministicNetworking，4IMT-2030(6G)PromotionGroup及技术研究逐步开展起来。其中，6G算网一体承载网络需求与关键技术的研究（2）中国移动在《6GNetwork:TowardsaDistributedandAutonomous（3）中国移动在《2030+网络架构展望》中提出6G网络需通过通信与计算注于算力承载网络方向的研究，同时，为提升承载网络的感知能力，IETF也开展了APN（Application-awareNetwork）方向的技术研究，使能业务和网络协的优势。总之，承载网络在6G网络时代必将起到更加重要的作用，为实现6G算网一体的发展目标，有必要尽早开展6G承载网络方面的告将从主要需求、网络架构以及关键技术等方面对6G算5IMT-2030(6G)PromotionGroup6IMT-2030(6G)PromotionGroup在基于5G移动连接的数字化系统中，应用业务所需的计算通行，5G系统提供终端侧和云端服务器的连接通道，来辅助完成计算任务。现有的云服务可以通过集中度高的中心云在满足高计算量需求的同时获得较高的资输开销。在6G时代，当面向沉浸式XR、交互型3D虚拟数字人、协作机器人、6G算网一体系统通过通算融合技术可为终端提7IMT-2030(6G)PromotionGroup力接入的分布式计算形态，通过建立异构算力统一标识和另外，在面向异构算力统一调度方面，基于“云原生+轻量化云原生”两级面，通过面向上层PaaS能力的下沉，建立算法能力源，确保数据在可信算力环境中可管可控，并能够提供8IMT-2030(6G)PromotionGroup场景，提供算力度量机制，为算力流通提供可度量、可区域内的计算能力和网络能力联合按需调度，并在向第二阶段，即“融合运营”9IMT-2030(6G)PromotionGroup同时，智能是当前网络和业务发展的大趋势，全社力作为人工智能的三大要素之一，是6G智能特性实现过程中不可缺少的要素，息交互，从而保证用户数据的安全性。6G网络将向着万物互联发展，用户数据IMT-2030(6G)PromotionGroup界和网络空间延伸。6G网络将以人类需求为中心，结合多元知识进行类脑智能和智能内生能力。在未来，6G网络将对整个数字化世界赋能，数据得以在云网此外，以自动驾驶、AR/VR、工业互联网为代表的极低时延业务的涌现对网IMT-2030(6G)PromotionGroup用的边缘/云服务器相比，在网计算通过在距离端设备更近的位置上提供线速处理能力，从而提升边缘/云服务器的计算能力本文更关注数据中心服务器中的应用计算带来数百纳秒，优于每个推理数十微秒到毫秒的高端机第三，对于某些机器学习用例，交换机处理方式的优势更为突出：分布式机IMT-2030(6G)PromotionGroup又可提升网络自身的性能与效率。因此，其架构设计的基本原则应包括适应6G护条例（GeneralDataProtectionRegulation，GDPR）等隐私和数据移动边缘计算促进了原生AI的发展。移动边缘计算是分布式计算最好的载一种多层的云系统，在蜂窝网络中提供卸载能6G网络架构将是一个深度融合的通信和计算资源的分布式架构，这实际上是承载网类数据中心化，预计未来6G承载网数据流量模型丰富的业务（如搜索、并行计算、AI学习等）对数据中心的流量模型产生了巨IMT-2030(6G)PromotionGroup（AIforNetwork）构建的AI应用，分布式多智能流量（物理世界感知信息）和AI流量（机器学习推理信息）。业务流量的主要传输模式是基站到边缘计算、基站到用户面功能设备（UserPlaneFunction，UPF）；AI流量的主要传输模式，包括相邻基站到边缘计算节点流量、基站到云/数据中心流量。各种流量占比取决于网络因此如何应对激增的AI流量将是6G算网一体承载网架构设计中重要的范式转变IMT-2030(6G)PromotionGroup必须的，但是在保护倒换发生时，需要避免数据流的损伤与丢失，因此，6G算无误码，即使受一些因素影响，也应有相应的将带来不同的编码类型或承载差异化诉求，因此，6G算网一体承载网应具备针流优化承载保障方向较为明确，但其他类型的算网一体大大降低了强交互类、控制类应用的时延，但6G业务对确定性承IMT-2030(6G)PromotionGroup从6G网络系统与架构设计之初，承载作为系统部件之一，原生参与系统架构、功能/性能目标设定与分解，以端到端网络愿景及能力为目标，网络方案与未来的世界是智能的世界，普惠泛在的智能，是6G网络愿景的目标之一，的连接。面向6G，超越6G，承载连接物理世界与数字世对用户的入口优势，以网为基，通过超算/智算、能力资源池打造算力差异化服IMT-2030(6G)PromotionGroup级业务和电路级业务智能连接和动态调度技术,实现高效、敏捷的云光一体IMT-2030(6G)PromotionGroup资源，用户可在多个边缘节点选择或预定不同类型的算力资源或算力模边缘云计算是构筑在边缘云基础设施上的云计算平台IMT-2030(6G)PromotionGroup需要能够根据用户的服务需求将业务流量在中心云和边缘云之间进行灵活的调数据关联、AI分析等。通过算力网络的使用，实现在端、边、云不同节点上算东数西算，是国家级算力网络，以算力为核心，通过8大算力枢纽和10大IMT-2030(6G)PromotionGroupIMT-2030(6G)PromotionGroup能最优的目的。因此，6G承载网络需要新型承载协议支撑，需要增加面向任务任务多个连接的关联约束（如先后顺序，优先级，算力分布等）。此外，6G承通过承载协议传递应用信息，通过应用信息约为提升数据的高品质传输，未来6G承载网还需要实现无传输，差异化精准承载，超低时延确定性传输。未来面向6G），），IMT-2030(6G)PromotionGroup利用前向纠错码（ForwardErrorCorrection，FEC），帧冗余编码等方式带宽冗余的方式，无损解决通信链路/算力节点故障问题；利用链路快速切换技服务粗放式交付模式的产生，造成巨大的资源浪费。因此，6G网络的另一个重未来6G网络场景下，越来越多的算力资源将会被部署到网络内部，提供相机制实时掌握各个算力节点的资源和服务状态，利用算网大脑（NetBrain）通IMT-2030(6G)PromotionGroup可编程网络是实现高适应性和灵活弹性网络目标的有效技术手段。在5G网络中，已经开始研究关于网络可编程技术的探索和改进。例如，5G核心网中引操作系统解耦，具有可扩展性、高可用性等特点，而IMT-2030(6G)PromotionGroup可编程网络能够以前所未有的敏捷性和灵活性为消费者提供创新的通信服可编程网络的重要使能因素包括基于服务化的体系结构（SBA）、云原生实现的6G网络更需要具备统一架构下按需部署网络功能或服务的能力，以及动态编排交换芯片技术和处理器分散处理单元（DataProcessingUnit，DPU）技术等IMT-2030(6G)PromotionGroup可编程网络对运营商的影响包括创造所需的效率和灵活性，根据客户/合作在算力网络中，算网编排技术应用于管理和控制中心，是整个系统的核心，IMT-2030(6G)PromotionGroupIMT-2030(6G)PromotionGroup合APN6，算力网络可以有效感知到每个应用的算力及网络需求，从而实现精细APN6技术有三个方面的要素。首先是网络能够提供更加丰富的服务，通过态组播BIERv6等，使网络有了精细化的差异化服务，具备了一个重要的基IMT-2030(6G)PromotionGroup随着智能化业务的发展和新型业务场景的不断涌现周期涉及注册、发布、策略下发、订阅、服务请求、服务路由、服务分IMT-2030(6G)PromotionGroup延、抖动、丢包）扩展，同时实现了网络访问报文和业务流程处理的简IMT-2030(6G)PromotionGroupIMT-2030(6G)PromotionGroup接入，按需调度与分配以及高效运维和运营，通过将计算IMT-2030(6G)PromotionGroup用的计算优先网络协议（ComputingFirstNetwork，CFN）主要采用路由协议IMT-2030(6G)PromotionGroup（1）强化算力网络与云计算、大数据、人工智能等技术的融合，实现算网（2）加强算力网络的性能优化，提高系统的计算效率和可靠性。算力网络（3）开展大规模的算力网络应用，推动其在各个领域的应用。尽管算力网（4）建立算力网络的规范化体系，推动算力网络标准化进程。标准化是推IMT-2030(6G)PromotionGroupIMT-2030(6G)PromotionGroup[9]《面向智能机器通信的语义信息刻画及度量》马SystemTechnicalJournal,1948,27Challenges[J].IEEEWirelessCommunications,2020,27(PhilosophicalReview,1949,60(3).Primitive-Concise6G:ANewParadigmofSemanticCommuIMT-2030(6G)Prom