Page 16 - 网络电信2023年11月刊
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标准组织（ETSI,European  Telecommunication  Standards     据面则需要支持任意拓扑结构（如数据分发和数据聚合需要的
            Institute）定义的零接触网络和服务管理（ZSM,zero  touch              树形结构）。
            network  and  service  management)[26]框架、许可分布式账          此外，如果沿用现有用户面承载所有6G网络数据，数据的
            本（PDL,permissioned  distributed  ledger)[27]框架，以及    起始点和终结点只能在PDU会话的两端，即用户设备（UE,user
            IEEE-2144.1标准等。然而，这些框架均针对特定网络域的数                     equipment）或用户面功能（UPF,user  plane  function），无
            据，缺乏可以处理所有数据类别的端到端统一架构。而6G网络                         法满足对感知数据、AI数据、网络行为和状态数据的分布式管
            的内生智能和感知衍生出新型数据类别，如感知数据和AI模型                         控。因此，6G网络需要引入独立的数据面，构建架构级的统一
            数据等，提升了构建统一数据服务框架的必要性和复杂度。此                          可信、动态灵活的数据服务框架，在满足数据法规监管要求的
            外，现有架构中的数据采集机制、数据处理功能等被固化，无                          同时，提升数据分析和处理效率，实现跨域、跨厂商的可信数
            法根据服务需求动态更新和调整，缺乏架构灵活性。并且当前                          据共享，并通过各类智能应用实现数据的价值变现。
            的数据驱动框架缺乏体系化的可信数据支持，无法为系统提供
            隐私保护、溯源服务，传统的认证授权方案无法满足6G新型数                             一、相关背景
            据对可靠性和隐私保护的要求。                                           1.1 5G用户面
                此外，用户数据网元的融合也带来了诸多问题。为了实现                            5G核心网（5GC,5G  core  network）将控制面和用户面分
            鉴权数据的重用、鉴权同步、被叫域选择等能力，不同代价的                          离[29,30,31]，使得UPF可以灵活下沉，并与边缘计算一起分
            不同系统间的用户数据需要进行融合，通过新建或升级部署用                          布式部署于更接近终端用户侧的边缘，从而满足低时延的应
            户数据网元，再将全网用户的存量数据割接到新的用户数据网                          用需求。控制面承载信令和控制消息，负责终端的移动性和
            元中，存在网络资源浪费、数据割接量巨大、升级时间长等问                          接入管理、会话管理、策略控制、网络开发功能以及网络切
            题。因此，6G网络需要考虑优化用户数据网元存储性能，以支                         片管理等。用户面则承载数据流量，通过UPF在无线电接入网
            持不同网络间的统一鉴权、认证，向业务平台提供统一的用户                          （RAN,radio  access  network）和互联网之间转发数据、报告
            视图。                                                  流量使用情况等。然而，5G用户面的核心是建立PDU会话，即在
                5G通信网络是基于会话构建的，其用户面用于承载会话数                       UE和数据网络之间建立会话通道。通信会话类数据在传输过程
            据 [28] 。由于无法满足6G数据承载所需要的“随路计算”和“任                    中不需要被处理，因此没有打开会话通道的必要。此外，出于
            意拓扑”支持，5G用户面无法承载6G网络新的数据类型。用户                        监管要求以及遵循国际社会对用户会话数据实现隐私保护的共
            面传输与数据面传输对比见表1，从功能、数据承载的起始点                          识，在PDU会话中间节点无法访问其承载的会话数据。5G  PDU
            和终结点、数据转发设备行为、数据转发原则、拓扑结构等角                          架构如图1所示[32]，一个PDU会话包含多个无线承载（radio
            度对比了5G用户面传输和6G数据面传输之间的差异。5G用户面                       bearer），而一个radio  bearer又能承载多个服务体验流（Qo
            的会话连接实现两个通信设备之间的信息交互，具体是由协议                          S  flow），但是一个radio  bearer只能服务一个PDU会话；一
            数据单元（PDU,protocol  data  unit）会话提供用户终端设备             个Qo  S  flow是由radio  bearer和NG-U  tunnel两段组成的。在
            和网络之间端到端的用户面连接。而6G数据面传输则由数据采                         N3接口上，同一个PDU会话采用同一个通道。PDU会话终结在
            集、预处理、转发、存储和分析等功能组成。用户面传输针对                          UPF。因此，5G用户面虽然承载了用户数据，但是仅支持数据转
            人与人或人与机器之间的通信连接，而数据面处理的数据是由                          发功能，无法实现“边传输边处理”，不利于数据实时分析处
            机器/算法生产和消费的。5G用户面会话只实现数据包传输，而                        理和数据价值挖掘[33]。这种架构一方面不能充分利用网络设
            6G数据面传输网络则需要实现随路计算，在数据管道中，数据                         备愈发丰富的算力资源，另一方面无法满足超低时延的新兴应
            被转换和优化以达到数据分析和智能应用所需状态。在数据转                          用对实时性的需求。因此，本文为6G移动通信网络设计了一个
            发行为上，会话的数据包基于目标地址进行转发；而数据管道                          独立的数据面，针对AI模型数据、感知数据、网络状态和行为
            中，数据包则基于数据服务和数据管道标识进行转发。基于5G                         数据、Io  T数据等非用户面数据，构建灵活统一的数据服务框
            用户面会话的数据转发属于TCP/IP层，而数据面的数据转发则                       架。
            属于应用层。此外，基于会话的拓扑是点对点的连接，而6G数

             表1 用户面传输与数据面传输对比

















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