Page 18 - 网络电信2024年1月刊
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运营商专栏
3.1 6G网络架构设计的5个维度 中控制面和用户面的“面”概念,描述了网络的功能类别[7]。
基于前文所述的场景和设计原则,6G网络将转变为能够提 6G网络由网络本体、管理编排体、数字孪生体三大物理
供通信、感知、计算、智能、大数据、安全等多要素服务的新 实体构成。其中,管理编排体和数字孪生体是面向6G新定义的
一代信息服务网络。6G网络架构设计主要包括以下5个维度的考 两个实体。网络本体是最重要的网络实体,实现网络功能和运
量: 行;管理编排体对网络进行实例化及变更操作,实现全生命周
1)信息全过程服务 期编排管理;数字孪生体构建了网络的数字空间,实现虚实映
6G网络架构将从仅支持传统的信息传输服务,拓展到支持 射。
信息感知、传输、存储、处理、利用等全过程服务,实现网络 6G网络逻辑层次自下而上包含通信与算力层、连接与路由
平台化、服务多样化[6],使得AI技术贯穿信息流的全生命周 层、服务化功能层和开放使能层“四层”。“四层”的设计突
期。 出了6G架构在分层要素和能力上的丰富,体现了多域协同、融
2)服务于数字世界 合发展的理念。通信与算力层的设计突出了“算力”资源要素
6G网络架构将从“碳基”转变为“硅基”,依托新型网络 [8],为6G提供频谱、算力、存储、通信融合的基础资源;连
基础设施以及算力网络、人工智能、大数据、高速泛在通信、 接与路由层延续开放协议的设计理念,不断吸收新机制和新协
通感互联等体系化的技术能力,实现数字孪生世界。 议,向可编程、确定性的方向演进;服务化功能层延续服务化
3)空天地一体化 的设计理念,SBA从核心网拓展到全领域,支持不同功能按需
卫星互联网成为全球新一轮信息网络建设的焦点。6G网络 灵活构建;开放使能层进一步丰富对外开放的信息和能力,通
架构从设计上应当支持天地融合、泛在连接,推动地面通信与 过提取、封装、编排、组合,为自有业务和第三方应用提供服
卫星通信产业生态深度融合。 务。
4)确定性网络 6G网络架构在功能层上大大增强了传统控制面和用户面,
6G网络架构需要满足和匹配多样化分级化的业务需求,设 并且引入了新的数据面、计算面和安全面,由此共同组成“五
计可预测、可度量、可保障的通信底座,满足业务对带宽、时 面”。其中,控制面向全服务化方向演进,能够实现多种接入
延、抖动、可靠性等的通信性能的确定性需求。 方式的融合控制;用户面则向服务化、可编程、确定性方向演
5)高效能网络 进,以实现灵活、高性能的转发功能;新增的数据面,旨在解
在国家“双碳”战略引导下,6G网络发展需要持续向绿色 决用户数据迁移困难的代际难题,系统性地提供可信数据服
低碳演进。6G网络架构需要遵循智简设计原则,对信息流和能 务;新增的计算面引入了算力要素,能够构建分布式智能节
量流进行系统级协同调度,提升网络整体效能。 点,协同提供全局AI能力,实现智能内生;新增的安全面,建
3.2“三体四层五面”6G总体架构 立以零信任为基线的安全体系,实现安全内生。
基于上述6G网络架构设计的维度,本文提出“三体四层五 3.3全服务化的系统架构
面”的6G总体架构设计,从空间、逻辑与功能组成3个角度呈现 全服务化架构(HSBA)通过服务定义端到端系统构成[9],
一个跨域、跨层、多维的6G网络,具体如图2所示。 设计了整个端到端系统的交互形式,包括组件、协议和连接,
“三体四层五面”中,“体”是空间视图,描述了网络 基于服务化接口进行信息交换和业务处理,体现了“三体四层
的物理构成;“层”是逻辑视图,描述了网络的分层架构; 五面”6G架构的系统设计方法,如图3所示。
“面”是功能视图,沿用传统第3代合作伙伴计划(3GPP)网络 全服务化架构采用统一的服务框架技术进行服务自组织,
并通过服务化接口进行交互。在全服务化
图2“三体四层五面”的6G总体架构 架构中,功能层中的各个面以及每个面内
部的各个网络功能都采用模块化、服务化
设计。
全服务化架构是服务化架构在多个
领域的拓展。终端服务化、接入网服务化
和核心网全面服务化是全服务化架构的有
机组成部分。在服务化功能层,控制面和
用户面在5G基础上进一步增强和优化,采
用新型服务化机制和调用方法。6G网络架
构设计将进一步探索服务解耦机制,通过
Service Mesh/Mecha技术,实现业务逻辑
和分布式系统之间更加深入的松耦合,提
升应用程序编程接口(API)调用效率;
引入Graph QL技术,以图的数据结构进行
保存,有效提升查询效率。
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