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1、面向智慧內生的6G全服務化架構探討 黃宇紅 中國移動 2023年7月 4 總結與展望 2 全服務化架構設計及關鍵技術 3 中國移動全服務化階段性研發成果 1 全服務化是6G網絡發展方向 2 ITU-R已明確6G典型場景，布局了技術指標，但這些指標不是單點技術的要求、而是網絡系統性的要求，技術布局需從網絡整體出發、系統思考 ITU技術指標 不是單點技術的指標 而是網絡系統的指標 網絡整體性要求 核心網 終端 無線網 新業務及場景 通感互聯 智慧工業 超能交通 全息交互 精準醫療 智能交互 元宇宙 SCU SCU SCU SCU 3 技術領域 通過平臺化、服務化、內生設計，實現網絡智慧內生 面向全

2、場景，融合全要素，實現全領域資源和能力貫通 無線通信 無線組網 網絡架構 多頻段多制式融合組網 提高組網靈活性降成本 拓展移動網絡從廣域到微域 高性價比地提供感知能力 峰值速率100Gbps以上 網絡頻譜效率提升23倍 海量連接隨機接入用戶提升2倍 從ITU技術指標到技術布局，網絡是關鍵 3 以網為核心，中國移動形成 6G技術布局，產學研協同攻關 加強產學研用協同攻關、強化關鍵技術系統性創新，打造6G科學實驗裝置，形成“3+10+1”的 6G技術體系布局 1套科學裝置：構建開放的、場景化的聯合研發與試驗環境 10技術方向布局 超大規模天線 空口AI 語義通信 智能超表面 太赫茲通信 新型無線傳

3、輸 新型編碼多址 信道測量與建模 新型無源物聯 異構融合組網 通感一體化 可見光通信 輕量化協議 智慧內生 空天地一體 內生安全 移動算力 分布式自治 數字孿生網絡 全服務化 內生確定性 新型網絡架構 無線通信 無線組網 網絡架構 新型創新聯合體新型創新聯合體 北京郵電大學-中國移動研究院聯合創新中心 清華大學-中國移動聯合研究院 東南大學-中國移動 研究院聯合創新中心 協同攻關基礎理論和協同攻關基礎理論和原型樣機研究原型樣機研究 產業合作伙伴產業合作伙伴 確保技術向標準確保技術向標準、產品及應用轉化產品及應用轉化 中國移動中國移動 以需求為牽引以需求為牽引、問題為導問題為導向向，做好做好“網

4、絡網絡+融合創新融合創新”中關村泛聯院 3 技術領域 4 從移動通信向移動信息重大轉變，要求網絡組織范式變革 6G六大典型場景要求網絡內生支持AI、感知、泛在連接等新能力，網絡將從通信服務向信息服務轉變，高性能、多樣性、低成本構成的所謂“不可能”三角形，需要用平臺化、服務化、智能化打破 六大場景可分為三類：第一類是性能沉浸化：5G三大場景的增強 第二類是要素融合化：AI與通信的融合、感知與通信的融合 第三類是覆蓋全域化：泛在連接 網絡平臺化是基座：網絡成為聚合相關業務能力的“平臺”，供需動態匹配，為用戶提供多樣化的移動信息服務 5 平臺化服務網絡是網絡架構設計新范式，網絡平臺化、服務多樣化，實

5、現網絡柔性變革，支持功能動態擴展，性能彈性提供，服務供需動態匹配，網絡靈活生長 網絡平臺化 業務能力的原子化、開放化是關鍵 橫向：層間解耦、層內原子化，統一封裝，提供調用服務 服務多樣化 服務化的調用、服務化的編排是關鍵 縱向：跨層多要素按需智能編排，為用戶提供定制化服務 基礎設施（Infrastructure）網絡功能（Network function）Internet IoT V2X Internet IoT V2X 基礎設施（Infrastructure）網絡功能（Network function）平臺化服務網絡是發展方向 6 服務化從5G開始，是統一網絡下提供多樣化服務的重大變革，服務

6、化架構在5G設計中 已完成重大突破 多樣化服務（產業互聯網）單一服務（語音、數據）煙囪設計 剛性控制 平臺設計 柔性控制 煤礦井下監控 遠程醫療 終端 尋呼 移動 管理 接入 認證 平臺化 服務化 無線連接 信息流 資源 終端 信號處理 信號處理 無線連接 信息流 資源 終端.MME SAE GW HSS 會話 建立 會話 修改 服務 注冊 事件 開放 實例 綁定 服務 查詢 策略 控制 切片 選擇 統一 存儲 數據 分析 服務 授權 策略執行 能力開放 智慧工廠 傳統架構功能耦合、控制剛性、業務型單一，不易定制、不易拓展，無法滿足需求躍遷 提出移動網絡架構平臺化、服務化變革思路，滿足5G服務

7、“千行百業”的多樣、定制和敏捷的躍變需求 服務化是從5G開始的網絡發展方向 7 服務化架構賦能功能柔化，開啟網絡即服務演進，使網絡平臺化成為可能 服務化架構不斷演進深化 SBA-eSBA-HSBA 已服務化部分 未服務化部分 無線 接入網 核心網 用戶面 終端 核心網控制面 無線 接入網 核心網 用戶面 終端 核心網控制面 無線 接入網 核心網 用戶面 終端 核心網控制面 服務化是5G標志性技術，帶來網絡體系架構的深刻變革；6G將繼承服務化的核心理念，實現端到端全服務化系統 無線 接入網 終端 核心網控制面 核心網 用戶面 5G(SBA)6G(HSBA)5G-A(eSBA)服務化不斷走向縱深，

8、成為5G、6G的基石 8 全服務化是6G網絡的發展目標，需要在兼容5G架構基礎上拓展服務化領域、深化服務化機制、擴展服務化要素，為網絡分布化、自治化提供基礎 5G服務化還不完善，面對復雜業務邏輯如何實現高效組合、高效管理還有待優化，新服務的加入會波及已有服務，各個功能服務化過程中需要優化的設計機制在6G中才能徹底設計完善（如UPF需要從處理數據擴展到支持關聯上下文）6G網絡服務化設計思想 通信 算力 感知 通用、開放、可共享能力 服務調用、統一協議 資源管理編排 多樣化服務 一體化能力供給 按需生成、即插即用 OTN/OXC OTN/OXC OTN/OXC 池化的算網基礎設施 Internet

9、 IoT V2X XR 柔性的網絡功能 動態匹配的服務供給 實現網絡平臺化，服務多樣化，功能動態擴展，性能彈性提供，服務供需動態匹配，網絡靈活生長 全服務化是6G網絡的發展目標 9 用戶面服務化：標準上已經對服務化調用等流程、接口設計及基于服務化架構的信息開放進行了廣泛討論 接入網服務化：控制面接口服務化、RAN控制面服務化、RAN用戶面服務化、深度融合DOICT等 基于intel的FlexRAN 架構的clooud RAN 在加強全球部署 23年6月，愛立信、英特爾和HPE合作完成首次端對端云RAN通話 2022年2月28日中國移動發布6G服務化RAN白皮書，并開始集采6G服務化RAN原型系

10、統 University of Oulu提到了SBA-RAN的初步設想.WHITE PAPER ON 6G NETWORKING,6G Research Visions,2020,德國電信依托 VMware 的云基礎設施和英特爾 FlexRAN 參考架構構建了一個開放式智能 vRAN 平臺 6G全服務化：產業界發布6G白皮書，持續推動移動網絡向全服務化演進 基于服務化架構的5G SA在全球商用 覆蓋52個國家 覆蓋全球主流運營商 投資5G SA的運營商數量達561家 3GPP eSBA（SBA增強）研究將服務化引入用戶面 3GPP R18 UPEAS（UPF能力開放和SBA）實現了UPF能力開

11、放服務化設計。中國聯通2023年上海MWC發布中國聯通6G網絡體系架構白皮書 中國移動與沃達豐公司、美國蜂窩電信公司聯合發布6G需求與設計考慮白皮書在NGMN發布 中國電信研究院，中興聯合發布6G網絡架構展望白皮書 10 5G服務化架構在全球110家運營商應用，產業界在積極推進全服務化。核心網用戶面和無線接入網已納入服務化框架，是下一步演進的方向 產業各界積極推進全服務化 10 1 全服務化是6G網絡發展方向 4 總結與展望 3 中國移動全服務化階段性研發成果 2 全服務化架構設計及關鍵技術 11 服務化功能層 開放使能層 路由與連接層 資源與算力層 移動 管理 接入 認證 會話 建立 QoS

12、 保障 統一 存儲 數據 分析 智能 處理 內生 數據 身份 鑒權 零信任 接入 IP網絡 IP網絡 光網絡 光網絡 中心算力 邊算力 數據 收集 模型 對比 虛實 映射 虛實 交互 業務 編排 資源 調度 生命 周期 智能 運維 算力服務 連接服務 功能服務 數據服務 AI服務 安全服務 控制面 用戶面 數據面 計算面 安全面 管理編排體 數字孿生體 網絡本體 邊算力 IP網絡 三體 管理編排體和數字孿生體模塊化服務設計 網絡本體的服務化功能層和開放使能層進行全服務化設計 四層 開放使能層支持對外模塊化服務能力，將底層網絡能力進行封裝 服務化功能層按照五面粒度進行細化服務設計。五面 控制面服

13、務，用戶面服務深化設計 增加數據面服務，計算面服務，安全面服務 12 基于6G“三體四層五面”總體設計，提出全服務化（Holistic SBA）架構理念，是統一網絡下提供多樣化服務的重大變革，并針對服務化功能層、開放使能層等進行全服務化設計，構建平臺化服務網絡 端到端全服務化架構視圖 12 優化服務機制 拓展服務要素 堅持服務化設計理念，探索服務進一步解耦機制。針對Service Mesh/Mecha技術開展研究，實現業務邏輯和分布式系統之間的更加深入的松耦合 提升API調用效率。探索引入GraphQL技術，有助于更加高效的查詢以圖的數據結構進行保存的數據 引入服務化計算面和數據面。引入“算力

14、”和“數據”要素，與通信資源要素進行融合設計，基于服務化設計理念定義全新計算面和數據面 算力和數據是提供智能服務的要素基礎，全服務化是提供智能服務的架構基礎 擴展服務領域 接入網服務化：云化基礎上功能解耦 用戶面服務化：支持更快速、更直接數據處理開放 管理編排服務化：統一服務化管理機制 數字孿生服務化：初始設計即功能解耦 13 圍繞“領域擴展、機制深化、要素擴展”推進6G全服務化架構設計 服務化技術演進布局 13 用戶面：多服務并行化處理 控制面：并行化信令 14 服務化RAN將實現業務處理邏輯的變革，通過控制面并行化信令、用戶面并行化處理，提升處理效率 請求 響應 UE RAN CN NF

15、1 CN NF 2 CN NF 3 請求 響應 請求 響應 請求 響應 轉變：串行 并行信令，降低端到端時延，便于新功能引入 請求 響應 UE RAN CN NF 1 CN NF 2 CN NF 3 請求1 響應1 請求2 響應2 請求3 響應3 現有承載級擴縮 擴縮容量受限，需要重配置 功能1 功能2 功能3 功能4 功能5 現有用戶面串行處理 服務1 服務2 服務3 服務4 服務5 同時執行 多服務并行處理 處理效率提升 服務級擴縮 按需擴展，可基于實現、不需要重配置 承載1 承載2 服務1實例3 服務1實例2 服務1實例1 服務2 同時執行 轉變2：承載級 服務級擴縮，提升資源利用率 轉

16、變1：串行 并行處理，有效提升處理效率 領域擴展：服務化RAN 14 服務化用戶面 高效數據處理轉發 多層次QoS管理與執行 全方位能力開放 控制面功能1 控制面功能2 服務化控制面 擴展控制面服務能力 構建豐富的控制面服務化體系 通過HSBA融合通感處理、沉浸多感等功能 基于分布式組網架構 增強服務設計機制 用戶面作為移動網絡數據處理的主要功能，其服務化有助于實現 6G 網絡的全云化部署 通過HSBA對業務保溫進行高效轉發、丟棄及緩存等。借助UP服務在會話中實現多層次QoS 向其他面、層、體開放所需用戶數據或網絡信息 其他用戶面服務 服務設計增強 服務功能豐富 15 在5GC SBA基礎上增

17、強控制面和用戶面的服務化架構，深化服務化機制，提升服務化效率 機制深化：服務化控制面和用戶面 15 構建原子化計算服務、數據服務能力，以任務為中心進行任務動態編排，實現供需動態匹配 提供計算即服務CaaS、數據即服務DaaS 計算任務執行 計算任務轉發 計算任務 編排 計算任務會話管理 計算策略控制 計算資源 管理 數據處理 數據采集 數據任務 編排 數據任務會話管理 數據任務策略控制 數據資源 管理 數據轉發 服務化計算面 服務化數據面 16 引入“算力”和“數據”要素，與通信資源要素進行融合設計，基于服務化設計理念定義全新 計算面和數據面，是提供智能服務的基礎 要素擴展：服務化計算面和數據

18、面 16 資源異構化 OTN/OXC OTN/OXC 全光底座 OTN/OXC 統一IP算網底座 分布式算力（端）分布式算力（邊）分布式算力（網）分布式算力（中心）分布式算力（中心）分布式算力（邊）分布式算力（網）分布式算力（端）智慧城市 智慧工業 智慧生活 智慧園區 智慧娛樂 能力平臺化 需求多樣化 管理 編排 任務 管理 任務 控制 服務QoS 17 網絡使能AI 1.多樣化AI服務供給：層內、跨間多要素按需智能編排，拉通“連接+算力+能力”，實現AI服務的多樣化供給 2.任務式AI服務提供：面向不同AI任務，構建端到端的AI 學習和推理環境，為AI 模型提供可靠傳輸，提供安全、可保障的A

19、I 服務AIaaS AI賦能網絡 1.AI賦能網絡全服務化設計：降低網絡功能原子化、微服務化帶來的編排設計復雜性 2.AI賦能網絡全服務化運行：實現在時變環境下網絡服務與業務最優匹配，提升網絡運行效率和用戶體驗 3.AI賦能網絡全服務化運維：提升網絡質量、降低運維成本、提升運維效率 全服務化設計為通信與人工智能要素（算力、算法、數據）的深度融合提供架構基礎，實現AI賦能網絡與網絡使能AI雙向驅動 全服務化實現AI賦能網絡與網絡使能AI雙向驅動 17 1 全服務化是6G網絡發展方向 2 全服務化架構設計及關鍵技術 4 總結與展望 3 中國移動全服務化階段性研發成果 18 全服務化研發體系 服務領

20、域擴展 服務要素拓展 服務機制優化 1.服務化RAN控制面 2.服務化RAN用戶面 3.服務化UE 4.多維能力服務化 1.控制面、用戶面服務化增強 2.新型服務化機制 3.新型服務化調用 1.計算面服務化 2.數據面服務化 3.新型智能服務 4.管理編排服務化 5.數字孿生服務化 6.安全服務化 構建開放的、場景化的全服務化網絡聯合研發與試驗環境 基于6G新興需求場景、引導全服務化“網絡+融合創新”確保全服務化技術向標準、產品及應用轉化 協同攻關全服務化基礎理論和原型樣機研究 北京郵電大學-中國移動研究院聯合創新中心 清華大學-中國移動聯合研究院 東南大學-中國移動 研究院聯合創新中心 中關

21、村泛聯院 中關村創新院開放平臺 中國移動已初步形成全服務化研發體系布局，集聚產學研力量開展全服務化技術協同攻關 全服務化研發體系布局 19 國際標準 技術布局 3GPP：牽頭SBA、eSBA、UPF服務化及開放標準項目。中國移動累計提交文稿4000余篇（超文稿總數的1/3），文稿貢獻居運營商首位，包括需求、研究、基礎架構和流程標準 ITU：開展6G全服務化技術布局，在分布式網絡、智能服務、服務化演進等方向取得標準突破，在SG13/11牽頭提出了分布式核心網(Distributed Core Network,DCN)標準體系，對3GPP全服務化標準布局形成有力補充 體系建設：牽頭構建全服務化技術

22、體系，成為國內6G架構設計的共識；深化面向端到端全服務化的“三體四層五面”6G網絡總體架構設計，構建網絡智能服務技術體系，牽引國內6G網絡技術發展并向全球推廣 論文布局：Holistic service-based architecture for space-air-ground integrated network for 5G-advanced and beyond發表在China Communications Micro-service-driven Radio Access Network發表在China Communications Service-based RAN:the ne

23、xt phase of cloud RAN發表在Globecom workshop Performance Analysis of Service-based RAN via Multi-state Markov Chain發表在ICCC The SOLIDS 6G Mobile Network Architecture:Driving Forces,Features,and Functional Topology發表在Engineering Relay-Assisted Online Service Function Chain Placement and Resource Allocati

24、on in 6G Network發表在PIMRC 6G Architecture Design:from Overall,Logical and Networking Perspective發表在IEEE Communications Magazine Network Architecture Design toward Convergence of Mobile Applications and Networks 已投稿IEEE Communications magazine 原創技術：構建全服務化架構及關鍵方案原創技術體系；5G架構核心專利獲中國專利獎銀獎 中國移動提出全服務化技術體系，原

25、創提出并牽頭5G服務化架構SBA并持續向5G-A/6G演進，是我國5G引領的標志性成果，也是6G架構設計的主要基礎 全服務化技術和標準成果 20 智慧內生的全服務化原型系統已經實現基于全服務化的分布式功能設計，并率先通過IMT-2030(6G)測試，接下來將逐步迭代，研發端到端的全服務化原型系統 構建同構的全服務化SCU節點 采用全云化、服務化設計，支持X86虛機和容器化部署 支持分布+集中的部署方式 增強傳統控制面、用戶面，具備分布式網絡注冊、發現等能力，支持網絡可編程、用戶面服務化等特性 新增獨立數據面，支持簽約數據、用戶上下文數據的分布式存儲和同步，以及基于獨立數據面的無狀態控制和容災處

26、理 新增獨立計算面，提供本地AI能力，通過分布式智能節點的協同提供全局AI能力，實現智能內生 全服務化網絡原型已具備基本能力 能力1：子網功能完備，獨立工作，統一架構 能力2：即插即用能力，子網絡自動化注冊、發現等 能力3：數據的分布式存儲和同步 能力4：分布式的移動性管理能力 能力5：服務智能自適應能力 服務化網絡NF/ServiceNF/ServiceNF/ServiceNF/Service中心節點中心節點服務化網絡NF/ServiceNF/ServiceNF/ServiceNF/Service分布式分布式節點節點A AUE服務代理服務代理服務化網絡NF/ServiceNF/Service

27、NF/ServiceNF/Service分布式分布式節點節點B B服務代理基站UE基站基于全服務化的分布式SCU組網架構 全服務化系統驗證環境 自主研發智慧內生的6G全服務化系統原型，在架構層面支持提供智能服務，為下一步全服務化技術的研究、選型、測試驗證提供有力支撐 全服務化原型及驗證 21 1 全服務化是6G網絡發展方向 2 全服務化架構設計及關鍵技術 3 中國移動全服務化階段性研發成果 4 總結與展望 22 6G需要通過端到端網絡系統創新來突破單點技術的瓶頸。平臺化服務網絡是5G以來網絡架構的新范式，在6G階段將呈現為智慧內生的全服務化架構，成為6G網絡發展的“強心劑”和“里程碑”全服務化將拓展服務領域、深化服務機制、擴展服務要素，將服務化的范疇從5G的核心網擴展到接入網和終端，從通信服務擴展到控制、用戶、數據、計算、智能、安全等全要素服務，成為實現AI賦能網絡與網絡使能AI雙向驅動的基礎 中國移動在智慧內生的全服務化架構已取得階段性成果，期待與業界合作伙伴攜手，持續推進面向智慧內生的全服務化網絡演進，力求在6G階段完成信息通信網絡的端到端全服務化 總結與展望 23