1、“三體四層五面”的6G架構中孿生體的思考和探索陸璐2022年11月目錄2中國移動的DTN探索和進展16G架構中孿生體的總體思考3總結2“三體四層五面”的6G架構總體設計服務化功能層開放使能層（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數字孿生體管理編排體路由與連接層（組網連接，信令路由，全服務化調用，無狀態傳輸，確定性轉發，網絡狀態感知，安全連接，無線QoS連接，至簡協議）資源與算力層（頻譜、存儲、算力、網絡等資源）網絡本體三體（網絡本體、管理編排體、數字孿生體）、四層（資源與算力層、路由與控制層、服務化功能層、使能層）、五面（控制面、用戶面、數

2、據面、計算面、安全面）體 架構的空間視圖：新定義了獨立的數字孿生體，實現本體和孿生的統一，擴展了全新空間層 架構的邏輯視圖：對功能進行了分層，強化了對算力和路由的管理，體現了跨域拉通面 架構的功能視圖：在經典的控制面和用戶面基礎上，增加了數據面、計算面和安全面，強化了功能類別3孿生體的定義數字孿生體是物理實體對象在虛擬空間中的映射，實現網絡的低成本試錯、智能化決策、高效率創新l 對網絡本體進行部分或者全部孿生鏡像 構建一個網絡孿生體需要數據、模型、映射和交互四個關鍵要素 數據：數字孿生網絡的基石，為網絡孿生體提供數據支撐 模型：數字孿生網絡的能力源，服務于各種網絡應用 映射：虛實映射實現物理網

3、絡的高保真復制以及可視化呈現 交互：通過標準化的接口以虛控實，達成實時虛實同步l 通過虛實結合的閉環控制，助力6G網絡達成柔性網絡和智慧內生等目標 管理體可與孿生體交互，接受孿生體輸出的網絡配置參數，對物理網絡進行編排管理，從而實現網絡自動化運營 通過孿生體的內生閉環，驗證網絡能力，驗證后，孿生體通過南向接口將控制更新下發至物理實體網絡。服務化功能層開放使能層：能力和服務數字孿生體管理編排體路由與連接層資源與算力層網絡本體交互數據映射模型仿真、控制數字孿生體分析、診斷4孿生體的作用 網絡策略優化 分布式流量工程 跨層跨域優化 SLA保障優化 為第三方業務提供端到端業務預驗證能力 網絡可視化能力

4、開放 網絡拓撲可視化 網絡流量可視化 網絡業務類型可視化 網絡資源和狀態可視化 服務網絡管理編排體優化實現網絡全方位立體可視服務網絡本體優化網絡數字孿生體服務于網絡本體、網絡編排管理體的全生命周期優化；實現網絡全方位立體可視；開啟網絡數字孿生的能力開放；最終助力6G網絡實現智能自治開啟網絡數字孿生的能力開放 業務開通預驗證 網絡切片預驗證 無線參數優化 流控參數優化 5孿生體設計的六大理念本體和孿生統一虛實映射高保真和實時性統一精準實時數據和模型安全安全可信國內外標準統一開放兼容集中和分布式統一極致擴展成本和效益平衡價值創造孿生體的設計既要立足能力打造，通過孿生體的完備功能實現網絡虛實實時、安

5、全可靠的交互映射；又要充分考慮價值增益，通過成本和效益的平衡，實現網絡孿生體的全域高效部署6孿生體關鍵技術 多源異構數據采集技術數據是構建孿生體的基礎，是網絡建模的核心要素，物理網絡組網拓撲復雜、設備種類多樣、部署位置分散，其數據具有多源異構的鮮明特征物理網絡數據分為3類：網絡設備數據（幾何、狀態、事件、拓撲）、網絡性能數據、網絡流量數據孿生體在不同級別對數據采集的要求不同，級別越高，對物理網絡的擬真程度越高，對數據的采集要求就越高，對數據采集頻率、存儲空間、處理實時性要求也越高為實現高效的數據采集，滿足各級別數據需求，數據采集協議應符合“3個準則”：精準化，標準化，輕量化數據類型L1網絡物理

6、可視L2網絡模擬驗證L3網絡模擬推演L4網絡智能決策L5網絡自主孿生網絡設備數據采集部分數據、非實時采集采集部分數據、非實時采集按需抽樣、準實時采集接近全量、實時采集全量采集、實時采集網絡流量數據無要求按需模擬流量、非實時采集按需抽樣、準實時采集高抽樣率、實時采集全量采集、實時采集網絡性能數據無要求無要求按需抽樣、準實時采集高抽樣率（或孿生網絡智能計算）、準實時采集全量采集（或孿生網絡自主按需計算）、實時采集數據類型數據舉例數據量采集方式網絡設備數據幾何數據尺寸、端口數量等小手工錄入狀態數據CPU利用率、協議類型等中等SNMP/Netconf/.事件數據日志、告警等中等SNMP/Netconf

7、/.拓撲數據設備ID、連接關系等中等SNMP/Netconf/.網絡性能數據時延、丟包、帶寬等中等SNMP/BGP-LS/Telemetry/.網絡流量數據流量類型、五元組信息等大Sflow/Netflow/IPFIX/.7孿生體關鍵技術 網絡建模模型是數字孿生網絡最核心的組件，既要實現對物理網絡的高保真模擬，又要準確滿足用戶需求，如果沒有精準的網絡模型，數字孿生網絡就是空中樓閣8 數字孿生網絡模型根據實現功能和需求來源分為基礎模型和功能模型，兩者又可細分為更多類別 對于基礎模型建模，相對于仿真技術和模擬技術，數學抽象建模資源消耗低、運行速度快、擴展性稍差 功能模型可以通過人工智能算法構建，例

8、如利用知識圖譜實現網絡故障診斷和修復類的功能模型 低資源消耗、高精度、高實時性、支持大規模網絡的建模技術是構建DTN的關鍵，也是重要的研究方向數字孿生網絡模型基礎模型網元模型拓撲模型功能模型交換機模型服務器模型防火墻模型underlay拓撲overlay拓撲BGP協議拓撲網絡功能類模型網絡生命周期類模型網絡領域類模型.ISIS協議拓撲網關模型網絡規劃模型網絡建設模型網絡維護模型網絡優化模型建模方法實現語言是否開源內存消耗運行速度擴展性模擬技術NS-2是*NS-3是*QualNET否*OPNET否*仿真技術MiniNET是*數學抽象技術MimicNet/RouteNet否*孿生體關鍵技術 接口協

9、議體系接口協議體系研究關系到大規模數字孿生網絡構建的兼容性和擴展性問題9孿生網絡北向接口網絡應用通過孿生北向接口向孿生網絡層輸入需求，并通過模型化實例在孿生網絡層進行業務部署可移植靈活易部署孿生網絡內部接口通過孿生層內部接口實現孿生層3個關鍵子系統之間以及與物理網絡層和網絡應用層間的交互統一性適配性可移植靈活可擴展孿生網絡南向接口物理實體網絡中的網元通過孿生南向接口同孿生網絡層交互網絡數據和網絡控制信息可兼容信息交互能力實時性DTN不同接口需求與功能分析南北向接口協議適配單元設計南向多協議協同適配單元協議解析及轉換數據管理協議識別及匹配協議配置管理Intent NBI協議解析及轉換數據管理北向

10、接口多協議協同適配單元開放性可擴展問題一：不同廠商生產的網絡設備及網元所使用的接口及協議千差萬別，如何適配各廠商設備，降低數字孿生網絡構建成本？問題二：網絡新應用層出不窮，如何做到及時擴展，滿足新應用需求？兼容性擴展性目錄2中國移動的DTN探索和進展16G架構中孿生體的總體思考3總結10數字孿生網絡總體架構數字孿生網絡（DTN）是實現三體間相互作用的基礎，技術架構呈現為“三層三域雙閉環”，以數字化方式創建網絡本體的虛擬孿生體，通過與網絡本體之間的實時交互映射，實現網絡的全過程、全生命周期管理下網絡本體數字孿生體數據采集控制下發功能模型流量建模質量保障網絡創新技術驗證網絡維護和優化意圖驗證網絡管

11、理網絡可視化故障診斷安全建模調度優化網絡規劃網絡應用網絡孿生體管理模型管理安全管理拓撲管理基礎模型網元模型拓撲模型服務映射模型規劃維護建設運營優化數據共享倉庫數據存儲數據服務數據管理用戶業務運行狀態網絡配置數據采集仿真驗證迭代優化能力調用意圖翻譯p 核心要素 數據：數字孿生網絡的基石，為網絡孿生體提供數據支撐 模型：數字孿生網絡的能力源，服務于各種網絡應用 映射：虛實映射實現物理網絡的高保真復制以及可視化呈現 交互：通過標準化的接口以虛控實，達成實時虛實同步提出數字孿生網絡“三層三域雙閉環”系統架構，和4個核心要素p 三層：物理網絡層、孿生網絡層和網絡應用層p 三域：孿生網絡層數據域、模型域和

12、管理域 對應數據共享倉庫、服務映射模型和網絡孿生體管理三個子系統p 雙閉環：內閉環完成配置變更前的仿真驗證和迭代優化 外閉環完成對網絡應用的控制、反饋和優化11構建數字孿生網絡技術標準體系構建數字孿生網絡技術體系，在國際標準化組織ITU-T、IETF，國內標準化組織CCSA、IMT-2030完成多個立項，推進數字孿生網絡標準化ITU-T全球首個數字孿生網絡標準2022年2月，全球首個數字孿生網絡標準Y.3090數字孿生網絡需求和架構正式發布DTN能力評級和評估方法、數據服務、DTN安全指引等多個在研項目12IETF完成數字孿生網絡立項2022年3月，IETF NMRG研究組完成數字孿生網絡概念

13、和架構立項，中國移動、Telefonica、華為、Orange等共同推進DTN數據采集、DTN接口技術、DTN流量模擬、DTN時延測量等多個在研項目CCSA成立數字孿生網絡子工作組2021年10月，在TC3牽頭成立“數字孿生網絡”子工作組，作為DTN子組組長單位，推進DTN技術標準化布局2022年，完成數據服務、網絡建模、數字地圖、DTN路由控制等6項新立項IMT-2030推進組作為DTN子組組長單位，牽頭完成組內首個DTN項目“面向6G的數字孿生網絡應用場景”立項開展學術研討，持續推進產業共識中國移動作為數字孿生網絡的首倡者，近年來多次舉辦產業及學術研討會，與業界合作發布多篇白皮書13202

14、1北京展組織業內數字孿生網絡研討會，發布業界首篇數字孿生網絡（DTN）白皮書Future Forum聯合發布面向6G的數字孿生技術白皮書ODCC牽頭發布數據中心數字孿生網絡技術白皮書IEEE 2022 NOMS TNT Workshop2022年4月29日，IEEE NOMS網絡管理運維會議，網絡數字孿生技術（TNT）Worshop，得到產學界廣泛關注。中國移動、中國電信等專家參與IEEE DTPI DTN專題Session2021，2022連續兩年組織IEEE數字孿生和平行智能國際會議（DTPI）-DTN SessionDigiTwin 2022 DTN Session2022年9月27日，

15、在第二屆數字孿生國際會議（DigiTwin 2022）上，組織了數字孿生網絡專題分會中國移動、華為、愛立信、UPC、西交、成電等專家參與中國移動、華為、中國電信、亞信等專家參與研發小型算網數字孿生網絡仿真原型（1/2）中國移動開發了面向算力網絡的運維管理場景的數字孿生網絡DTN原型，具備L3級別DTN（支持物理網絡-孿生網絡雙向交互、配置預驗證）能力14基本功能業務流程 數據采集資源采集性能采集拓撲采集路由采集告警采集 數據處理存儲管理數據匯聚數據關聯 網絡控制配置下發控制服務 模型庫網元單體模型事件監測模型拓撲規則模型網絡分析模型 孿生體管理實例管理模型管理流量擬真路徑擬真拓撲管理事務管理安

16、全管理資產管理 網絡調整模擬可視網絡路徑規劃網絡參數修改內閉環控制 網絡流量可視化物理網絡可視化網絡性能可視化場景模型可視化邏輯拓撲可視化流程交互可視化 數據圖表綁定映射實時以虛控實孿生體實時更新孿生體綁定映射 網絡流量實時反饋網絡參數配置下發網絡高保真呈現虛實實時交互映射外閉環控制 DCVMVMVMVMSWSWSW孿生網絡物理網絡l DTN基礎平臺統一數據服務孿生體管理開放接口l 內外雙閉環控制內閉環迭代優化策略外閉環驗證用戶需求典型場景驗證l 動態虛實交互 網絡高保真呈現 網絡狀態實時監控 網絡策略閉環預驗證 網絡性能預測 網絡流量均衡調度 網絡配置預驗證 網絡流量預測 異常流量識別和處理

17、研發小型算網數字孿生網絡仿真原型（2/2）五大亮點四大能力l多層級物理網絡高保真呈現l多類別異廠商網絡設備兼容l統一模型構建及管理編排l多維度數據流量精準可視l多場景網絡流量智能調配l統一數據服務：模型管理，開放接口l多維模型構建：網元拓撲本體建模、多維場景建模l動態虛實交互：以虛映實+虛實互控l內外閉環控制：內閉環迭代優化策略；外閉環驗證用戶需求即將在2022年12月中國移動合作伙伴大會正式發布，歡迎關注并合作推進！15結合場景探索數字孿生網絡試點驗證聯合業界伙伴共同開展數字孿生技術在現網的試點驗證，有效驗證了數字孿生在生產網絡的應用價值數字孿生在核心網的應用場景驗證浪涌仿真與流控參數尋優數

18、字孿生在無線網的應用場景驗證無線網絡覆蓋智能優化l基于無線網元孿生體和無線環境仿真模型，構建基于三維空間的無線網絡數字孿生環境l進行天線權值優化方案模擬及孿生預測效果推演，支持方案的迭代優化l減少對現網環境影響的情況下，提升覆蓋優化效果基于對浪涌業務的數字孿生建模，精準模擬和預測終端的業務行為表現基于對網絡流控及其信息模型的數字孿生建模，對流控參數尋優進行迭代驗證減少故障用戶上線時間，提前對異常場景進行容災預驗證，提升核心網在容災場景下的穩定性16TMF數字孿生網絡催化劑項目斬獲獎項中國移動在TMF（電信管理論壇）牽頭基于DTN的催化劑項目，獲得2022年度“未來技術探索”獎l 2021年，牽

19、頭“基于數字孿生網絡的服務提供”催化劑項目，完成基于DTN的智能服務概念驗證 業務負載模擬，實時監控網絡性能 績效指標及SLA趨勢分析，準確率98%以上 基于人工智能算法的故障預警，提前期5分鐘以上 業務負載端到端驗證，防范網絡流量風暴l 2022年，牽頭成立“5G網絡數字孿生”催化劑項目，并獲得Future techco(未來技術探索）獎針對智慧醫療、智慧工廠等場景構建5G專網/切片的數字孿生平臺，在切片部署前的預驗證，以及在運行過程中進行路徑調整，以提高未來部署和運維的可靠性、靈敏性5G智慧醫療切片的孿生5G智慧工廠切片的孿生17目錄2中國移動的DTN探索和進展16G架構中孿生體的總體思考3總結18總結19n 孿生體是6G架構設計中的重要創新，是在技術和需求驅動下，為網絡的物理空間擴展了全新的數字空間n 面向孿生體的設計，中國移動提出數字孿生網絡DTN架構，要構建滿足6G需求的孿生體，還面臨網絡規模大、數據采集要求高、高保真建模難等系列挑戰，需要在能力和價值中尋求平衡點期待與業界伙伴攜手，共同推進數字孿生網絡的技術發展，實現6G“智慧泛在、數字孿生”愿景！數字世界數字世界物理世界物理世界