中国移动6G网络架构技术白皮书(2022版)

卫星通信

空间通信

地面通信

可实现资源虚拟化、功能容器化、架构服务化、交互Api化、控制集中化等，是柔性网络的基础

将助力全社会的数据化、智能化发展，推动人工智能与大数据全面渗透网络，是网络智能化的基础。

随着工业互联网的快速发展，其中TSN（Time-Sensitive NetWorek）、vPLC（vivtual Programmable Logic Controller）、RTOS（Real-time operation system）等技术的探索发展，将助力工业生产逐步柔性、开放、交互的只能制造式转变。

IP技术具有基础性、依靠自底向上的创新机制。

进一步实现确定性IP

进一步实现算网一体

进一步实现全域服务化和服务化技术演进

固定

移动

卫星

支持网络功能的模块化、服务化设计，满足灵活的构造、组网需求；模块间应能够满足松耦合、易调用的能力编排，支持能力、效率和成本的平衡

满足代际间系统的访问以及升级演进能力，以及未来应用、不同层次通信系统、通信和外部系统的灵活对接；提供易构造便于维护运营的协议，兼顾效率

使能网络支持全局+局域、集中+分布的网络构建。支持网络功能进行通用管 理和个性化定制，实现自包含、自组织式组网

使能网络与网络、终端和网络之间及不同功能之间快速、鲁棒、泛在的连接， 实现数据、算力的疏导和路由，满足多制式、多功能、多领域的资源共享

对于数据、存储、转发、计算等多维度资源，通过孪生化机制，实现可复用、易管理、轻定制、自适应、能预测的物理+数字映射、反馈和闭环，满足对整体、局域多形态的资源进行动态化、自动化部署和优化

支持数字化、智能化手段降低运营维护难度，满足可视可管可控安全的整体 和个性化服务能力，实现云、边、端、业的融合组织和多层级的网络自治

在基础资源上，引入“算力”作为新的资源要素

在提供方式上，从云化、软件化进一步向池化发展

在服务能力上，进一步向服务化、平台化网络发展

管理编排体的主要操作对象是网络本体，同时也对孪生体进行编排和优化

整合多方资源，端到端拉通以实现管理系统的更新换代

 对网络本体进行部分或者全部孪生镜像

 通过内外闭环，助力6G网络实现智能面，达成柔性网络和智慧内生等目标

资源与算力层是6G网络的物理资源，包括频谱、存储、算力、网络等基础资源

路由与连接层将6G网络中的物理节点连接成网，实现状态的感知、确定性的转发、灵活的服务化调用。

为继承SBA的架构优势，该层延续5G服务的柔性设计，具备接入控制、移动性管理、会话管理、网络安全、数据报文处理和转发等基础功能，并支持跨 域融合、漫游互通、人工智能等增强能力。功能层的不同面应支持灵活组合，按需构成微云单元并支持分布式部署及独立工作。

开放使能层通过对下层信息和通信能力的提取、封装、编排、组合，为自有业务和第三方应用提供能力和服务。通信能力开放己成为未来网络发展的核心内容。通过开放使能层，开放运营商网络的算力服务、连接服务、功能服务、数据 服务、AI服务、安全服务，为运营商带来更多增值业务的同时，也为用户带来 更好的业务体验。具体实现时，可通过能力组件、服务插件、定制业务、API、 SDK (Software Development Kit,软件开发工具)等方式，实现能力和服务的 开放。

向全服务化方向演进，实现多种接入方式的融合控制。实现无线、核心网资 源，以及固定、移动、卫星资源的统一、高效、精准控制，6G将在传统控制面 的基础上，进一步进行如下方面的增强：

以传统网络用户面为基础，向可编程、服务化、跨域确定性方向演进，实现 灵活、高性能转发，全面提升用户面的能力。

 可编程：通过协议无关的用户面编程语言，可以灵活定义用户面的分组处理逻辑，实现对用户面诸多网络功能的灵活定义和在各个可编程网元上的优化编排。网络可编程能够以更高的敏捷性、灵活性提供创新的通信服务，并支持业务的更快速部署。

服务化：服务化的演进可以使得数据面获得敏捷、简化、开放的优势， 然而由于用户面需要实现快速转发的能力，其服务化的演进将分场景进行。在集中侧，需要大流量转发的场景下，其可以仍然釆用软硬更加耦合的方式。在分布式边缘的场景下，更多的用服务化的方式灵活部署。

跨域确定性：用户面将通过跨域融合，釆用资源预留、流量整形、队列调度等技术，实现可预期、可规划的流量调度，将时延、抖动、丢包率控制在 确定的范围内，从而满足新型业务的大带宽、低时延、高可靠等多样化需求，同时兼顾普通业务流量的转发。

数据融合能力

数据连续性能力

数据服务能力

AI要素及其工作流的自动化集成。借助AI工程化、算网融合等技术手段，在网络内拉通AI要素资源（算力、算法、数据），支持AI要素冋的交互和 集成，提供本地自动化集成AI运行环境，实现AI工作流的高效运转，满足AI 服务运行结果的实时反馈。解决当前AI技术在网络应用中效率低的问题，AI服 务近数据源、近服务对象部署的设计可满足AI服务的实时性需求。

智能服务的高效协同。支持AI服务的原子化抽象和分布式部署和协同， 通过分布式训练和推理、多智能体协同技术，实现多节点间智能业务的协同，例如终端、无线接入、核心网和应用服务间的智能业务协作，多区域节点的联邦训 练、联合推理等，实现从单节点智能到分布式多节点智能的演进，解决从单领域问题到解决复杂系统问题的升级。减少传统集中式AI计算模式造成的大量数据传输开销，缓解数据传输中的数据隐私问题。

智能面与相关功能体的协同。管理编排体对智能面进行AI业务的编排； 控制面对智能面提供AI服务的控制和QoS保障；用户面为智能面提供AI服务所需要素冋的传输连接；数据面为智能面提供数据采集和处理的数据底座；数字孪生体作为网络的数字镜像，为智能面提供智能服务构建所需的网络多维数据模型, 例如流量数据模型，网络特性业务模型等，同时为智能面提供智能服务的预验证环境，为智能服务在网络本体运行前提供质量保障。

内生高安全能力。将安全能力与网元/网络特性充分融合，实现网络的“高安全免疫”能力，并进一步形成6G内生安全体系。同时，结合移动通信网 的特点，布局基于身份的网络原生的安全能力，例如：身份管理、认证、高安全 密码服务等

安全感知与主动防护。在现有安全被动防护的基础上，增加主动安全能力，重点包括：以“安全数据+AT”为驱动，感知威胁、发现未知攻击；以“安全数据+DTN+AT”为驱动，分析和推演安全策略，实现全局最优配置。最终在6G 网络中实现主动安全能力，实现从被动防护向主动感知与防御的方向转化。

柔性、协同的安全能力与服务。

用户面的服务化有助于实现6G网络的全云化部署。用户面作为移动网络数据处理的主要功能，需要加强对服务设计的支持，包括定义用户面的典型服务、支持基于服务的接口来代替目前使用包转发控制协议接口。用户面的服务可以设计为数据处理及转发服务、PDU会话隧道管理服务、策 略控制服务、会话锚点服务、安全管理服务、能力开放服务以及定制化服务。数据处理及转发服务对用户上下行业务数据进行转发、丢弃以及缓存。PDU会话隧道管理服务实现数据封装与解封装；隧道建立与释放。策略控制服务支持 管理编排体的预定义规则；支持控制面的动态策略配置，例如服务质量保障策略、 业务数据转发规则。会话锚点服务提供数据接入；支持单会话内的多个锚点。安全管理服务提供用户数据的隐私保护；接入设备安全监控;接入地址安全性验证； 接口安全监测。能力开放服务开放会话和节点信息；向智能面开放所需的用户业务与行为数据；向管理编排体开放节点信息；向垂直行业开放用户与节点信息。

目前基站的最小粒度为集中单元(Centralized Unit, CU)或分布单元 (Distributed Unit, DU),颗粒度较大,依然不能满足特定新功能快速上线、 灵活部署的需求；从接口角度，基站内部、基站之间、基站与核心网之冋依然使 用点对点专用接口互连，每当基站或相关核心网网络功能发生改变时，都需要在相关接口上进行调整，标准化工作量大、运维管理复杂度高。为了敏捷响应未来更加多样化的业务功能需求、服务质量(Quality of Service, QoS)需求、管理策略需求、部署需求、开放需求，使网络具备更强的前向兼容性，下一代无线接入网需要从服务能力角度着手发力，将无线网络控制面功能与用户面功能深度解耦，并重构为功能更细粒度的服务化RAN。RAN的控制面功能通过服务化重构为多个服务，大致可以包括如下几种类型: 无线承载管理服务、连接与移动性管理服务、本地定位服务、多播广播服务、数 据采集服务、信令传输服务、接入网开放服务等。RAN控制面服务化可以与核心 网的服务直接互访，减少网络中不必要的连接与移动性管理功能转发。此外，RAN的控制面服务与其他服务(包括核心网服务、其他RAN控制面服务)之间的交互 可从串行交互转为多方并行交互，由此可优化控制面流程。RAN的用户面功能通过服务化重构为多个RAN用户面服务，并在需要时按需灵活组合，以更好满足多种业务需求。本质上，用户面服务化旨在突破传统分层协议设计理念，使功能与功能之间的调用关系不再受限于上下层协议关系，功能模块之间可以灵活调用。

将网络的业务处理和通用的通信功能解耦，并进一步将通信功能独立，作为服务框架的一部 分。从而在海量服务、复杂的架构和网络中建立稳定的通信机制。新功能引入时，只需关注功能本身，而无需提供服务的通信等基础能力，大大降低了新功能引入门槛。独立的服务化框架，在5G服务化框架支持网络功能和服务自动化管理的基础上，进一步地扩展支持网络级的自动化管理。服务化框架的代理可以分布在 不同的分布式网络中，通过框架之间的协同来支持网络的分布式部署。

QUIC等协议口臻成熟，QUIC协议在保障网络可靠性的同时，有效降低了连接建立的时间，多路复用可现无队头阻塞，同时QUIC协议改进了TCP的拥塞控制机制。6G网络演进过程中也需要积极吸取新型的IT协议，控制面及用户面协议设计朝着下一代互联网协议演进。

通过将原子服务的进一步解耦重构，并引入函数服务技术(Serverless),充分利用其免运维、高可用、弹性伸缩、按需付费等优势，对6G服务化架构进行函数划分，通过Serverless服务分类处理，可以真正做到部署应用时无需考虑基础设 施建设，实现自动化构建、一键式部署和启动服务。

大规模连接导致基站规模增加，亟需高效管理

超低时延通信需求

数据本地化的需求

自组织实现网络能力的灵活部署、动态的连接、高效的互通、即插即用

分布式部署带来的管理复杂性，需要依靠网络自管理解决

管理多样化网络功能和适配多样化场景，需要引入网络自优化能力

6G分布式节点需支持自包含，具备完整的功能、资源、连接能力，可独立完成闭环网络流程处理。

基于上述分布式、自治、自包含的设计理念，本白皮书提出6G组网设计，即：分布式自治网络DAN (Distributed Autonomous Network)架构。

协议设计

模块设计

分布式微云单元SCU为构成DAN网络的基本单元

在多样化场景需求下，SCU的各层能力和各面功能均可以定制化设计

SCU之间的能力差异由业务需求决定

SCU有以下两种潜在部署形态

移动通信从2G开始建立了经典的网络设计理念，即无线网负责移动终端的接入并提供空口传输资源，核心网负责终端移动性管理、会话管理、用户数据管 理、上层业务处理等功能。从2G到5G,虽然网络架构在不断演进，但这种设计理念从未发生本质上的变化。在6G时代，丰富的应用场景对网络功能差异化的要求、行业应用对网络处理时延极致化的要求、空天地一体对网络能耗的集约化要求，都对经典的网络设计理念提出了挑战。在6G网络架构中，是否在一定程度、一定范围内对核心网与无线网之间的界面进行调整，甚至在必要时融合？

长久以来，移动通信网络一直沿用核心网、承载网、传送网的垂直分层结构。 在6G时代，高确定性、高可靠性要求导致核心网与底层传输网络之间进行更深度的协同。在6G网络架构中是否可以借助算网一体等新兴技术，实现垂直分层间的相互调用？

传统电信网络釆用集中化的用户数据存储，这种方式在高效的同时也存在较高的单点故障风险，一旦用户数据库发生故障，将影响大范围的用户业务;此外，集中存储的用户数据也存在一定的安全风险。与之相对的，业界正在持续研究区块链技术在电信网络中的应用，其分布式的存储模式可有效规避单点故障问题, 其固有的安全特性也能在很大程度上消除用户数据泄露风险。但是，区块链的多副本存储对存储容量需求的提升，多节点数据同步对网络带宽的开销，去中心化模式与现有运营体系的不适配，这些问题也给区块链技术在电信网络中的应用提出了挑战。6G网络中的用户数据是否能够真正实现去中心化的存储？

5G网络架构釆用服务化的设计，这是对传统电信网络架构的一次变革，但是在5G架构中，服务仍需要依附于某个网元，这种模式在一定程度上限制了服务的灵活升级和自由组合。在6G网络架构设计中，是否可以真正打破网元的限制，消除不同原子服务之间的耦合性，深入贯彻服务化的设计理念？

当前核心网架构设计中包含三类网元：一是计算密集型网元，如AMF、SMF； 二是存储密集型网元，如UDR、UDSF；三是网络密集型网元，如UPF。当前业界正在积极进行存算一体技术和相关介质的研究。当新的介质能够同时满足高密度、 持久化存储以及高速运算的需求时，是否会引发网络结构的调整，将计算密集型与存储密集型网元进行融合？

在6G时代，核心网需要加深两个方向的融合。向上需要加深与各个垂直行业的融合，向下需要加深与云计算、传输网等基础领域的融合。这就要求标准化界制定相应的跨领域协同标准，拉通核心网与基础网、电信网与行业网。那么， 3GPP是否需要承担这类跨领域协同标准的制定？

电信运营商保障业务质量通常釆用预留网络资源、保持网络适度轻载等资源密集型的机制。6G时代这种方式将难以满足成本和低碳两方面的要求。能否更多地吸纳互联网思维，建立新的SLA体系，以更高效的资源来保证业务质量？

在当前终端实现框架下，多数功能依赖于终端芯片层面实现，芯片研发周期、 终端更新换代周期等因素容易成为新功能上线的瓶颈。在6G时代是否可以制定新的终端实现机制，如引入服务化理念、将部分基础功能从芯片中剥离等方式，以支持终端功能灵活在线升级，快速响应业务需求？

通过服务定义端到端的系统，构成全服务化架构HSBA (Holistic Service-Based Architecture)

在部署和组网中达到灵活智能的设计，构成分布式自治网络架构DAN (Distributed Autonomous Network)