中国移动6G网络架构技术白皮书
中国移动China Mobile中国移动6G网络架构技术自皮书2022版三体四层五面中国移动通信集团有限公司 中国移动6G网络架构技术白皮书2022版前 言本白皮书在2020年（2030+网络架构展望》白皮书的基础上，提出中国移动对于6G网络架构的发展驱动因索、设计理念、总体设计、系统设计、组网设计的最新研究成果，提出架构设计中的开放式问题以及产业发展建议。希望能够为业界开展6G网络架构研究提供设计层面的参考和指引。6G网络架构尚处于研究阶段，需要持续完善和迭代优化，逐渐在业界形成共识。本白皮书的版权归中国移动所有，未经授权，任何单位或个人不得复制或拷贝本建议之部分或全部内容。 中国移动6G网络架构技术白皮书2022版目录6G网络架构发展的驱动因素1.1新战略驱动1.2新场景新需求驱动1.3新技术融合驱动1.4现网部署的启示-31.55G-A发展的启示426G网络架构设计理念2.1总体研判· 62.2核心理念82.3关键要素 936G网络总体架构设计-。“三体四层五面”113.16G网络架构全视图3.2“三体四层五面”总体架构·123.3三体：网络本体、管理编排体、数字李生体·133.3.1网络本体• 133.3.2管理编排体· 143.3.3数宇享生体• 143.4四层：资源与算力层、路由与连接层、服务化功能层、开放使能层 143.4.1资源与算力层* 143.4.2路由与连接层* 153.4.3服务化功能层， 153.4.4开放使能层· 153.5五面：控制面、月用户面、数据面、智能面、安全面·153.5.1控制面3.5.2用户面16 中国移动6G网络架构技术自皮书2022版3.5.3数据面· 163.5.4智能面...173.5.5安全面· 18全服务化的系统架构（HSBA）194.1核心特征-194.2服务化架构的拓展-204.2.1核心网用户面功能的服务化 204.2.2无线接入网（RAN）的服务化 214.3服务化架构的深化21分布式自治的网络架构（DAN)-235.1核心特征·235.1.1分布式5.1.2网络自治.235.1.3单元自包含- 245.2DAN网络架构设计-245.3分布式微云单元SCU-255.3.1SCU的功能-255.3.2SCU的定制化设计·265.3.3SCU的潜在部署形态-276架构设计中的开放式问题· 287产业发展建议缩略语列表· 32参考文献342 中国移动6G网络架构技术白皮书2022版16G网络架构发展的驱动因素网络架构的发展是移动通信网络代际发展的核心标志之一，是每一代通信网络的骨骼和中枢，是承载移动通信系统设计目标的基础。网络架构设计的前瞻性、可行性、兼容性都会直接影响移动通信网络的发展路径和应用成效，必须提前考虑。6G网络的架构设计，既要面向数字化时代变革，与国家战略高度契合，又要考忠新场景新需求的驱动，同时还要论证跨界领域新技术的发展态势和引入的可行性。此外，综合考虑5G现网应用的经验、结合5G-A技术演进方向，对做好6G网络架构设计具有重要的启示意义。1.1新战略驱动在第四次工业革命走深走实的时代背景下，数字时代悄然到来，人类社会将在物理世界和数字世界交织中跨越发展。国家对数字化变革发展的战略方向不断对信息通信提出新的更高要求，6G网络架构创新需要契合数字经济、双碳、东数西算、安全可信等战略驱动力。“数字经济”是时代发展的新脉络。数字技术正以新理念、新业态、新模式全面融入人类经济、政治、文化、社会、生态文明建设各领域和全过程，给人类生产生活带来广泛而深刻的影响。6G网络在自身创新的基础上，需积极赋能数字文明的深化发展。“双碳”战略要求6G网络在考虑自身低碳绿色演进的同时，也为其他产业的低碳转型提供辅助。2020年9月，中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。碳达峰战略时间窗与6G网络发展时间线的契合，对6G网络的绿色低碳设计提出了要求。5G在提升带宽的同时，总体能耗相比4G增长较大，在6G网络架构设计时需重点考忠节能相关的设计。同时，6G网络需要推动传统行业加快“上云用数赋智"，促进数字化智能化绿色化融合发展。“东数西算”工程对算力布局、数据调度和网络连接提出了进一步要求，需要6G网络实现算力和网络深度协同。“东数西算”通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系，将东部算力需求有序引导到西部，优化数据中心建设布局，促进东西部协同联动。东数西算是促进绿色节能、助力实现碳达峰、碳中和目标的重要手段，通过优化算力效率、改善能源结构，从而发挥区域优势并带动整个信息技术产业链发展。安全可信，6G成为数字化的基座，与行业深度融合，其安全、鲁棒、可信有更高的要求。应从基础设施、信息网络、数学内容等层次加强通信网络安全能力，深入到终端、网元、组网方面，防患未然，构筑安全可信的网络空间。 中国移动6G网络架构技术白皮书2022版1.2新场景新需求驱动新的业务需求是每一代移动通信网络发展的第一驱动力。虽然6G业务需求目前还未形成统一标准，但业界已经提出很多潜在场景。6G网络一方面需要增强面向大众用户提供的网络服务，包括对时延的进一步降低，带宽提升，以及网络覆盖的增强。同时，也需要支持典型的6G业务场景，包括沉漫式交互、云XR（ExtendedReality，扩展现实】、全息通信、通感互联、智慧交互、数字李生、泛在覆盖等。业界认为，6G需求指标和5G相比将有进一步提升，控制面时延将达到1ms，用户面时延将达到0.1ms，流量密度将达到0.1-10Gbps/m，连接数密度将达到0.1-1亿设备/km"。业务场景的丰富和指标需求的提升都将会影响架构的设计。下面我们选出沉漫式多媒体交互、通感互联以及泛在覆盖三个业务场景进行分析。沉浸式多媒体交互要求网络必须在支持大规模用户通信和计算的基础上灵活弹性组网，并对网络指标提出更极致的要求。例如元宇宙业务，在网络业务交互协同方面，要求网络从以能力为导向转变为以服务为导向，增强与应用的融合设计，与应用建立多种协同模式，更好地支撑强交互的需求。在使能技术方面，需要交互技术、AI技术、数学季生技术、区块链技术和NFT（Non-FungibleToken，非同质化代币》实现从网络到服务的转化：支持丰富的虚拟世界场景创建和互动。通感互联要求网络架构支持将通信能力与感知能力融合提供，拓展传统通信能力的维度。感知能力将是移动通信系统在6G时代基本通信能力之外的一大重要能力。6G基站需要对覆盖区域具备目标状态监控能力，同时还可对天气、自然环境状态、城市立体构造等具备实时测量感知能力；终端演进为可以对人、物品以及其他终端进行动作、状态感知的智能设备。通感一体将赋予6G网络对物理世界实时感知的能力，在网络和算力的共同支持下对感知结果进行实时处理分析。乏在疆盖要求网络支持统一的一体化架构，打破地理限制，扩展网络覆盖维度。依托其覆盖范围广、灵活部署、超低功耗、超高精度的特征支持智慧交通、普智教育、精细化社会治理等。6G网络需要支持卫星通信、空间通信与地面通信的一体化发展，从业务、体制、频谱、系统等不同层次进行融合，构建空天地海一体化通信系统，实现全球无缝立体覆盖，用户随时随地接入。新业务形态和需求提出灵活弹性组网、支持大规模算网能力、通信能力与感知能力融合、统一的一体化架构等要求，是6G网络架构设计的最直接以及最关键驱动之一，推动网络进一步从数据连接向信息服务能力转变。1.3新技术融合驱动6G是通信技术、信息技术、大数据技术、AI技术、控制技术深度融合的新一代移动通2 中国移动6G网络架构技术白皮书2022版信系统，呈现出极强的跨学科、跨领域发展特征。DOICT（DataTechnology，OperationalTechnology，Information Technology，Communication Technology，数据技术，运营技术，信息技术，通信技术）融合将是6G端到端信息处理和服务架构的发展趋势，而IP【InternetProtocol，互联网协议）新技术的出现，为6G网络技术发展提供了更多的能力参考，二者的结合可以称为DOI°CT。IT技术与CT技术融合，可实现资源虚拟化、功能容器化、架构服务化、交互API（ApplicationProgrammingInterface，应用程序接口）化、控制集中化等，是柔性网络的基础。从云原生、存算一体到无服务器计算，以数据为中心的计算架构不断向高效、敏捷、弹性演进：从云计算、边缘计算到算力路由、在网计算，计算和网络正在打破彼此的边界，呈现出算网一体化、平台原生化的特征。DT技术将助力全社会的数字化、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。面向6G新的应用场景，AI技术将成为6G网络的内生能力，并对6G网络能力和较高程度的自我优化能力。OT技术随着工业互联网快速发展，其中TSN（Time-SensitiveNetwork）、vPLC（virtualProgrammable Logic Controller)、RTOS（Realtime operating system）等技术的探索发展，将助力工业生产逐步向柔性、开放、交互的智能制造模式转变。为了更好的承接和服务工业互联网需求，6G网络需要考虑对OT新技术的支持和适配，一方面助力6G满足OT网络确定性、高可靠的性能指标要求，另一方面借助6G网络的算网能力，助力OT网络的算力整合与算力提升。IP新技术理念，IP技术具有基础性、依靠自底向上的创新机制。IP网络领域近几年创新活跃，进入到一个新的发展时期，包括SRv6（SegmentRoutingoverIPVersion6DataPlane，基于IPv6的数据平面分段路由技术）、DetNet（DeterministicNetworking，确定性网络）、CAN（Computing Aware Network，算力感知网络)、APN（ApplicationAware Networking,应用感知网络、HTTP/3（HyperTextTransferProtocol/3，超文本传输协议第三版）等在内的P新技术正在逐渐显现。IP组网和移动网络的融合创新，有望促成6G网络跨越式发展。面向2030，在论证跨界领域新技术发展态势和引入可行性的基础上，需不断推进DOICT与6G网络架构技术的融通发展，更好的为上层应用提供服务。1.4现网部署的启示以SBA为代表的5G架构已全面走向商用，经过三年商用的考验，基本论证了5G网络的架构设计是成功的，而5G架构的创新性变革，也被公认是具有前瞻性和必要性的，为5G能够高效的响应千行百业个性化需求提供了有利的基础架构支撑。但是随着商用部署的不断深3 中国移动6G网络架构技术白皮书2022版入，也呈现出新理念实现有待深化、面向新场景的新需求有待满足、服务能力与业务深度融合函待增强三大问题。首先，设计理念实现有待深化。以服务化架构设计为例，通过网元的结构，使其具备更加灵活、高效、简洁的服务，为后续敏捷选代、灵活组合提供便利。但是也发现：一方面，原子化服务需优化，受到兼容2G-4G网络互操作的影响，部分服务尚存耦合性，导致新特性、新服务的加入会波及已有服务；另一方面，服务化机制尚未普及到所有网元，数使此类网元仍被传统接口绑定，不利于敏捷网络目标的实现。其次，5GSA深入行业场景部署后，涌现出新的场景。以边缘网络的安全为例，在设计之初，已经考虑到5G与行业深度结合，存在本地分流、用户面网元下沉部署的需求，从而引入了边缘计算的机制和部署架构。但是，下沉后的网元会散落于各种行业客户的机房，部分机房可能存在设施环境、网络管理要求等与通信机房标准差距较大等问题，这将导致运营商网络安全的边界扩展到不可信域，需考虑进一步保障边缘计算架构下的网络安全、设备安全、数据安全。再次，在5GSA服务能力与业务深度融合后，展现出更高的需求。以边缘高精度定位为例，5G考虑到高精度定位的需求，规划并设计了米级精度的定位服务能力。但是随着定位业务的发展，逐步
