中国联通6G核心网系统架构及关键技术展望白皮书2024

6G核心网系统架构及关键技术展望白皮书 中国联合网络通信有限公司研究院下一代互联网宽带业务应用国家工程研究中心2024年8月 版权声明 本报告版权属于中国联合网络通信有限公司研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其他方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：中国联通研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。 目录 一、移动核心网演进驱动力.............................................................................................. 4 （一）应用场景驱动...................................................................................................... 4（二）技术发展驱动...................................................................................................... 6（三）标准演进驱动...................................................................................................... 7 二、6G核心网设计目标.................................................................................................... 9 （一）目标与愿景.......................................................................................................... 9 （二）演进与创新........................................................................................................ 12 1.新平面.................................................................................................................. 12 2.新会话.................................................................................................................. 13 3.新QoS................................................................................................................. 14 （三）继承与共存........................................................................................................ 15 三、6G核心网架构展望.................................................................................................. 16 （一）总体架构............................................................................................................ 16 （二）功能平面............................................................................................................ 18 1.连接平面.............................................................................................................. 18 2.数据平面.............................................................................................................. 21 3.计算平面.............................................................................................................. 24 4.跨平面协同.......................................................................................................... 26 （三）分布式组网........................................................................................................ 28 2.网络互联.............................................................................................................. 29 3.网间互信.............................................................................................................. 31 4.分布自治.............................................................................................................. 32 四、6G核心网使能技术.................................................................................................. 32 （一）内生智能............................................................................................................ 32 五、总结和展望................................................................................................................ 40 缩略语............................................................................................................................... 42 参考文献........................................................................................................................... 44 前言 随着ITU-R发布IMT面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书，以及3GPP正式宣布开发下一代（6G）全球通信标准，标志着全球范围内面向6G的技术研究和标准化规范制定工作已经进入了关键的加速阶段。6G网络将在5G的基础上进一步演进和发展，支持更加丰富和多样化的业务形态，满足极致的业务性能和服务体验。移动核心网作为移动通信网络的心脏和大脑，将是这一进程中首当其冲，并发挥至关重要作用的一环。 在此背景下，本白皮书继承《中国联通6G网络体系架构白皮书》中提出的6G网络架构设计目标及设计理念，进一步深入探讨了6G核心网系统架构的设计思路和构建原则，并针对部分核心网关键使能技术进行了讨论和评估，以期能够对未来面向6G核心网的技术研究和标准化工作提供参考。 本白皮书由中国联通研究院编制，未经授权，任何单位或个人不得复制或拷贝本白皮书之部分或全部内容。 本白皮书编写组成员：唐雄燕，王泽林，曹畅，任驰，魏群，杨文聪，邢天齐，张雪贝，李晨仪，穆佳，陈婉珺，李沸乐。 一、移动核心网演进驱动力 （一）应用场景驱动 随着行业数字化转型的深入发展，新的应用场景不断出现，对下一代网络提出了更泛在的网络覆盖、更高的传输速率、更低的业务时延、更灵活的定制能力等进一步跃升的能力和性能要求。面向未来网络演进，应用场景驱动的网络能力拓展主要体现在以下方面： 泛在覆盖，面向网络覆盖边界的拓展：随着人类足迹的不断扩展，偏远地区或极端环境下的通信需求也在逐渐涌现，如何拓展现有的网络边界，使移动用户在全球的任何位置都可以接入到统一的网络中，逐渐成为网络演进的核心目标之一。如何通过无处不在的连接能力，满足偏远地区的通信需求如灾区应急通信、无人机巡检、环境监测等无处不在的连接需求，将是6G网络架构设计过程中需要研究的重要课题。 沉浸式通信，面向用户极致体验的拓展：如何满足XR业务需求，实现沉浸式业务体验，让用户足不出户就能身临其境地感受外面的世界，这对现有的通信技术提出了新的要求。例如，在教育方面，通过6G网络支持沉浸式业务，可以实现更高质量的远程教学，实现高质量的课程体验，结合XR等技术，为教育行业注入新能力。在医疗场景中，则有望通过沉浸式通信能力实现远程实时诊断、远程指导、远程手术、个性化治疗等工作，解决医疗资源的稀缺性与广大群众健康 之间的矛盾。 大规模通信，面向网络连接极限的拓展：面向工业场景，网络将需要满足数以万计的智能传感器、智能机器人、无人机、自动驾驶车辆等智能设备间的相互合作与协同，6G网络将进一步提升此类协同的效率和精度，以应对各种实时变化的业务需求，满足复杂场景下的业务能力，比如远程操作设备、排查故障等。 用户中心网络，面向网络构建逻辑的拓展：随着业务多样性的不断提升，用户的业务需求也呈现出逐渐个性化和分散化的趋势，同时，类似体育赛事、演唱会、商业活动等场景也要求网络能够快速的在特定区域内为用户和应用提供其所需的网络服务。因此，未来的6G网络必将是以用户为中心的网络，网络必须能够快速的理解用户需求，并基于用户多样化和个性化的需求快速的生成高度定制化的分布式网络。 数字化信息服务，面向网络服务能力的拓展：面向2030及未来，移动通信网络除了提供基础的连接服务之外，多样化的信息服务也开始成为用户和应用的主要服务需求。通过整合丰富和庞大的基础设施及信息服务资源，运营商将能够通过6G网络使能包括计算即服务CaaS（Computing as a Service）、AI即服务ASaaS（AI as aService）、数据即服务DaaS（Data as a Service）等在内的新型信息服务能力，进一步拓展移动通信网络的能力边界，为用户和应用 提供更丰富的网络服务体验。 （二）技术发展驱动 新技术的发展同样也在驱动着移动核心网向下一代架构的