面向6G的无线接入网络数字孪生技术发展现状表明,数字孪生技术能够将物理世界的物、人、事及其互动联系在数字世界中建立虚拟映像,是近年来的革命性技术。在电信领域,无线通信网络不仅可以为数字孪生在各个领域的应用提供泛在高速的连接,也可以借助数字孪生技术来实现新架构、新流程和新服务。面向6G的数字孪生网络应该是包含新技术设计和验证、网元开发和部署、网络规划和建设、网络性能和运维多维度、全网络生命周期的网络,具备支持6G网络可视、可控、自主演进的能力。
6G中的数字孪生网络拥有“双层、三体、双循环”结构。“双层”是指应用层和网络层,“三体”是指物理网络体、孪生网络体和智能管控体,“双循环”是指内循环和外循环。应用层提供各种数字孪生网络的服务,主要包括三大类:网络智能“规建运维”服务、对AI算法赋能,并提供的大数据衍生服务、对新技术、新产品进行快速低成本的创新验证服务。网络层由物理网络体、孪生网络体和智能管控体构成。智能管控体通过实接口和虚接口分别连接物理网络体和孪生网络体,进行各种流程调度、资源分配、数据处理配置以及最终决策。
面向6G的数字孪生技术目前仍面临从显示、建模到计算的一系列挑战,需要重点关注建模技术、计算技术、可视化技术和接口技术等关键技术。建模技术包括方法论建模技术和各模型构建技术,如网元模型、无线环境模型和用户行为模型。计算技术以云计算为基础构筑数字孪生无线网络计算平台,提供高速低成本、弹性可扩展、高可靠性、高安全性的计算服务。可视化技术将网络状态、运行情况和内部数据直观地呈现在可视化界面上,辅助决策。接口技术包括服务接口、实接口和虚接口,需要进行数据压缩和智能周期策略,以减少数据交互量。
数字孪生系统按照实时性要求分为非实时应用、准实时应用和实时应用3类。非实时应用包括网络规建和数据衍生,例如在某港口构建数字孪生系统以支持网络规建和远程虚拟路测。准实时应用包括网络参数优化和网络智能运维功能。实时应用包括物理网络体的实时“大脑”提供算法决策,如实时信道信息计算和波束管理功能。
总结来说,数字孪生无线网络可以成为6G网络的基础性架构,是6G网络智能化的关键所在。6G和数字孪生网络技术的有机结合,将会成为构筑未来数字化社会的基石。