2025年面向6G的开放业务环境需求研究

2025年11月 版权声明CopyrightNotification 未经书面许可禁止打印、复制及通过任何媒体传播 ©2025IMT-2030（6G）推进组版权所有 目录 前言..............................................................................................................................................1第一章研究背景.......................................................................................................................21.1 5G能力开放的局限性.......................................................................................................21.1.1 5G能力开放架构....................................................................................................21.1.2 5G能力开放的优势与局限性分析........................................................................61.2面向6G的开放业务环境..................................................................................................7第二章开放业务环境需求及典型用例...................................................................................92.1需求和业务能力.................................................................................................................92.2典型用例...........................................................................................................................12第三章开放业务环境关键问题.............................................................................................163.1能力注册与调用...............................................................................................................163.2认证与计费.......................................................................................................................173.3数据共享与安全...............................................................................................................18第四章总结与展望.................................................................................................................21缩略语简表.....................................................................................................................................21参考文献.........................................................................................................................................22主要贡献单位及编制人员.............................................................................................................23 前言 6G网络的能力开放，将从传统5G的垂直平台方式、集中式NEF、各自部署开放模式，演进到开放协作的业务网生态圈模式，但其开放方式仍局限于仅将运营商网络内生的能力进行开放。为吸纳产业各方都能参与到能力开放中来，构建更加灵活开放的业务能力提供方式，提出面向6G的开放业务环境，其不再局限于网络的能力开放，而是扩展为产业各方业务能力的整合与开放，支持电信运营商及第三方能力提供者开放其丰富的业务能力，使应用提供商可以按需组合各种业务能力，实现业务能力的按需调用、灵活组合、高效协同。 在IMT-2030推进组已发布的白皮书和研究报告中，《6G网络架构展望》（6G架构白皮书第二版）定义了6G平台化服务网络架构，分为基础设施资源层，网络功能层，应用与开放层，以及贯穿各层级的内生可信和管理与编排功能，《6G网络应用使能技术研究》主要研究6G新场景下、6G网络新能力下为了更好适配应用需求、协同应用实现所需要的一些配套服务能力，该报告着重于将6G网络内生的一系列能力，如AI能力、通感能力、安全能力、编排能力、算力能力等，通过6G网络架构中的应用使能层对外开放。上述研究均是站在整个6G网络架构层面设计了应用使能层，提出了一些通用的能力组件和相关的使能技术，聚焦于应用使能的网络架构和关键技术研究。然而，在未来开放的业务生态环境中，除了运营商以外的第三方参与者（如OTT）也可提供新的业务能力。本研究考虑未来业务能力不再局限于网络内生，也可由运营商以外的第三方参与者（如OTT）提供，研究重点聚焦业务能力及典型用例，同时分析了能力注册与调用、认证与计费、数据共享与安全等关键问题，提出了面向6G的开放业务环境思路。 本研究包括以下几部分内容：首先介绍了当前5G能力开放的几种主流架构，总结其局限性；接着提出面向6G的开放业务环境概念及框架，归纳业务能力，提出典型用例；针对能力注册与调用、认证与计费、数据共享与安全等关键问题进行了探讨，研究潜在解决方案；最后是总结和展望。 第一章研究背景 1.15G能力开放的局限性 1.1.15G能力开放架构 5G网络能力开放领域比较流行的能力开放架构有5GC NEF（NetworkExposure Function，网络开放功能），CAPIF（Common API Framework，通用API框架），以及Open Gateway。3GPP标准引入NEF提供5G网络能力的汇聚及对外开放，包括对内面向其他5GC网元以及对外面向AF（Application Function，应用功能）开放；为了标准化地集成网络服务并开放给应用层，避免API（Application Program Interface，应用程序接口）能力开放标准的碎片化，3GPPTS 23.222定义了CAPIF能力开放框架标准作为通用标准；Open Gateway是GSMA（全球移动通信系统协会）在2023年巴塞罗那世界移动通信大会（MWC）上宣布的一项针对5G网络提出的一个全行业倡议计划，该计划的目的是通过商业化API释放5G网络的全部潜力，促进标准且开放的全球性数据互通，以及移动网络能力的开放。本章节介绍5G网络中5GC NEF，CAPIF和Open Gateway这三种开放架构并分析当前5G能力开放存在的局限性。 (1) 3GPP5GC NEF，CAPIF架构 5GC网络功能基于服务化接口设计，实现了能力开放。目前5GC的能力开放是通过NEF来实现，如图1所示，NEF北向是开放的API接口，支持对多个外部第三方应用进行能力开放。南向的NEF接口支持与5GC内UDM（UnifiedData Management，统一数据管理）、PCF（Policy Control Function,策略控制功能）、AMF（Access and Mobility Management Function，接入与移动性管理功能）、SMF（Session Management Function，会话管理功能）、NRF（Network RepositoryFunction，网络存储功能）等多网元进行业务调度与信息交互。具体的，NEF可以开放的能力包括监控能力、供应能力、策略/计费能力、分析报告能力和安全服务能力。 核心网开放的关键使能因素是通过标准API实现网络可编程能力，从而实现更高级别的业务编排及切片处理。在此基础上，获得许可的外部第三方，如垂直行业、平台开发商可以使用这些标准API来构建基于网络感知的应用。这些外部第三方应用与5GC建立双向通信，可实现网络能力与业务需求的友好对接，优化网络资源配置，改善业务体验。这一架构使得5G网络能够向外部应用提供丰富的网络能力，这些网络能力包括但不限于网络切片、边缘计算、控制/用户平面分离等。通过开放这些网络能力，5G网络可以支持更多样化的应用场景和服务，如车联网、低空经济、远程医疗、云化虚拟现实等。 3GPP SA6为了避免运营商网络能力开放框架的碎片化，在R15阶段定义了CAPIF架构，提供对北向API的通用支持能力（例如注册、发布、发现、认证和授权、API管理等）。CAPIF架构旨在集成不同服务域的服务提供者，通过一系列北向API开放运营商网络及设备的能力和资源，同时避免各种现有API规范的重复和不一致。这种方式使得应用开发者可以根据他们的需要（例如带宽、时延等）对网络能力进行定制，通过API调用开放的网络能力。运营商及第三方的API可以专注于API的快速开发部署，然后利用CAPIF框架完成发布、发现、认证和授权，以及API管理工作。 CAPIF架构如图2所示,系统架构中的功能实体有API invoker（API调用方）、CAPIF Core Function（CAPIF核心功能）、API Exposing Function（API开放功能）、APIPublishing Function（API发布功能）和API Management Function（API管理 功能）。 北向API信息由API Publishing Function在CAPIF Core Function上发布，API invoker可以通过CAPIF-1/1e接口使用CAPIF的发现功能从CAPIF CoreFunction查询并获取北向API及接入点信息。API invoker需要经过认证，授权，然后加载到CAPIF Core Function上。API调用过程中，北向API的第一个接入点是API Exposing Function。API Exposing Function充当北向API的代理，对于API invoker和北向API之间的交互实施接入控制及策略控制。 当前CAPIF在3GPP标准中是可选功能，如果网络支持CAPIF，则NEF主要承担CA