-
背景
- 人类社会经历了农业社会、工业社会、信息社会三个阶段，每个阶段都有其独特的编排调度方式。
- 信息社会进入智能社会阶段，信息、数据、计算等融合为智能，编排调度面临新的挑战。
- 4G、5G、6G、WIFI、UWB、蓝牙等移动网络共存，形成复杂的云边端异构网络。
- 6G网络将内生支持无处不在的AI业务，需要高实时性、高互动性和高沉浸感。
-
6G网络应用场景
- 网络自治的场景：通过AI/ML等方法构建网络领域的“工业4.0”，实现自配置、自治愈、自优化、自演进。
- 智能自治网络相关标准进展：3GPP、ITU-T、ETSI和CCSA等组织启动了人工智能在电信领域应用相关课题的研究。
- 智能自治网络实现步骤：人工运营网络（L0）→ 辅助运营网络（L1）→ 初级智能自治网络（L2）→ 中级智能自治网络（L3）→ 高级智能自治网络（L4）→ 完全智能自治网络（L5）。
- 业界探索场景：网络智能规划、网络智能监控&维护、网络安全防护、网络节能增效、业务质量保障、网络智能配置、网络智能运营服务。
- 服务垂直行业的应用场景：智慧交通、普惠教育、智慧能源、智慧农业、精准医疗、智慧家庭、智慧工业、智慧城市等。
- 低空经济将成为可预见的万亿级新型市场，需要6G网络提供全方位能力支持。
- 人工智能应用将逐渐成为主流，需要6G网络提供计算资源、AI训练和推理及智能协同服务。
-
6G网络架构对端网云异构计算系统的需求
- 6G网络将重塑社会和经济，为未来的万物智能奠定基础。
- 6G网络架构具备基础设施层、网络功能层、应用与开放层，以及贯穿各层级的内生可信、编排管理功能等特性。
- 端网云异构计算系统需要具备感知、编排与管理、融合控制与调度、执行等能力。
-
基于6G网络的端网云异构计算系统架构
- 端网云异构计算系统聚焦6G无线网络智能业务的编排调度和执行，包含感知功能、编排功能、融合控制调度功能、执行功能。
- 感知功能：通过集中式或分布式方式感知业务需求、网络物理与数字空间状态等。
- 编排功能：通过集中式或分层分布式方式对业务进行编排和管理。
- 融合控制调度功能：通过集中式或分层分布式方式实现多要素控制、调度功能。
- 执行功能：支持跨异构设备执行、执行单元极速启动、计算轻量化、功能间传输轻量化等能力。
-
面向6G网络的业务编排调度执行关键技术
- 感知和管理功能：
- 业务需求感知：通过用户主动输入、数据采集和分析、人工智能技术、终端上下文感知等方式感知业务需求。
- 算力资源感知：通过主动方式、被动方式和协同方式感知算力资源状态。
- 终端数据感知：通过终端设备实现端侧数据感知。
- 任务执行状态感知：实时监控各个任务的执行状态以及任务占用资源的使用状态。
- 无线通信环境感知：提取反映传输环境特征的感知信息，辅助通信。
- 编排和管理功能：
- 业务编排和管理：支持多种业务形态，生成业务流程图，确定所需资源。
- 资源编排和管理：对端网云分布式异构系统中算力节点的资源进行管理，确定业务流程图中多维度资源需求。
- 控制调度功能：
- 分层的控制调度方法：包含多要素控制功能和多要素调度功能，应对无线场景下动态异构的算力资源调度。
- 全流程实时控制调度方法：实时多要素控制、算力资源的精细化管控、全流程多要素调度。
- 计算执行关键技术：
- 业务分布式部署/协作的执行技术场景：跨异构设备的执行、执行单元极速启动、计算轻量化、功能间传输轻量化。
- 跨异构设备的执行：基于docker和WASM部署应用/功能，支持跨平台跨硬件的部署。
- 初始化极速启动：通过初始化快照方案，降低各个功能的初始化时间。
- 计算轻量化：WASM模块体积小、启动快、资源占用少、更高的可移植性/跨平台兼容性、更好的安全性和隔离性。
- 算力内生技术：通算资源动态决策、网络应用无损迁移、云网算力协作。
-
示例流程
- 大模型场景：以云游戏加速为例，大模型作为关键AI能力将被导入6G网络，实现自主感知环境、做出决策、执行动作和自我进化。
- 6G通感算性能联合优化：以智慧工厂中基于工业视觉的产品检测业务为例，6G网络管理系统需要对通信资源、计算资源和感知资源进行联合优化以满足用户SLA需求并实现网络运营效率最优。
-
总结与展望
- 6G网络将实现从移动通信向移动信息服务的重大转变，业务和网络深度智能、低时延融合将是设计发展的新路径。
- 6G网络需要纳入云、边（边缘网络）和终端的算力资源，提供相应的网络内生的AI能力，对业务（注：特别是智能业务）计算进行统一、动态的智能编排调度，使能高效的异构算力执行。
- 端网云异构计算系统需要具备感知、编排与管理、融合控制与调度、执行等能力，以支持未来网络中的多样化业务和应用场景。
