下一代通信网络整体思考及智慧内生关键技术培训课件2023(16页).pdf
下载文档
上传人:十二
编号:947506
2024-07-10
16页
6.83MB
1、2 信息通信业成为数字产业高质量发展的引擎 下一代通信网络成为数字经济高质量发展的引擎数字经济社会步入高质量发展新阶段,算力已成为核心生产力,通用智能技术加速发展,促进下一代通信网络从传统通信网络向“连接+算力+能力”融通发展的网络加速转变。提供通信、感知、计算、智能、大数据、安全等一体融合的新一代信息服务提供语音、短信、移动宽带等通信服务算力渗透到各行各业及企业生产全过程,成为继热力、电力之后新的关键生产力通用智能成为推动科技跨越发展、产业优化升级、生产力整体跃升的驱动力量数字经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,成为全面建设社会主义现代化国家的首要任务3 转变1:从信息传输到信息全过程服2、务XXXX主要内容下一代通信网络将从传统的信息传输服务,拓展到信息感知、传输、存储、处理、利用等全过程服务,AI贯穿信息流的全生命周期,实现从通信网络向信息服务网络的重大转变认知层面信息流信息产生信息利用信息处理信息获取信息传输感知层面传输层面决策与行为层面智能控制、一体服务计算处理、数据分析电信号无线通信、网络组织智能感知、数据采集光信号 通用智能能创造、会决策 人机协同、机器自主执行 传输智能网络内生智能 智能选路、自智网络 认知智能能理解、会思考 人机对话、图文对话 感知智能能听会说、能看会认 语音识别、人脸识别 计算智能能存会算 强存储、强运算能力信息全过程+AI 转变2:从服务物理世3、界到服务数字世界 下一代通信网络 转变3:从地面通信网络到空天地一体通信网络下一代通信网络将从地面通信扩展至空天地一体通信,提供天地融合、泛在连接、军民融合的新型信息通信服务,推动地面通信与卫星通信产业生态深度融合 美国:构建全球规模最大的商用星座Starlink(在轨4105颗)欧洲:oneweb等近期已完成组网(648颗卫星)中国:成立星网正在构建中卫星互联网成为全球竞争焦点,提档加速体制一体架构一体功能一体协议一体业务一体5算力一体 从高轨道到低轨道:轨道从35786公里到300-2000公里,支持数据、数据、短信等多样化业务 从定制终端到通用手机:从Vsat终端到苹果、华为等通用手机低4、轨卫星和手机直连,成为卫星互联网重要趋势 转变4:从非确定性到确定性网络12312312空口扰动,路径拥塞,时延增加业务超时,数据丢包123从“尽力而为”到“言出必行”是确定性网络的重要驱动123123下一代通信网络需要满足和匹配多样化分级化的业务需求,从非确定性向确定性纵深发展,提供可预测、不变的、无二义性的通信底座,以及、通信性能确定的服务能力带宽、时延、抖动、可靠等的可承诺带宽1Mbps 时间同步 99.99%Xp 工业生产场景:确定新是运动控制PLC和伺服、I/O间状态同步、步调一致,不确定会导致产线故障、停机甚至生产事故p 智能电网场景:确定性是输电线路两端差动保护的判断准确、启动及5、时,不确定会导致输电故障p 人工智能场景:确定性是计算设备多机多卡间高速互联、并行训练,不确定会导致效率下降甚至错误p XR多媒体场景:确定性是头部、手部和眼动等多感官精准同步、全息交互,不确定会导致交互失调体验下降确定性需求时延工业运动控制/电力差动保护,极低抖动,强确定性工业过程控制/配电,低抖动,强确定性MOBA游戏,弱确定性Best effort转变5:从熵增网络到熵减网络随着业务场景不断丰富、信息量级持续膨胀,下一代通信网络面临复杂度不断提升、设备能耗成倍增长的问题,持续熵增或将掣肘未来网络发展,亟需构建绿色低碳、灵活智简的网络架构,在绝对熵增的趋势下,做到相对熵减7灵活智简 系统级6、协同调度信息流和能量流 全面支持柔性调节能力 持续提升可再生新能源比例 以结构提升效能绿色低碳 构建可解释可验证的网络建模方法,以及熵减网络理论,为智简网络架构设计提供理论依据 在方法论指导下,提出复杂网络灵活动态分解及熵减设计方法,寻求解耦与集成、同构与多样的平衡设备能耗持续提升 2030年碳达峰、2060年碳中和的双碳战略目标 5G基站最大功耗约为4G基站的2-3倍网络复杂度持续提升 5G 4个版本NF、NF Services、Interfaces数量成倍增长,网络复杂度不断提升18425023625933101883311599020406080100120NFNF servicesIn7、terfacesR15R16R17R18下一代通信网络设计目标与设计理念8算力无所不在算力为核心,从信息传输拓展到信息感知、传输、存储、处理、利用等全过程处理能力无所不及多种信息技术深度融合,提供多要素融合的一体化服务连接无所不达从连接人和物,拓展到连接算力、空天地海立体全域设计目标设计理念内生智能空天地一体接入 智能编排调度,提供一体服务:算网智脑XaaSToCToHToBToNToVToG.异构融合组网统一算网底座:新型算力、算力节点间高速互联内生安全内生确定能力融合内生连接高速泛在网络使能AIAI赋能网络通信感知一体化平台化服务网络:全服务化架构9下一代通信网络的总体逻辑视图统一的算网底8、座光底座光底座智算中心边算力IP网络IP网络边算力端算力数据能力计算能力AI能力通信能力安全能力感知能力管理编排数字孪生业务应用算力路由算力路由边算力在网计算在网计算光底座算力路由在网计算广域RDMA网络智算中心低轨高轨星载基站星载基站星载核心网/算力平台星载核心网/算力平台6G空天地一体的高速泛在接入算网智脑编排调度内生多维融合能力构建统一的算网底座,贯通通感算智多维能力,提供空天地一体的高速泛在接入,算力节点间高速光网互联,具备内生智能、内生安全和内生确定性融合能力,算网智脑编排调度,提供一体连接+算力+能力的新型信息服务下一代通信网络关键技术示例:智慧内生发展目标面对普惠泛在的网络和垂直9、行业智能需求,需要构建一套内生于网络架构的高效率高性能AI服务供应系统,实现AI赋能网络、网络使能AI 设计思路设计统一的智慧内生架构,打造内生的AI能力,为网络自身和垂直行业提供有QoS保障的AI服务10p从外挂式AI到内生AI:统一的内生AI架构设计、AI全生命周期管理p从功能尽力而为到服务质量保障:AI服务质量评估和保障p从资源烟囱式供给到协同按需可得:面向AI的通算融合协议、连接/计算/数据/AI算法的协同p从场景驱动式到能力驱动式:网络AI大模型、AI用例自动生成AI赋能网络的驱动力网络使能AI的驱动力移动通信网络是实现AI泛在普惠的基础平台,使能AI成为泛在化的社会级服务网络使能A10、I场景内生AI融合架构数据AI模型AI赋能网络场景算力+能力平台驱动构建支撑调用构建服务无线网核心网用户云网络第三方网络性能指标要求更全更高网络复杂度逐代递增网络需快速适配多样化场景定制化需求AI是满足移动通信网络新指标的关键路径,可以提升网络运行效率、降低运维成本、增强用户体验通用智能时代需要随时随地的AI接入泛在智能需要泛在连接、算力、数据部分AI服务具有用户属性和移动性、有质量保障要求智慧内生:空口AI设计针对业界空口AI研究存在的两个关键挑战,提出AI与通信均衡优化的泛化性提升方法以及支持实时空口AI的网络架构11网络架构对空口AI支撑不足现有架构+外挂式的AI实时性难保证 计算性能难11、保证AI与通信的融合不成熟,场景泛化能力差 复杂度高:AI的设计没有与通信的特征紧密结合 实用性差:以单一目标的AI设计往往导致其他指标劣化 泛化性弱:无法适应移动通信多场景特征设计1:AI与通信均衡优化的泛化性提升方法设计2:支持实时空口AI的网络架构回答了AI如何融合通信,如何低开销快速提升泛化性 回答了智能网络架构如何演进基于系统论与博弈论的空口AI设计理念和框架12功耗、复杂度、时延、数据集开销、空口开销、通信场景、系统性能指标、泛化性等多维度多目标联合优化,达到帕累托最优,能够切实解决空口AI落地问题 系统论和博弈论指导下的多目标联合均衡优化设计理念变革单一场景和单一指标的优化系统容12、量空口资源开销AI复杂度数据集开销跨场景泛化性支持的移动速度基于系统论的实时空口AI架构创新6G网络总体架构创新:面向新型信息通信网络,率先提出多要素融合的“三体四层五面”总体架构,适应6G沉浸化性能、多样化服务等需求。其中,面向无线网络的AI能力,针对性的设计了空口AI的数据面和计算面13 三体四层五面网络架构 融合:增加独立数据面、计算面、安全面,强化通信与算力层,多要素融合提供综合信息服务,满足新型通信系统多样化服务需求孪生:建立独立数字孪生体,与AI深度集成,虚实映射的实时交互,助力新业务敏捷开通、低成本试错服务:服务化功能层端到端全服务化(HSBA),更加灵活开放,实现一体化服务的快13、速供给分布:网络部署采用分布式自治的组网机制,组网更加灵活,满足行业服务的沉浸性能和极低时延中国移动:6G 网络架构与技术白皮书基于系统论的实时空口AI架构创新内生AI接入网架构创新:3GPP的架构不支持实时AI处理,率先提出支持实时空口AI的接入网架构,内嵌AI 全生命周期,DU中构建全新 AI逻辑功能,以及协议栈的开放接口,支持基于AI的实时协议栈增强,支持核心网与接入网AI能力联合优化14 内生AI接入网架构 高效率支撑空口AI传输技术 中国移动:6G物理层AI关键技术白皮书;6G 无线内生 AI 架构与技术白皮书深度融合协议功能实现QoS保障接入网智能计算数据AS 层应用层终端底层资源管理&编排计算存储通信模型数据应用服务需求模型部署计算卸载数据传输算力连接 下一代通信网络总结 连接无所不达、算力无所不在、能力无所不及(包括智能、感知、计算、大数据、安全等)构建统一的算网底座,贯通通感算智多维能力,提供空天地一体的高速泛在接入,算力节点间高速光网互联,具备内生智能、内生安全和内生确定性融合能力,算网智脑编排调度,提供一体算网服务 面对普惠泛在的网络和垂直行业智能需求,构建一套内生于网络架构的高效率高性能AI服务供应系统,实现AI赋能网络、网络使能AI15 谢 谢!16