面向6G數(shù)據(jù)服務(wù)的設(shè)計思考李琴2023年12月目錄216G數(shù)據(jù)服務(wù)的驅(qū)動力2設(shè)計思路3總結(jié)現(xiàn)網(wǎng)問題啟示：C/D分離不徹底5G考慮到數(shù)據(jù)共享、網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)等原因，提出了計算和數(shù)據(jù)分離的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計方案，但因且前期驅(qū)動力不足、標準定義不完善，目前只實現(xiàn)了部分C/D分離UDM（或PCF）雖C/D分離，但標準定義不完善接口和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一異廠家數(shù)據(jù)讀寫、管理機制有差異，數(shù)據(jù)不安全新增功能需異廠家兼容，運維復(fù)雜度增加、定位問題難度增加初衷用戶靜態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲與訪問：為實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、大數(shù)據(jù)分析和能力開放，進一步將所有的靜態(tài)簽約數(shù)據(jù)整合。相對4G已經(jīng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)分功能獨立存儲，5G采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口。HSS

FEHSS

BEPCRFSPR開放數(shù)據(jù)SCEF用戶狀態(tài)數(shù)據(jù)采用分離架構(gòu)：為了實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遷移、備份容災(zāi)，進一步將控制面各NF內(nèi)的上下文信息（Data）（如用戶狀態(tài)等）從負責邏輯處理（Compute）的NF中剝離出來單獨部署。共享數(shù)據(jù)MobilitycontextPolicydata……AMFSMF……Any

NFComputing

unit計算單元Data

unit數(shù)據(jù)單元Subscriber

dataAuthenticationdataSessioncontextCharging

data……統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫現(xiàn)狀A(yù)MF/SMF未實現(xiàn)C/D分離，但標準未定義或不成熟數(shù)據(jù)的讀寫、異常處理都沒有定義完善數(shù)據(jù)外置后，不同廠家不同網(wǎng)元類型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一，無法有效開放和利用；現(xiàn)網(wǎng)問題啟示：數(shù)據(jù)利用不充分網(wǎng)絡(luò)智能分析功能、網(wǎng)絡(luò)能力開放功能都從網(wǎng)元訪問數(shù)據(jù)、效率低下DBAMFDBSMFDBNRFUDR UDRUDM PCFNWDA、NEFBOSS通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)很多，但分散在網(wǎng)元里，形成數(shù)據(jù)孤島，不易開發(fā)利用思考現(xiàn)狀UDM/HSSPCF/PCRFSCP/NRF/DNSDRA/BSFSMF/SGWAMF/MME用戶簽約類網(wǎng)絡(luò)信令類用戶會話上下文類用戶面報文類用戶鑒權(quán)和簽約數(shù)據(jù) 用戶策略數(shù)據(jù)NF

Profile 信令轉(zhuǎn)發(fā)和代理數(shù)據(jù)用戶會話控制數(shù)據(jù)用戶會話報文數(shù)據(jù)UPF/PGW結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（3GPP已定義的數(shù)據(jù)模型）結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（3GPP未定義的數(shù)據(jù)模型）需從源頭解決數(shù)據(jù)問題解決數(shù)據(jù)的可獲得性問題解決數(shù)據(jù)的高效獲取問題解決數(shù)據(jù)的高質(zhì)量獲取問題數(shù)據(jù)的解耦數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義和標準化數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集、處理和管理機制6G新需求的啟示：內(nèi)生AI帶來了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)升維需求網(wǎng)絡(luò)需新增兩類功能：面向數(shù)據(jù)的全生命周期管理，面向計算的高性能處理機制能力問題：面向新型AI和感知數(shù)據(jù)的傳輸、處理沒有相應(yīng)功能設(shè)計面向感、智、算的業(yè)務(wù)與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)特征不同，控制手段不同性能問題：現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集能力，在數(shù)量、質(zhì)量、性能上存在不足現(xiàn)有AI計算能力難以滿足極致的個性化性能需求AI的算法、數(shù)據(jù)、算力要素不能高效集成，與網(wǎng)絡(luò)要素不能有機融合現(xiàn)有架構(gòu)的不足業(yè)務(wù)需求躍遷服務(wù)于感知+AI數(shù)據(jù)綜合處理智能化信息“生產(chǎn)”規(guī)則式信息“生產(chǎn)” +服務(wù)于人與物服務(wù)于連接管道5服務(wù)于業(yè)務(wù)報文轉(zhuǎn)發(fā)

++ 服務(wù)于機器和智能+ 服務(wù)于智能信息處理全流程6G新需求的啟示：網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生的需求力通信能力 感知能力 計算能 AI能力

安全能力

數(shù)據(jù)能力超能交通通感互聯(lián)

全息交互元宇宙 智能交互

精準醫(yī)療

智慧工業(yè)邊算力IP網(wǎng)絡(luò)光底座IP網(wǎng)絡(luò)光底座中心算力邊算力端算力數(shù)字孿生體新網(wǎng)絡(luò)：6G是通感算智深度融合、天地一體全域覆蓋的新一代移動信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字空間，實現(xiàn)虛實映射，是助力網(wǎng)絡(luò)高階數(shù)智化演進的重要技術(shù)方向。而數(shù)據(jù)是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生的基礎(chǔ)底座。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生需要滿足數(shù)據(jù)、模型、映射和交互四個關(guān)鍵要素要實現(xiàn)虛實映射、實時交互的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生體需要網(wǎng)絡(luò)原生支持孿生接口，其中首要支持的即是實時數(shù)據(jù)接口思考網(wǎng)絡(luò)自治魯棒自愈智能運維零等待零故障零接觸自配置自修復(fù)自優(yōu)化自演進L5完全自智網(wǎng)絡(luò)通過自配置、自修復(fù)、自優(yōu)化、自演進技術(shù)手段，達到零等待、零接觸、零故障的終極目標目錄716G數(shù)據(jù)服務(wù)的驅(qū)動力2設(shè)計思路3總結(jié)面向6G數(shù)據(jù)服務(wù)的設(shè)計理念獨立統(tǒng)一安全可信按需編排兼容設(shè)計從面向用戶數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)通道轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蛉財?shù)據(jù)的處理全流程，支持統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集、存儲、處理分析和能力開放，實現(xiàn)數(shù)據(jù)服務(wù)的解耦，支持統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)控制6G數(shù)據(jù)中具有大量敏感數(shù)據(jù)有隱私保護和安全需求，應(yīng)用區(qū)塊鏈及分布式存儲、數(shù)據(jù)脫敏等技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可信高效存儲面向6G的數(shù)據(jù)服務(wù)將實現(xiàn)按需智能編排，以場景及用戶需求為目的，從全局視圖出發(fā)，編排數(shù)據(jù)服務(wù)全鏈條，實現(xiàn)面向數(shù)據(jù)要素的全流程處理面向異構(gòu)數(shù)據(jù)源和不同采集要求，需滿足數(shù)據(jù)采集的兼容性；出于技術(shù)平滑演進及投資成本效益的考量，數(shù)據(jù)服務(wù)架構(gòu)設(shè)計要考慮前后向兼容和靈活擴展統(tǒng)一管控安全高效敏捷響應(yīng)快速迭代分布存儲6G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)具有分布式的特點，依托算力分布式部署，通過分布式技術(shù)使能數(shù)據(jù)服務(wù)能力，面向多源異構(gòu)數(shù)據(jù)實現(xiàn)跨層跨域泛在靈活存儲靈活泛在提出五大設(shè)計理念，體現(xiàn)數(shù)據(jù)服務(wù)的統(tǒng)一、泛在、安全、敏捷、兼容的技術(shù)特征面向6G數(shù)據(jù)服務(wù)的方案設(shè)計——新增數(shù)據(jù)面的必要性分析現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)僅作為數(shù)據(jù)傳輸管道，無法滿足6G

AI、通感新型數(shù)據(jù)要素的采集、傳輸、處理、存儲需求問題表現(xiàn)為6G

AI、通感、網(wǎng)絡(luò)上下文等數(shù)據(jù)提供全流程處理，構(gòu)建獨立數(shù)據(jù)面解決思路①需要設(shè)計全新功能集：現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)僅支持部分功能，無法滿足上述需求，需要引入更多數(shù)據(jù)相關(guān)功能，實現(xiàn)全流程的數(shù)據(jù)處理②新功能集性能、機制差異大：這些新的數(shù)據(jù)相關(guān)功能與傳統(tǒng)控制面、用戶面的可靠性、時延等KPI要求均不同，要求高可靠存儲、高速讀取、極高可靠傳輸?shù)娶劢Y(jié)合移動特性的統(tǒng)一控制：基于移動性管理增強、實現(xiàn)移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)全流程處理融合控制新需求數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)存儲挑戰(zhàn)實時性；細粒度；非per

UE數(shù)據(jù)量大；高并發(fā)；QoS要求各異去隱私化處理；數(shù)據(jù)加工；數(shù)據(jù)/模型封裝訓(xùn)練/推理等需要大量數(shù)據(jù)存儲；AI模型等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲；快速索引現(xiàn)有用戶面不支持部分支持不支持不支持現(xiàn)有控制面部分支持部分支持部分支持部分支持新增數(shù)據(jù)面需求挑戰(zhàn)設(shè)計思路從傳統(tǒng)面向用戶的單一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，到面向全要素的數(shù)據(jù)生產(chǎn)、消費全流程增強控制面9面向6G數(shù)據(jù)服務(wù)的方案設(shè)計——數(shù)據(jù)面詳細設(shè)計以數(shù)據(jù)的高效可靠存儲讀寫為核心，結(jié)合數(shù)據(jù)服務(wù)編排等控制，設(shè)計新增獨立數(shù)據(jù)面，通過定義標準化的數(shù)據(jù)服務(wù)功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)服務(wù)解耦基于控制面增強以支持數(shù)據(jù)服務(wù)、移動性管理等協(xié)同的全局控制，以及數(shù)據(jù)面的服務(wù)控制和執(zhí)行，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、AI等新型數(shù)據(jù)的全流程處理增加數(shù)據(jù)面執(zhí)行功能DF：新增數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲功能，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的全流程處理DC：Data

Collection

數(shù)據(jù)采集服務(wù)（可集成到其他NF）DP：Data

Processing數(shù)據(jù)處理服務(wù)DR：Data

Repository

數(shù)據(jù)存儲服務(wù)（基于UDR,UDSF演進）增加數(shù)據(jù)面服務(wù)控制和管理功能DMF：面向數(shù)據(jù)服務(wù)任務(wù)，編排數(shù)據(jù)處理服務(wù)鏈；構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲前端，實現(xiàn)對多元數(shù)據(jù)的高效存儲和讀寫SDM：StoredData

Management存儲數(shù)據(jù)管理服務(wù)（基于UDM演進）DSC：DataService

Control數(shù)據(jù)服務(wù)控制服務(wù)DSR：Data

Service

Register

數(shù)據(jù)服務(wù)注冊服務(wù)增強已有控制面能力eAMF,eSMF,ePCF：實現(xiàn)對數(shù)據(jù)服務(wù)的接入、QoS管理等頂層控制計算面安全面用戶面控制面eAMFeSMFePCFDMF……DSCDSR SDMUDMDFDCFDPFDRUDR UDSFDCDP數(shù)據(jù)面面向6G數(shù)據(jù)服務(wù)的方案設(shè)計——技術(shù)問題和技術(shù)體系6G數(shù)據(jù)面的設(shè)計在數(shù)據(jù)存儲、處理、采集方面存在技術(shù)問題，需要考慮新型數(shù)據(jù)對高效可靠存儲、隨路處理以及異構(gòu)數(shù)據(jù)采集帶來的挑戰(zhàn)，構(gòu)建技術(shù)體系11技術(shù)體系技術(shù)問題數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)存儲如何設(shè)計兼容用戶數(shù)據(jù)、感知數(shù)據(jù)、AI模型的存儲體系，同時具備簡潔的對外接口？如何避免不同設(shè)備之間用戶數(shù)據(jù)格式不兼容導(dǎo)致的數(shù)據(jù)遷移問題？數(shù)據(jù)處理是否需要設(shè)計用于數(shù)據(jù)隨路處理的專用傳輸通道，如何設(shè)計？如何實現(xiàn)對6G網(wǎng)絡(luò)新型數(shù)據(jù)（例如感知數(shù)據(jù)、AI模型）的處理？數(shù)據(jù)采集如何從多種數(shù)據(jù)源對異構(gòu)的數(shù)據(jù)進行采集？數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)存儲6G數(shù)據(jù)面設(shè)計數(shù)據(jù)存儲：6G數(shù)據(jù)面存儲功能，對外為多種數(shù)據(jù)設(shè)計統(tǒng)一的前端接口；對內(nèi)實行數(shù)據(jù)分級分類存儲，解決設(shè)備遷移問題；采用集中式+分布式部署，兼顧存儲能力和效率數(shù)據(jù)處理：在6G數(shù)據(jù)面定義用于數(shù)據(jù)隨路處理的專用傳輸通道，設(shè)計專用拓撲和傳輸協(xié)議；定義標準化I/O處理接口，支持處理各種6G新型數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集：通過服務(wù)化接口采集網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)數(shù)據(jù)，以及構(gòu)建從UE/RAN獲取數(shù)據(jù)的協(xié)議棧，實現(xiàn)對多樣化數(shù)據(jù)的采集數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)存儲6G數(shù)據(jù)面技術(shù)體系統(tǒng)一 分級 集中+接口 存儲

分布式隨路傳輸標準化接口服務(wù)化采集UE/RAN采集網(wǎng)絡(luò)原生支持面向網(wǎng)絡(luò)各類數(shù)據(jù)的采集接口和能力：通過標準化接口開放面向用戶簽約、信令處理、會話控制、用戶報文轉(zhuǎn)發(fā)的全類型全量網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，支持網(wǎng)絡(luò)智能化、數(shù)字孿生等應(yīng)用需求，提供準確、全面、高效的數(shù)據(jù)服務(wù)，實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)的自主分析和自我優(yōu)化。提供感知數(shù)據(jù)的采集處理一體化服務(wù)：相比傳統(tǒng)通信的用戶面數(shù)據(jù)傳輸，針對多來源多模態(tài)感知數(shù)據(jù)的采集和傳輸，數(shù)據(jù)的終結(jié)點不同、傳輸拓撲不同、對數(shù)據(jù)的分級操作不同。6G網(wǎng)絡(luò)將以數(shù)據(jù)服務(wù)的方式為感知需求方提供數(shù)據(jù)采集、存儲、處理等多維服務(wù)，支持面向場景的差異化處理。實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)C/D徹底分離：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的計算邏輯和上下文數(shù)據(jù)徹底分離，不同服務(wù)可獨立訪問數(shù)據(jù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能無狀態(tài)化，助力服務(wù)化業(yè)務(wù)解耦。容災(zāi)倒換、業(yè)務(wù)遷移、彈性擴縮容時可快速接管業(yè)務(wù)，提升網(wǎng)絡(luò)可靠性、減少信令沖擊面向6G數(shù)據(jù)服務(wù)的方案設(shè)計——實踐暢想面向6G數(shù)據(jù)服務(wù)將進一步推進C/D分離，深化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)化機制。引入新的數(shù)據(jù)要素能力，提供面向數(shù)據(jù)全生命周期的網(wǎng)絡(luò)原生數(shù)據(jù)服務(wù)，滿足網(wǎng)絡(luò)內(nèi)生AI、XR、通感一體、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生等新技術(shù)需求數(shù)據(jù)面在“三體四層五面”6G總體架構(gòu)中的對應(yīng)關(guān)系13“三體四層五面”的6G總體架構(gòu)，充分利用多樣化通信和算力資源，新增數(shù)據(jù)面、計算面、安全面、服務(wù)使能層、數(shù)字孿生體，在架構(gòu)層面實現(xiàn)對新型信息服務(wù)全場景、全流程的支持三體增加獨立孿生體，虛實映射重組管理編排體，智能自治四層功能分層，跨域拉通強化算力、路由五面增強傳統(tǒng)控制面/用戶面增加獨立數(shù)據(jù)、計算和安全面服務(wù)使能層服務(wù)化功能層控制面 用戶面 數(shù)據(jù)面 計算面 安全面連接與路由層（空天地多接入，可信連接，異構(gòu)互聯(lián)，算力路由，確定性轉(zhuǎn)發(fā)）通信與算力層（無線通信，光通信，計算，存儲）網(wǎng)絡(luò)本體數(shù)字孿生體管理編排體通信服務(wù)感知服務(wù)計算服務(wù)AI服務(wù)安全服務(wù)孿生控制孿生編排孿生建模孿生實