面向6G演进的“AI+”核心网

发布时间:2025-03-03 作者:中兴通讯CCN预研规划总工 周建锋

        下一代核心网的演进以AI为牵引,AI自身架构变革从外挂集中到泛在内生,同时AI会引领网络架构变革,完成6G核心网从传统的数据传输转变为智能服务的神经中枢。

 

AI自身架构变革

 

        核心网内生智能架构如图1所示。AI自身架构的演进主要体现在以下几个方面:

  • 集中到泛在:从以NWDAF/MDAF(网络数据分析功能/管理数据分析功能)为核心的集中式AI架构向分布式为主的泛在AI架构演进;能够更好地适应动态变化的用户需求和流量模式,提供更加灵活和个性化的服务。
  • AI for Net到Net for AI:从以AI优化网络性能、效率和用户体验的网络智能化向网络为AI应用提供端到端业务保障和能力服务的AIaaS演进。
  • 单体到多体:以AI为核心,协同跨层、跨域的资源,保障用户各种实时业务(如沉浸式体验)所需的连接、算力、数据和模型等多要素需求。
  • AI+数字孪生,实现高阶智能:AI Agent理解意图,然后通过网络数字孪生构建,能够实时反映真实物理世界的行为和性能,对物理世界进行准确的时空推理,应用于自动驾驶、机器人、智能工业生产和远程医疗等场景。

 

AI引领网络架构变革

 

        针对5G/5G-A网元多、交互复杂、新功能上线慢的痛点,以及面向未来6G沉浸式通信、智能内生、通感融合等新场景、新需求,中兴通讯以AI为牵引,结合双通道增强,融合智能体多要素协同技术(AMC,AI-agent multi-factor coordination),提出统一网络架构底座(iSBA,intelligent service based architecture),并以iSBA为基础创建智能分布式通信网络和智能体实时通信网络,全面实现6G具身智能核心网AICore。

 

统一网络架构底座

        iSBA是6G网络架构基石,云化+SBA/eSBA实现了5G/5G-A网络架构的成功,iSBA将引入智能化、服务化、多要素融合等新的关键特性,具体如下:

  • 智能化(智能底座):iSBA提供统一智能底座,包含GPU、AI OS、AI Cloud全栈智能,智能分布式通信网络(intelligent distributed communication network,iDCN)和智能体实时通信网络(AI-agent real-time communication network,ARCN)将统一构建在统一智能底座上,不仅可以节省软硬资源,而且可以复用AI的基础功能和框架,更好地实现网业协同、网媒融合。
  • 服务化(高速通道):SBA/eSBA以SBI为基础,统一和简化了网元之间的交互信令接口,iSBA将引入数据通道接口(data communication interface,DCI),实现SBI+DCI双通道。SBI和DCI相互依存、相互协同,SBI传递信令数据,DCI传递大数据流,实现网元之间的高性能交互。同时对5G网元进行融合简化,提出“5U”至简网络架构,支持微服务、插件化、敏捷框架、即插即用等。
  • 多要素(融合调度):未来将从单一的通信,向“通感智算”多要素融合演进,实现基于AI Agent的一体化调度。基于AI实现多模态意图识别,复杂任务拆分,再根据任务拆分调度多要素原子能力;基于AI编排通感算智等资源、流程;通过孪生,可视化展示多要素的资源分布。

 

智能分布式通信网络

        在向6G网络演进的过程中,当前的网络面临着诸多挑战,包括网络架构复杂度增加、自动化运维能力不足,以及安全可靠风险加大等问题。面向未来,6G网络将承载更多种类的用户和业务,终端类型、数量和子网数量等将成倍增长,对网络性能和业务体验提出了更高的要求。新业务的需求和现有网络的问题推动着网络向智能分布式通信网络iDCN演进(见图2)。

 

 

        iDCN网络具有以下关键特性:

  • 智:从AI外置向内生协同演进,以满足未来网络和业务的端到端智能协作需求。在域内,通过集中式管控与分布式协作形成分层智能,实现域内网络的自主自治;域间,通过AI Agent进行网络跨域智能协同。
  • 简:从网元互联向子网互联演进,为网络支持快速业务扩展和网络扩展等提供架构基础。在域内,通过信息和功能的聚合,减少跨网元的信令交互;在域间,通过子网互联和发现的方式替代网元互联发现的方式,简化拓扑和互联的发现选择流程。
  • 柔:从人工配置向即插即用演进,实现快速业务部署、资源动态共享,以及网络自动化和智能化。在域内,可实现网络功能的插件式扩展,减少对周边网元的影响,降低新功能新业务的TTM;在域间,通过提供子网随建随销的自动化管理机制,实现网络级的即插即用。
  • 安:从物理防护向虚实共生演进,以提升网络的安全防护和可靠性。在域内,引入网络数字孪生技术(network digital twins,NDT)增强对用户、网络和业务的状态感知,提升主动免疫能力;在域间,通过网络辅助单元(assisted network unit,NAU)实现网间互联的隔离防护、拓扑隐藏和安全访问保障。

        分布式通信网络iDCN中有三大关键技术:

  • NAU分级互联:NAU间进行相互发现、容灾和信任保障等,替代现有网络的网元间网状互联架构。
  • AI Agent协同:NAU集成AI Agent能力,实现自主的任务思考和决策能力,感知域内各功能服务的状态和能力,协同域间其他网络节点和Agent功能,以提升网络自主自治的智能化管理和运行优化能力。
  • NDT虚实共生:通过构建核心网数字孪生系统,实现对网络的实时感知和预测分析能力,通过仿真验证和虚实交互,实现对现网运行系统的保障,提升网络的智能化自治能力。

 

智能体实时通信网络

        未来实时通信将从“音视频”向“音视频、触味感”多模态通信演进,从“人、物”通信,向“人、物、虚”通信演进,从“真身”向“化身、分身”通信演进,实现6G内生智能体实时通信业务。6G核心网将基于统一服务化架构iSBA,融合6G网络和实时通信的数据面、媒体面、智能面,提供统一的插件化、智能化架构,支持智能体之间的多模态通信。

  • 智能赋能网络(AI for ARCN):通过内生AI Agent,提供6G内生实时通信业务,实现“人、物、虚”多模态通信。AI Agent以LLM/MLLM为核心,实现任务拆解,进行推理决策、反思和自主学习等,通过RAG等技术实现短期和长期数据存储,将该数据作为上下文输入到LLM/MLLM中,并通过工具集(Tools),完成特定任务,通过AI Agent将实时通信业务从物理世界拓展到数字世界。
  • 网络使能智能(ARCN for AI):AI Agent将分布在终端、无线、核心网,甚至第三方网络,iSBA的双通道(SBI+DCI),为AI Agent之间协作及数据、模型的传递提供高效的运力,从而实现AI Agent之间,以及AI Agent与人的高速、确定性的实时通信。

 

多要素协同

        6G网络需解决如何进行多种资源和能力的协同调度,将不同的业务通过最优的网络路径,调度到最优的计算节点,以满足特定的QoS,最终实现需求和资源的最优匹配。

        多要素协同本质上是在多要素QoS的约束下,对算力资源和网络资源的协同;要素是协同的因子,算网是协同的对象。其涉及的关键技术包括:多要素标识、多要素感知、多要素度量、多要素编排调度、多要素QoS、多要素协同能力开放等。

        多要素协同同时存在多域(云、边、端、RAN、CN)、多维度(通、感、智、算、安)、多量纲,如何引入融合AI Agent能力解决多要素协同的复杂性,为用户提供差异化、定制化服务,实现需求和资源的最优匹配(代价最小满足)具备挑战性。

 

        AI牵引网络向6G演进,目的是简化网络,使能网络更柔性、更易于定制,使网络达到泛在、普世;AI使能6G服务全行业、智能世界,提升社会整体生产力,服务社会可持续高速发展,体现6G网络价值。