李男：通算融合共生：开启无线接入网新纪元

汇报人： 中国移动 时间：2023.8 01 中国移动全力构建“新型信息服务体系” 无线算网基础设施升级 打造品质一流的连接服务体系 建成全球最大5G精品网络，提供高速、移动、安全、泛在连接服务 规模最大、用户最多的移动网络灵活定制、融入生产的5G专网 2B2C双域融合 700M+2.6G+4.9G 双发选收、多路备份 170万+5G基站 355万4G基站 优享 专享 尊享 10亿+物联网客户 7.06亿5G套餐客户数 工信部绽放杯五连冠20000+5G行业案例 累计开通5G基站超过170万个，实现全国市县城区、乡镇5G连续覆盖，重点区域、发达农村有效覆盖 构建“连接+算力+能力”新型信息服务体系 打造以“5G、算力网络、智慧中台”为重点的新型信息基础设施，着力构建“连接+算力+能力”新型信息服务体系 连接服务 算力服务 能力服务 5G 千兆光纤网络NB-IoT等物联网 移动云、IDC、DICT云手机、云电脑 云AR/VR、云游戏 基础通信、大数据人工智能、区块链安全认证、精准定位 无线接入网向通算融合共生发展的驱动力 在技术发展、业务需求和网络效能升级多重因素驱动下， 无线网将向通算融合共生发展，实现效率提升和多元化服务能力升级 技术融合已成为 信息通信领域发展趋势 •通信、云计算、人工智能、数字孪生等技术的融合已成为下一代网络设计的趋势 •AI等技术需要连接+算力等协同支撑 •5G-A中已开展AIforNG-RAN，AIforAirInterface和通感一体等关键技术研究 新业务需求 算力本地化业务 存在就近服务的刚性需求 •通感一体、云游戏、XR、车联网等业务具有深度边缘算力、数据本地卸载、确定性移动连接保障的综合需求，基站平台是本地化的高效承载方案 信息通信领域基础设施效率升级是必然发展趋势 •承载网和核心网已经完成了云化，并正在向算力化演进 基础设施效能升级 技术融合需求 •中国移动已部署超170万5G基站，时间/空间维度的大量空闲算力待进一步挖掘 02 中国移动引领无线接入网演进创新思考 无线通算融合共生新架构 无线接入网蕴含算力的五大特征 无线算力具有泛在性、边缘性、移动性优势，也存在波动性、碎片化的挑战 资源泛在性 随基站、终端而泛在，节点众多、异构、分散 分布边缘性 就近向用户提供低时延、高可靠边缘云计算服务 服务移动性 融合无线通信切换能力，提供全程全域通算一体服务 能力波动性 潮汐特性、ICT业务多域复用基础设施，空闲可共享算力波动 调度碎片化 单站可共享算力受限，碎片化 日间 AI 2B业务 2C业务 移动算力任务 夜间 边缘算力服务 无线通算融合共生技术的典型应用场景 无线通算融合共生可构建连接+计算+AI+感知全要素能力，扩展无线网络全服务化应用场景 资源要素 能力要素 通算融合共生技术应用场景 计算资源感知 AI 无线边缘云 网络资源 泛在连接 无线接入网架构演进趋势 业务和技术双重驱动无线接入网络架构不断演进 2G 语音 3G 移动互联网 4G 视频 直播 5G XR 定位车联网 工业互联网 5G-A/6G 通感一体智慧泛在数字孪生 云化（SDN,NFV,MEC) IP化 服务化（SBA）、智能化（AI/ML)、通算融合共生 业务需求技术趋势 架构演进 无线通算融合共生技术的核心挑战和技术特征 基于无线接入网络实现通信和业务计算异构融合，为用户提供通信+计算一体化服务 资源如何使用？通算如何协同？服务如何提供？ 心 核面向泛在和异构的无线算力资源，如何实现灵活/高效/安全的无线算力共享？ 问 题 针对无线算力空时波动和碎片化特性、无线网络高动态环境等特点，如何实现实时精细化的无线通信和计算资源的联合调度和一体控制？ 安全如何保障？ 无线通算融合共生技术特征 面向从通信服务到通信+计算服务模式转变，如何实现无线通算资源、功能及服务的按需编排和服务能力开放？ 效率 资源共生 解耦独立发展 性能 功能共生 融合 一体化提供 应用 服务共生 基于无线接入网基础设施，能够统一提供无线通信处理和业务应用的计算资源 以面向通信的无线通信功能协议为基础，能够融合计算和通信流程，从而支持实时、精细化的通信和计算的一体控制 功能灵活重构，按需提供本地或承接算网大脑广域的通算一体服务能力 无线通算融合共生技术网络参考架构 范式转变 从“功能独立、资源隔离”到“通算共生化” 从“烟囱式设计”到 “网络平台化” 从“单一能力”到 “服务多样化” 无线通算融合共生的演进阶段思考 资源共生一体编排服务共生一体提供功能共生一体设计 •基站算力开放，共享内部空闲CPU资源 •支持通信和计算资源的局域协同编排 阶•CT/IT/OT/DT系统同基础设施融合部署 段特 征算力随网泛在 局域协同编排 •通信能力实时弹缩容，基础设施效率提升 •局域算网管理和编排引入智能化 •与算网大脑对接，无线算力并网服务 算网深度融合 智能统一编排 •实时计算和通信协议一体化设计和控制 •面向算网一体的自采集、自分析、自学习、自升级的智能化闭环 •物理与孪生世界的实时交互映射 算网一体共生 极简智慧内生 阶段三 阶段一 核 心资源虚拟化 技术 计算资源编管 阶段二 实时弹缩容 无线算力并网 协议一体设计 数字孪生 服务化RAN 泛在协同融合统一一体内生 03 中国移动携手产业攻关无线算网新挑战 通算融合共生技术研究及探索 面向无线通算融合共生的三大问题十项工作任务 无线通算融合网络功能 AI服务请求 计算任务实时控制与调度 服务拆解 任务生成 计算性能映射模型 通算联合调度 无线网络功能能 InceptionV3Inference 无线基础设施 GPU2 VendorB 操作系统 Hypervisor/ContainerRuntime 虚机/容器编排管理 无线通算联合编排与服务 GPUn VendorN GPU3 VendorC GPU1 VendorA 渲染、定位... SSDResNet-34 training 无线通算融合共生技术探索–模型驱动的算力度量及服务 无线通算融合共生技术探索–通感智算一体调度 多维目标 多维约束 多维优化变量 •通：带宽，功率，... •算：算力，内存，... •能：成本和能耗 •通信资源优化变量带宽分配，接通入信控制资，源..：. •计算资计源算优化资变源量：：算力 分配，内存分配，... •业务模式优化：端侧计算，基站计算，端站协同计算 •通：时延，速率，可靠性，... •感：精度、分辨率、距离，... •智：训练/推理时延，模型精度，... •算：计算时延，帧率，码率，... •能：系统能耗，用户满意率，用户数，综合成本，... 无线通算融合共生技术探索–面向服务的无线算力路由 •从数据转发向数据采集/存储/处理/转发演进 •从点到点静态路由到全连接动态路由，跨站数据路由机制、协议 •从单一数据卸载点到多样数据卸载方案 路由策略 适用场景 影响 基于VxLAN路由 无线接入网已建立L2数据交换，跨站数据路由通过L2网络转发 VTEP和VxLAN代理等VxLAN组件对无线算力产生消耗 本地数据转发 面向垂直行业数据不出厂的安全要求和边端计算协同 本地数据转发应用对无线算力产生开销 SRv6数据路由 网络中存在众多传输设备，需要配置多台路由器进行数据传输 用于SRv6的IGP/BGP/PCEP和其他协议扩展增加RAN传输网络升级的CAPEX 无线通算融合共生技术研究与实践–初探 技术研究 •发表/录用多篇SCI论文，提出无线通算融合共生的新型无线网络架构和关键技术体系 《TowardstheDeepConvergenceofCommunicationandComputinginRAN:Scenarios,Architecture,KeyTechnologies,ChallengesandFutureTrends》，2023.03，ChinaCommunications，发表 《Transformingthe5GRANWithInnovation:TheConfluenceofCloudNativeandIntelligence》，2023.01，IEEEAccess，发表 《IntelligentRANAutomationfor5GandBeyond》,2023，IEEEWirelessCommunications，录用 标准制定 《Communication-ComputingBuilt-in-DesigninNext-GenerationRadioAccessNetworks:ArchitectureandKeyTechnologies》,2023,IEEENetworks，录用 •联合产业开展面向5G-A和6G的标准研究，凝聚产业共识，推进技术方案标准化 CCSATC5WG6立项业界首个无线算力网络项目，开展应用场景、关键技术和参考架构研究 IMT-2030，面向6G无线网络设计，无线通算融合的技术特征写入《6G无线系统总体概念》 基于宏站的无线算力编排 基于云小站的无线算力共享 测试验证 •联合产业界开展无线通算融合外场实验，初步验证了无线通算融合技术的可行性和价值 构建宏基站算力池，跨基站算力借闲补忙的算力互助，部署智能AMC应用， 下行中远点吞吐量提升10%，频谱效率提升4% 咪咕AR业务编排至云小站，总耗时降低46%、传输耗时降低70%较公网中心云部署方案，高清场景卡顿现象明显降低 产学研协同推进无线通算融合共生技术演进 无线通算融合共生技术协同攻关体系 基础理论和关键技术研究 国内/国际标准制定 测试验证和落地应用 •北邮/东南-中国移动研究院联合创新中心 •国家自然科学基金企业联合基金 •IMT2030/CCSA无线通算融合共生架构/关键技术预研 •适时发起国际标准推进，将体系架构中成熟部分在5G- •以行业应用和网络智能化为突破口，加速无线通算融合共生技术的成熟与应用 •2023IEEEGLOBECOM和VTC通算融合Workshop Advanced中引入，并为6G网络设计奠定重要技术基础 •共同探索新的商业模式和应用场景 研究院、设计院、江苏紫金研究院、中移物联网公司、咪咕公司 广东移动、浙江移动、江苏移动、安徽移动、福建移动、上海移动、河北移动、贵州移动 融众智开拓创新聚众力笃行致远