数字孪生技术在5G承载网智能化管控领域的应用成为一个新的热点和研究方向。根据Gartner预测，到2027年全球超过40%的大型企业机构将在基于元宇宙的项目中使用数字孪生技术。Vantage Market Research报告显示，2021年全球数字孪生市场规模为65亿美元，预计到2028年将增长到535亿美元，复合增长率达到42.1%。
数字孪生在信息通信领域的应用尚处于起步阶段，目前处于概念研讨、应用探索和起步研究阶段。工信部推动成立IMT-2030（6G）推进组，将“万物智联、数字孪生”作为6G网络愿景，数字孪生成为6G的关键技术之一。
信息通信领域数字孪生产业应用与标准化进展：
- 数字孪生产业应用正向各专业领域逐步渗透，目前处于概念研讨、应用场景探索的研究起步阶段。
- 信息通信领域数字孪生产业主体基本形成，主要包括产业引导方、需求牵引方、软件服务方及硬件服务方四大类主体。
- 国内外通信领域数字孪生技术应用研究的热情高涨，但尚未实现真正产品落地，产业链尚未成熟。
- 数字孪生国际标准化工作有序开展，ITU-T、IETF、ETSI等组织正在积极开展相关标准化工作，目前主要聚焦于整体概念、架构、典型案例的标准化工作。
- 国内标准化工作整体处于起步阶段，CCSA是国内的数字孪生网络标准化工作开展的主要标准组织，TC3、TC6、TC7、TC8、TC10在各分领域正在开启相关研究。
- 建议持续推进数字孪生标准研究，建立传送网数字孪生标准体系，从架构与技术、测试与评估、运营与管理、应用与服务等方面构建标准体系。
数字孪生技术的驱动力和应用价值：
- 助力网络智能化运营管控：数字孪生技术能够在数字空间中实现物理网络的实时镜像，提供更深入的分析、预测和试验能力，深度推进网络的数字化转型。
- 节省产品研发周期和成本：数字孪生技术的实时仿真和模拟功能可以有效节省产品研发周期和验证成本，提供抗破坏性、高效可靠的验证手段。
- 成为网络自智化演进新引擎：数字孪生技术是提升网络自智能力的关键技术手段，未来将实现虚实之间的控制闭环，以控制物理网络。
信息通信网数字孪生关键技术：
- 孪生体及核心要素的有效构建：需遵循精准化、层次化、兼容性、扩展性、标准化等原则。
- 模型构建技术：包括物理驱动模型、数据驱动模型、物理和数据混合驱动模型三种建模方式，模型可分为基础模型和功能模型。
- 数据服务技术：数据作为网络数字孪生运行的血液，需要实时有效的数据处理能力，数据采集方案由面向应用场景和需求的目标来驱动。
- 接口技术：数字孪生体接口能力需满足数字孪生体架构和交互的需求，包括南向接口、北向接口、东西向接口和内部接口。
5G承载网数字孪生体系架构：
- 总体架构：建立新一代5G承载网数字孪生体系，满足未来L5智能化需求，主要包括物理承载网、承载网的数字孪生体、数据、服务和各要素之间的交互。
- 网络应用层：通过网络应用层的应用服务需求向下驱动承载网数字孪生体系的运行，定义了面向5G承载网的十大典型场景和应用服务能力。
- 网络孪生层：包括孪生模型、孪生数据和孪生体管理三个功能模块。
- 物理网络层：5G承载网的数字孪生体系架构和方案适用于L0~L3层网络，物理网络层可由L0~L3层承载网设备形态构建。
5G承载网数字孪生体部署方案：
- 数字孪生体的部署根据实际应用情况提出三种部署方案，包括分离部署、融合部署和扁平化部署。
- 数据库部署方案：孪生实时数据及历史数据的存储是实现网络孪生层孪生能力的基石，当前5G承载网数字孪生实时数据及历史数据的存储方式主要有集中式存储、分布式存储、云存储及分布式云存储等。
5G承载网数字孪生典型应用场景与应用服务方案：
- 网络规划与建设阶段：5G承载大规模网络设计、海量业务规划和仿真；5G网络切片资源划分和变更仿真。
- 网络运营阶段：5G业务意图仿真试验；5G跨域业务调度仿真。
- 网络维护阶段：层次化性能仿真和预测；5G海量业务承载下多重故障模拟；5G业务割接演练和模拟；5G端到端专线业务SLA质量保障；5G网络业务灾害应急模拟。
- 网络优化阶段：5G承载网资源优化仿真。
总结与展望：
5G承载网数字孪生技术的引入将进一步提升网络智能化水平，提供更广阔的发展空间，影响着网络全生命周期的运营管理模式，向着主动运维方向迈进。未来数字孪生与承载网管控系统将共存共生，后续将进一步开展承载网不同层次的数字孪生技术特性和应用方案、孪生模型和数据关键要素、数字孪生能力评估以及成熟度等级划分等方面的研究。同时，进一步推动传送网领域数字孪生标准化工作，构建起传送网数字孪生标准体系，加速推进5G承载领域数字孪生技术的应用研究和发展进程。
