6G移动算力网络需求、关键技术及架构研究

北京稻壳科技有限公司BeijingRiceHullTechnologyCo.,Ltd.地址：北京市朝阳区九住路188号IMT-2030(6G)推进组北京稻壳科技有限公司BeijingRiceHullTechnologyCo.,Ltd.地址：北京市朝阳区九住路188号IMT-2030(6G)PromotionGroup2025年11月版权声明CopyrightNotification未经书面许可禁止打印、复制及通过任何媒体传播©2025IMT-2030（6G）推进组版权所有移动算力网络的动与标 4算力网络 4移动算力网络 5移动算力网络的目标 76G移动算力网络用场景 7网络自优化 8对外赋能 8赋能AI拆分推理 8赋能联邦训练 9赋能车路协同 赋能CDN场景 136G移动算力网络关键术 13泛在内生算力 13通算感知 14异构资源统一度量 14通算环境和需求感知 15感知上报 15通算业务编排管理 15融合控制调度 16计算会话管控 17计算会话 18通算QoS 19算力服务的能力开放 196G移动算力网络构及口协议 20网络架构 20接口与协议 23通算融合机制 24算力资源共享的融控制 25通算控制融合 25计算面 27流程演绎 28新部署的计算服务程 29预部署的计算服务程 30总结和展望 31参考献 33主要献位作者 34移动算力网络的动机与目标算力网络为此，ITU-T1所示的算力网络功能架构，包括是算力网络资源层、算力网络控制层、算力网络服务层以及算力网络编排管理层。图1ITU-TY.2501定义的算力网络功能架构（（服务器等（（存储设备以及在+算力+智能的全新网络基础设施，实现快速的业务调度；户的一致体验；Level优化及资源的全局优化。移动算力网络25G接入网（RadioAccessNetwork，RAN）（CoreNetwork，CN）两个部分，移动网络为移动用户（UserEquipment，UE）提供数据服务，连接移动（tatkCNCN间提供连接服务的基础网络。图2移动通信系统中的移动网络与承载网络内生算力（终端算力、基站算力、边缘算力等算力资源，并通过管理与控制机络是连接+计算的双基础设施，是算力网络在移动网络内的进一步拓展。QoS中的连接部分，具体包括时延、抖动、带宽、丢包率等指标。在QoS性能。因此移动算力网络可以真正的做到无时不在、无处不在的向行业及用户提供高质高效的一体化算网服务。移动算力网络的目标5GeMBB、eMTC、URLLC三大典型场景，IMT-2030（6G）在通信AIAI相关的分布式训练能力、推理能力、与计算能力等。图3ITU-R移动通信愿景AIAI的基础设施转变为连接+AI实现计算内生，对外提供计算服务，并助力智能普惠与新业务发展。6G移动算力网络应用场景6G的连接+AIAI6GAIAIa（AIasaServceSa（ensigasaervce，感知即服务6G移动网络超越通信连接的愿景。网络自优化AI技术，赋能移动算力网络智能化，也是典型的移动算力网络与AI（如基站通过诸如自然语言处理等AI（AI赋能移动算力网络，将是未来移动算力网络智能化发展的主要场景之一。对外赋能AIaaSAIAIAIaaSAIAIAIAI子任务调度到不AI（QoAIS如何寻找最佳的计算节点，如何编排到达最佳计算节点的最优网络路径也是AIaaS-边-云-网-业等AI子任务的差异化部署需求，可以更优化的协AI子任务的路由策略，对网络分布式的计算与通信资源进行整合与AIaaS服务编排的目标。AI拆分推理AI/ML（AI/ML因此，3GPPSA1R18AI计算节点、核心网侧计算节点等。4AIAIAIAIAI了终端电池容量持续受限和数据上传隐私保护的问题。

图4端网AI协同推理8-10BBUAI/MLBBU负载历史BBUBBUBBU算力分配。BBUBBU高了无线网络设备的利用效率。相对应的，当BBU算力资BBUBBU资源紧张的无线业务，从而达到无线算力资源动态管理目的。如5BBUMEC节点和选定的BBU子集群上部署“联邦学习”服务端和客户端。5算力内生联邦学习系统配横向或纵向联邦学习模型，实现选择效果最优的训练模型架构；BBU算力大小、每轮训练时间等信息，分配不同的算力资源，以提高计算资源的综合利用效率；高价值联邦节点筛选：以每轮训练结果、数据特征和节点网络状态为邦学习模型参数的快速收敛；多节点之间的联邦模型计算：基于联邦机器学习算法，在确保本地数赋能车路协同V2X（进行协同调度。终形成精准、实时的驾驶策略。MECMEC应用的位置不同，MEC地方，不同的位置可能有不同的成本（在资源可用性、能耗等方面控制；算力、云算力等）分担计算，以降低本地节点的负载，使得低时延业务在本地优先处理，保证其用户体验和可用性。GPUNPU网络及可编程路由等能力。图6车路协同-车-路-云”动驾驶规模商业化落地。CDN场景4K8KCDNCDN服务的节点广泛分布于网络CDNCDN节点部署在地市边缘数据中心及用户接入侧（DN等CN请求调度和负载均衡的准确性极大影响了移动通信网络用户使用超高清视频业务时的体验感受。CDNDNSCDN6G4K8K时的业务体验，6G算法选取合适的节点为用户提供服务。6G移动算力网络的关键技术泛在内生算力6G6G力将是泛在内生的。6G移动算力网络中的节点除了提供基础的连接功能，还提供额外的计算执行功能utingExeutoEITU愿景中定义计算能力的一种体现。CECE终端、基站、网络功能、边缘云、中心云等。CE将具备如下功能：CE/精度进行计算、存储和量化处理等过程。计算转发：计算转发功能实现CE之间的计算协作，支持不同节点上的CE进行数据交互。通算感知异构资源统一度量要体现在下面几个方面：的类型进行区分，实现多维度异构算力资源的可识别化，可调用化。硬件异构：异构硬件的差异，不仅体现于不同算力芯片（CPU、GPU、FPGA、ASIC等）的性能指标，还体现于算力节点在通信网络中所处的位置。采用统一的度量，有助于使能网络的各个网元之间的高效协作，实现泛在算力资源的高效利用。分配提供基础支撑。异构算力资源的统一度量，其目的是通过统一的描述方式，将异构算力资源异构算力资源的统一度量，可以基于统一的基准测试程序来获得相对静态的件和业务的综合有效算力。通算环境和需求的感知通算环境既包含通信环境亦包含算力环境。通过信道状态反馈、RRM测量赖对通算环境的感知结果，实现算力资源的合理分配和高效调用。感知上报通算感知的上报和分发针对不同的感知内容，可能采取不同的方式。统一识别并建模，并同时维护静态和动态信息。通算数据，最终将结果分发至通算任务的目的地。通算业务编排管理1) 业务解析将业务SLA进行需求解析，分解为资源需求和性能需求。业务需求中可能包含1个或多个不同SLA类别的服务需求，可以将业务需求中不同SLA需求SLA用户能明确知道自己业务的SLASLASLA模版SLASLASLASLA应用历史性能数据，动态调整映射模版的参数设计。资源节点筛选SLA能崩塌。资源和路径的一体化编排一体化编排是指针对业务SLA融合控制调度互感知和协同提出以下两种实现方式：现，从而支持通算资源的整体优化，以及计算服务的性能保障。务的性能保障。计算会话管控6G6G（DNPDUUPFGTP-U隧道（N等5GeMBBURLLCmMTC三了计算会话的概念。QoS策略QoSCERAN域计算无线承载的管理与控制功能进行协调，从而保证端QoS。6G修改、释放等全生命周期的管：计算会话的建立：6G移动算力网络通过业务编（QoS动性管理策略等（根据算力路由策略，为其建立用户面路径。业务体验。会话相关的所有算网资源。移动算力网络可以更好的提供连接+算融合发展的新阶段。计算会话以计算任务为单位，拉通端到端计算和转发资源，实现QoS策略的统一控制。计算会话RANCN（或算网业务输资源及算力资源，并合理控制各算力资源间的传输路径。如7RANRANUE会话的控制网元可通过指示当前服务的各算力资源节点向各目标算力资源节点管理。总而言之，6G话数据流量的按需终结、灵活路由。

图7.移动算力网络内生算力协同方式3GPPQoS对移动算力网络的QoSQoS参数基础之上叠加算力参数，进行通算融合的会话建立以及算力任务分配和资源选择。其中移动网络QoSQoSQoS具备动态调整能力以保障业务体验。QoS参数，6GQoS保QS（QS流，QoS保障机制实现算力资源的保留算力服务的能力开放移动算力网络的能力开放，其能力包含网络能力和算力能力两个方面，3GPP段。可以高效利用算力资源，提供最优的计算服务，以算力赋能行业应用。6G移动算力网络架构及接口协议网络架构6G6G6G6G边缘云，还广泛分布网络内部的网元及终端等设备上，6G移动算力网络将按需的调度这些不同类型的计算资源，高效的为用户提供计算服务。6G移动算力网络的功能如8所示：图8.6G移动算力网络功能6G6G8应用层：面向行业应用，提供算力服务需求；对算力服务需求的感知；务的准入控制，也可以在初始接入的过程中实现与传统通信服务的区分。计算连接控制：计算会话以计算任务为单位，拉通端到端计算和转发资QoS并支持终端状态感知和移动性下的业务连续性保证。计算会话管理将会话信息下发给计算管理节点，使得计算会话内的计算连接和计算执行资源进行会话关联。计算执行控制：计算执行控制具体包括计算任务控制、计算执行过程务调度到合适的计算资源执行。进行合理的算网路径规划。算网基础设施：提供底层的异构泛在算力资源和网络连接资源。6G移动算力网络中的节点除了提供基础的连接功能，还提供额外的计算执行功能utingExeuto，E。E除了具备计算执行的能力，还具备计算转发的能力。如96G6G呈现的网络功能或网元功能。图9.6G移动算力网络架构通算融合控制按照控制功能所属的移动通信网络技术域，又可以分为核心网通算融合控制、RAN域通算融合控制。若结合通信资源来区分不同的技术域，增强RAN增强可以用若结合计算资源来区分不同的技术域，可以进一步分为核心网的CMF（computingmanagementfunction）与RAN域的CRC（computingresourcecontrol）来实现不同技术域的计算执行控制。接口与协议CERRCRRCRRC协议的基本功能以支持计算连接的控制；终端E（utingurcentrol）RRC+RRC+用于控制终端CENASCE之间的功能交互也可NASCE（Ng口的计SMFCMFNg-AP机制来实现。计算会话用于不同节点的CE之间传输计算数据，意味着计算会话中的数据可（tatork如空口部分的PP（utingdoBererBxGTPUS6向上提供计算承载（utingerer，B（tingessionProtoolPCECECEbPDUCE与核心网CEMEC/CE时，NxGTP-UCB，可以更CECEMEC/CENxCBSRv6协议提供，SRv6IPv6SRIPv6报文头可携带计算承载和路

图10.6G移动算力网络潜在接口与协议通算融合控制机制需要研究以下内容：一方面是共享算力资源时，如何进行连接服务与计算服务的算力资源调度；另一方面是进一步针对计算服务融合控制时，如何对计算连接与计算执行进行融合控制，保证计算服务的QoS：算力资源共享的融合控制在连接服务和计算服务之间共享使用算力资源可以采用两种不同的控制调度模式，即松耦合模式和紧耦合模式。在松耦合模式下用于计算服务的算力资源和用于连接业务的算力资源预先在紧耦合模式下共享的算力资源在连接业务和计算业务之间动态的共享使效率，但是也会带来额外的处理复杂度。通算控制融合连接服务，实现计算资源、连接资源的合理分配。考虑到移动算力网络中包括RAN域、CNRAN域、CN域中潜在的通算融合控制机制。RAN域的计算执行与计算连接的相互感知和协同提出以下三种实现方式：如1xN（xNodeute（xNode-Base-station）对等，xNB的RRC（RadioResourceControl）和xNC的CRC（ComputingResourceControl）通过上层融合控制功能进行协调控制。其中，CRCxNCxNB设备和xNC设备如2所示，计算连接控制与计算执行控制通过标准接口或内部接口进行交互。例如，xNBRRCxNCCRC通过标准接口进行控制面交xNBxNCxNBRRCCRC通过12降低逻辑功能设计的复杂度。如3所示，计算连接控制与计算执行控制也可以融合成一个控制xNBCRC融合成统一的资源控制实体（xRC，同时对计算连接和计算执行进行控制。这种方案的好处是同时决定连接（包括通信和计算连接）资源控制的协同和实时性最佳，但联合控制机制的设计较复杂。图11.通算融合不同选项如1所示，计算执行与计算连接的相关感知、相互协同可以通过调度与配置。如2部署预定义的计算状态事件（E的负载高于一个阈值（EQoSCE算资源状态感知到触发计算会话管理功能触发调整导致的时延。计算面ITU-TISDN参考模型时，引入了“面”。“面”封装了跨多个实体的服（协议3GPP构中的“面”，一定满足以下条件：能够对外提供一类基础服务如连接控制、数据传输服务等；NWDAF；UPF等。6G6GQoS接，以及对应的计算执行控制、计算连接控制。如12增强下进行耦合。图12.计算面定义计算面的控制部分具备以下基本功能：部署需求和算网资源情况，能够将应用动态部署到算力节点上。计算资源感知、计算资源管理功能单元。进行合理的算网路径规划。QoS参数中携带计算相关需求计算面的用户部分具备以下基本功能：通过计算会话拉通不同节点的计算资源，实现不同计算执行功能间的协同，从而为用户或提三方提供计，并在协议栈层面体现计算会话。流程演绎新部署的计算服务流程Step1业务管理编排单元发起计算服务请求；Step2：通算业务管理编排功能基于计算服务请求的SLA需求进行计算任务的编排。Step3执行控制功能及计算连接控制功能；Step务发送给这些计算执行功能节点；同时感知计算执行功能节点的计算状态；Step5：计算执行功能的调度结果通知给计算连接控制功能；Step6连接的建链；同时感知计算执行功能节点间的连接状态；Step7QoSQoSQoS接；Step8之间进行分布式计算协同，完成计算服务，交互计算结果；Step9统一控制下完成各功能执行任务终止和资源的回收。图新部署计算服务流程预部署的计算服务流程Step1：终端用户、网络功能单元或外部服务对象通过能力开放接口向通算业务管理编排单元发起计算服务请求；Step2：通算业务管理编排功能基于计算服务请求确定请求计算服务为无状态服务或网络已部署的计算服务。Step3：通算业务管理编排功能向计算执行功能发送计算资源选取请求；Step4：计算执行控制功能接收计算资源选取请求后，根据监控的计算资源状态、UE连接状态调度合适能提供计算服务的计算资源；Step5：计算执行功能的调度结果通知给计算连接控制功能；Step6感知计算执行功能节点间的连接状态；Step7QoSQoSQoS接；Step8之间进行分布式计算协同，完成计算服务，交互计算结果；Step9：计算任务执行完毕后，在计算连接控制功能的统一控制下完成各功能执行任务终止和通信资源的回收。

图预部署计算服务流程AIAI等新型业务的并助力智能普惠与新业务发展。缩略语列表缩略语英文全名中文解释SLAServiceLevelAgreement服务级别协议UEUserEquipment终端RANRadioAccessNetwork无线接入网CNCoreNetwork核心网DNDataNetwork数据网络QoSQualityofService服务之类eMBBEnhancedmobilebroadband增强型移动宽带URLLCultra-reliablelowlatencycommunications低时延高可靠通信eMTCmassivemachine-typecommunications海量物联网通信AIaaSAIasaService人工智能即服务SaaSSensingasaservice感知即服务QoAIS