一种基于下一代移动通信的网络基础架构的制作方法

1.本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种基于下一代移动通信的网络基础架构。


背景技术：

2.下一代无线通信网络将朝着无处不在和无缝高质量服务的方向发展，其具有超高的网络速率、超低的通信时延和更广的覆盖深度，将充分共享毫米波、太赫兹、泛在光波等超高频无线频谱资源，融合宽带移动通信、空天互联网和工业互联网等相关技术，形成一个具备万物群体协作、数据智能感知、安全实时评估和天地协同覆盖的一体化绿色网络。
3.空天地海一体化网络是未来网络架构的基本物理形态，能够对地球各个空间进行全面的无线信号覆盖，各类网络之间的信息能够互连互通，下一代移动网络(6g)物理架构的主要特征就是这种空天地海网络之间的连通。但现有的任何一种网络架构试图实现这种互联互通几乎是不可能，因此，当前亟需一种全新的、同时能够向下兼容的网络架构体系，以满足各种复杂的“空天地海”一体化通信的需求。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于下一代移动通信的网络基础架构，能够使得空天地海一体化网络之间的信息能够互连互通。
5.为达到以上目的，本发明采取的技术方案是，包括异构网络的网络，所述异构网络的网络为针对空天地海一体化网络中的多种异构网络，遵循需求、感知、决策和执行的全程闭环管控的范式，统一构建得到，所述异构网络的网络中通过相互理解的语言操控并进行数据传输，每一个异构网络为所述异构网络的网络的网元，且网络架构是异构网络的集群，且智能原生、安全内生和感知共生的三元网络切片，贯穿于网络架构的每一个网络抽象层。
6.在上述技术方案的基础上，
7.所述网络基础架构还包括智能弹性的异构网络集群统一平台；
8.所述异构网络集群统一平台由边缘智能、核心智能、云智能以及水平智能切片和垂直业务切片组成；
9.所述异构网络集群统一平台与低轨道卫星网络、低空中继通信网络、海洋/深海网络、毫米波/太赫兹网络、无蜂窝超大规模协作网络、传统蜂窝移动网络和未来网络均连接；
10.通过边缘智能进行异构网络类型的区分，且使用元语言对异构网络进行控制和沟通。
11.在上述技术方案的基础上，所述未来网络包括量子通信网络和中微子通信网络。
12.在上述技术方案的基础上，
13.所述网络基础架构在逻辑上由云智能平台、核心智能平台、边缘智能平台和异构网络终端组成；
14.所述云智能平台用于处理各异构网络的按需需求和增量需求；
15.所述核心智能平台包括水平智能编排和垂直业务编排；
16.所述边缘智能平台包括异构接入互联、异构服务承载、各类传输介质和异构传输控制。
17.在上述技术方案的基础上，
18.所述网络基础架构的逻辑架构为由抽象层和网络切片形成的三层三生逻辑架构；
19.所述抽象层包括需求驱动层、数据认知层和异构网络层；
20.所述网络切片包括安全内生、智能原生和感知共生；
21.所述抽象层由物理平面抽象而成，所述网络切片由虚拟平面抽象而成。
22.在上述技术方案的基础上，
23.所述需求驱动层用于以闭环管控的范式来处理全维度上的各种需求，以需求为导向驱动其他网络层；
24.所述数据认知层用于解析和处理来自其他层的各类异构数据，以统一的规范和标准构建所述网络基础架构的语义信息体系，形成元语言和元认知；
25.所述异构网络层用于动态重构所有异构的网络，以将所述异构网络的网络抽象成透明网络。
26.在上述技术方案的基础上，所述安全内生、智能原生和感知共生的网络切片贯穿每个抽象层，以使抽象层具有相应的虚拟网络功能。
27.在上述技术方案的基础上，
28.所述网络基础架构的控制平面包括原有5g网络架构功能和新增功能；
29.所述新增功能包括无线网络接入簇、异构网络控制功能、边缘访问控制功能、元语言翻译功能、元数据管理功能和多维切片功能。
30.在上述技术方案的基础上，
31.所述网络基础架构还能够进行自主控制的弹性重构；
32.所述弹性重构为面对所承载的高通量、不同介质的异构网络和强互动的信息服务，提供协同处理异构信息的全链路网络服务，能够对网络架构、拓扑结构、演进模式和功能性能维度进行重构，并具有多路传输、低时延信息编码及传送、异构媒体边缘节点并发处理和高效分发的能力。
33.在上述技术方案的基础上，
34.所述网络基础架构基于全面语义定义，提供面向用户、异构网络和智能体都可理解的元语言，并形成元认知，以实现语义信息在异构网络的网络之间的交流；
35.所述异构网络之间传递的信息中每一bit均具有特征意义，以统一异构网络的网络的生态体系。
36.与现有技术相比，本发明的优点在于：针对空天地海一体化网络中的各种异构网络，遵循“需求-感知-决策-执行”的全程闭环管控的范式，统一构建异构网络的网络，每一个异构网络是其网元，下一代网络基础架构将卫星网络、空中网络、陆地网络和海洋网络等异构网络的集群，集各网络技术于一身，能够对地球各个空间进行全面的无线信号覆盖，使得空天地海一体化网络之间的信息能够互连互通。
附图说明
37.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为本发明实施例中异构网络的网络的示意图；
39.图2为本发明实施例中网络基础架构的拓扑图；
40.图3为本发明实施例中网络基础架构的智能平台逻辑图；
41.图4为本发明实施例中网络基础架构的“三层三生”逻辑图。
具体实施方式
42.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
43.下一代空天地海一体化网络，是一种集成了卫星网络、空中网络、陆地网络和海洋网络各种技术于一身的网络架构，能够对地球各个空间进行全面的无线信号覆盖，空天地海各异构网络之间的信息能够互连互通。但是目前没有一种能够完全适用于空天地海一体化网络的新一代互联网基础架构，既能够连接各类异构网络通信，形成异构网络的网络，又能够使各异构网络向下兼容。因此，理清下一代移动通信网络在各异构网络层面的关系和脉络，重新设计一种新型互联网基础架构就显得尤为必要。
44.参见图1所示，本发明实施例提供的一种基于下一代移动通信的网络基础架构，包括异构网络的网络，所述异构网络的网络为针对空天地海一体化网络中的多种异构网络，遵循需求、感知、决策和执行的全程闭环管控的范式，统一构建得到，所述异构网络的网络中通过相互理解的语言操控并进行数据传输，每一个异构网络为所述异构网络的网络的网元，且网络架构是异构网络的集群，且智能原生、安全内生和感知共生的三元网络切片，贯穿于网络架构的每一个网络抽象层，从水平和垂直的全维度上改变传统网络架构的范式。
45.需要说明的是，由于空天地海一体化网络中的各种异构网络的连接方式、通信协议、传输介质、标准规范都不尽相同，为了使下一代网络能够自由接入来自异构体的智能终端，故本发明构建一张异构网络的网络(相当于异构网络集群)，并遵循“需求-感知-决策-执行”的全程闭环管控的范式，使用网络之间相互能够理解的语言操控并传输数据，异构体的差异对用户而言是透明的、不可感知的。同时，智能原生、安全内生和感知共生的“三生”原则贯穿于整个网络架构的生命周期。
46.对于下一代网络所需面临的网络异构性、服务多样性和资源广泛性等复杂的要求，本发明的网络基础架构能够对异构网络体系进行协调和管理，多模态呈现基于虚实结合的各层功能，根据不同的网络架构、服务和资源提供灵活的网络虚拟切片，动态地选择不同的无线技术和网络框架，支持为不同类型的通信主体构建满足其个性化需求的服务承载网络，支持现有典型协议以及各种新型协议的快速部署，具有强大的通信可塑性和确定性。
47.参见图2所示，本发明中，网络基础架构还包括智能弹性的异构网络集群统一平台。异构网络集群统一平台由边缘智能、核心智能、云智能以及水平智能切片和垂直业务切
片组成；异构网络集群统一平台与低轨道卫星网络、低空中继通信网络、海洋/深海网络、毫米波/太赫兹网络、无蜂窝超大规模协作网络、传统蜂窝移动网络和未来网络均连接，未来网络包括量子通信网络和中微子通信网络；通过边缘智能进行异构网络类型的区分，且使用元语言对异构网络进行控制和沟通。即智能弹性的异构网络集群统一平台是本发明网络基础架构的核心。
48.参见图3所示，网络基础架构在逻辑上由云智能平台、核心智能平台、边缘智能平台和异构网络终端组成。其中，云智能平台用于处理各异构网络的按需需求和增量需求；核心智能平台包括水平智能编排和垂直业务编排，例如，智能寻址路由、动态传输协议等；边缘智能平台包括异构接入互联、异构服务承载、各类传输介质和异构传输控制。从而兼容现有网络的“云网边端”架构，并且全栈安全可信模块贯穿所有平台。
49.参见图4所示，网络基础架构的逻辑架构为由抽象层和网络切片形成的三层三生逻辑架构，即由三个抽象层和三个网络切片共同组成。抽象层包括需求驱动层、数据认知层和异构网络层，抽象层由物理平面抽象而成；网络切片包括安全内生、智能原生和感知共生，网络切片由虚拟平面抽象而成。
50.其中，需求驱动层用于以闭环管控的范式来处理全维度上的各种需求，以需求为导向驱动其他网络层；数据认知层用于解析和处理来自其他层的各类异构数据，以统一的规范和标准构建所述网络基础架构的语义信息体系，形成元语言和元认知；异构网络层用于动态重构所有异构的网络，以将所述异构网络的网络抽象成透明网络，即为异构网络的网络抽象一张对用户透明的网络。
51.需要说明的是，安全内生、智能原生和感知共生的网络切片贯穿每个抽象层，以使抽象层具有相应的虚拟网络功能。例如：对于需求驱动层而言，智能原生为其提供学习和推理功能，安全内生追踪“已知的未知”和“未知的未知”的网络安全漏洞，感知共生明确群智感知和社会感知的各类环境因素，共同服务于来自“人-网-物-境”全维度需求的叠加或增量。同样另外两层也是如此，虚拟的“三生”切片为物理的“三层”抽象提供具体的网络功能，形成全新的网络架构。
52.本发明中，网络基础架构的控制平面包括原有5g网络架构功能和新增功能；新增功能包括无线网络接入簇、异构网络控制功能、边缘访问控制功能、元语言翻译功能、元数据管理功能和多维切片功能。上述新增的控制功能与5g网络架构的功能共同组成下一代网络的网络基础架构的控制平面。
53.本发明中，网络基础架构基于全面语义定义，提供面向用户、异构网络和智能体都可理解的元语言，并形成元认知，以实现语义信息在异构网络的网络之间的交流；异构网络之间传递的信息中每一bit(比特)均具有特征意义，以统一异构网络的网络的生态体系。
54.即为了能让语义信息在异构网络集群之间交流，本发明网络基础架构基于全面语义定义。网络基础架构提供了一种面向人类、异构网络和智能体都可理解的元语言，并形成元认知。信息的每一个bit被真正赋予特定意义，元语言的高级语义知识将全方位定义、表征、描述、抽象、推理和使能，并统一网络生态体系。
55.本发明中，网络基础架构还能够进行自主控制的弹性重构；弹性重构为面对所承载的高通量、不同介质的异构网络和强互动的信息服务，提供协同处理异构信息的全链路网络服务，能够对网络架构、拓扑结构、演进模式和功能性能维度进行重构，并具有多路传
输、低时延信息编码及传送、异构媒体边缘节点并发处理和高效分发的能力。
56.即弹性重构的特征是指面对所承载的高通量、不同介质的异构网络和强互动的信息服务，提供高效协同处理异构信息的全链路网络服务，能够对网络架构、拓扑结构、演进模式和功能性能等多个维度进行重构，并具有多路传输、低时延信息编码及传送、异构媒体边缘节点并发处理和高效分发的能力，能够为需求和其增量提供多向信息交互的有效性和收敛性。
57.进一步需要补充说明的是，下一代网络的网络基础架构中的弹性特征能够实时增加不同传输介质的异构网络，不断扩大异构网络集群，提高数据传输容量，有效形成异构网络的网络。每个异构网络是下一代网络的网元，把信息传输功率均衡到多个网元节点，为其编排内部索引，形成包含一个或多个逻辑功能的跨多个物理网络的抽象虚拟切片，能够动态地自动迁移或增减网元并重构异构网络的网络，在保持网络正常提供服务的前提下使网络负载更加均衡。
58.下一代网络的网络基础架构的智能原生、安全内生和感知共生三种网络切片，都能在传统网络的垂直业务切片中得到应用。例如：在服务垂直行业虚拟切片的水平位置部署“智能原生”切片，该切片形成基于虚实结合的智能服务承载和智能传输控制、智能接入互联、智能融合传输介质等各层智慧功能。在水平维度上构建智能虚拟网络切片，使ai(人工智能)赋能网络切片的各个层面，例如，智能寻址路由、自适应交换方式、动态传输协议和多模态管理控制等。如果说5g sdn(software defined network，软件定义网络)/nfv(network functions virtualization，网络功能虚拟化)的网络切片从垂直行业上改变了传统网络体系架构，那么全新的“三生”切片将会从垂直和水平的维度上构建新型网络，使得下一代网络架构在全维度上具有更加自主可控制的弹性和重构能力。
59.本发明实施例的基于下一代移动通信的网络基础架构，针对空天地海一体化网络中的各种异构网络，遵循“需求-感知-决策-执行”的全程闭环管控的范式，统一构建异构网络的网络，每一个异构网络是其网元，下一代网络基础架构将卫星网络、空中网络、陆地网络和海洋网络等异构网络的集群，集各网络技术于一身，能够对地球各个空间进行全面的无线信号覆盖，使得空天地海一体化网络之间的信息能够互连互通。
60.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
61.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

技术特征：
1.一种基于下一代移动通信的网络基础架构，其特征在于，包括异构网络的网络，所述异构网络的网络为针对空天地海一体化网络中的多种异构网络，遵循需求、感知、决策和执行的全程闭环管控的范式，统一构建得到，所述异构网络的网络中通过相互理解的语言操控并进行数据传输，每一个异构网络为所述异构网络的网络的网元，且网络架构是异构网络的集群，且智能原生、安全内生和感知共生的三元网络切片，贯穿于网络架构的每一个网络抽象层。2.如权利要求1所述的一种基于下一代移动通信的网络基础架构，其特征在于：所述网络基础架构还包括智能弹性的异构网络集群统一平台；所述异构网络集群统一平台由边缘智能、核心智能、云智能以及水平智能切片和垂直业务切片组成；所述异构网络集群统一平台与低轨道卫星网络、低空中继通信网络、海洋/深海网络、毫米波/太赫兹网络、无蜂窝超大规模协作网络、传统蜂窝移动网络和未来网络均连接；通过边缘智能进行异构网络类型的区分，且使用元语言对异构网络进行控制和沟通。3.如权利要求2所述的一种基于下一代移动通信的网络基础架构，其特征在于：所述未来网络包括量子通信网络和中微子通信网络。4.如权利要求1所述的一种基于下一代移动通信的网络基础架构，其特征在于：所述网络基础架构在逻辑上由云智能平台、核心智能平台、边缘智能平台和异构网络终端组成；所述云智能平台用于处理各异构网络的按需需求和增量需求；所述核心智能平台包括水平智能编排和垂直业务编排；所述边缘智能平台包括异构接入互联、异构服务承载、各类传输介质和异构传输控制。5.如权利要求1所述的一种基于下一代移动通信的网络基础架构，其特征在于：所述网络基础架构的逻辑架构为由抽象层和网络切片形成的三层三生逻辑架构；所述抽象层包括需求驱动层、数据认知层和异构网络层；所述网络切片包括安全内生、智能原生和感知共生；所述抽象层由物理平面抽象而成，所述网络切片由虚拟平面抽象而成。6.如权利要求5所述的一种基于下一代移动通信的网络基础架构，其特征在于：所述需求驱动层用于以闭环管控的范式来处理全维度上的各种需求，以需求为导向驱动其他网络层；所述数据认知层用于解析和处理来自其他层的各类异构数据，以统一的规范和标准构建所述网络基础架构的语义信息体系，形成元语言和元认知；所述异构网络层用于动态重构所有异构的网络，以将所述异构网络的网络抽象成透明网络。7.如权利要求6所述的一种基于下一代移动通信的网络基础架构，其特征在于：所述安全内生、智能原生和感知共生的网络切片贯穿每个抽象层，以使抽象层具有相应的虚拟网络功能。8.如权利要求1所述的一种基于下一代移动通信的网络基础架构，其特征在于：所述网络基础架构的控制平面包括原有5g网络架构功能和新增功能；所述新增功能包括无线网络接入簇、异构网络控制功能、边缘访问控制功能、元语言翻
译功能、元数据管理功能和多维切片功能。9.如权利要求1所述的一种基于下一代移动通信的网络基础架构，其特征在于：所述网络基础架构还能够进行自主控制的弹性重构；所述弹性重构为面对所承载的高通量、不同介质的异构网络和强互动的信息服务，提供协同处理异构信息的全链路网络服务，能够对网络架构、拓扑结构、演进模式和功能性能维度进行重构，并具有多路传输、低时延信息编码及传送、异构媒体边缘节点并发处理和高效分发的能力。10.如权利要求1所述的一种基于下一代移动通信的网络基础架构，其特征在于：所述网络基础架构基于全面语义定义，提供面向用户、异构网络和智能体都可理解的元语言，并形成元认知，以实现语义信息在异构网络的网络之间的交流；所述异构网络之间传递的信息中每一bit均具有特征意义，以统一异构网络的网络的生态体系。

技术总结
本发明公开了一种基于下一代移动通信的网络基础架构，涉及无线通信技术领域，包括异构网络的网络，所述异构网络的网络为针对空天地海一体化网络中的多种异构网络，遵循需求、感知、决策和执行的全程闭环管控的范式，统一构建得到，所述异构网络的网络中通过相互理解的语言操控并进行数据传输，每一个异构网络为所述异构网络的网络的网元，且网络架构是异构网络的集群，且智能原生、安全内生和感知共生的三元网络切片，贯穿于网络架构的每一个网络抽象层。本发明能够使得空天地海一体化网络之间的信息能够互连互通。间的信息能够互连互通。间的信息能够互连互通。


技术研发人员：陈亮 何炜 张新全
受保护的技术使用者：武汉邮电科学研究院有限公司
技术研发日：2023.03.08
技术公布日：2023/7/19