面向6G的数字孪生网络综述:架构、应用和挑战 被引量：1

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作者 何小强 唐伦 陈前斌 《重庆邮电大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2024年第4期633-646,共14页

数字孪生网络(digital twin network,DTN)是一种利用数字孪生(digital twin,DT)技术创建物理网络设施的孪生虚拟数字网络。通过DT技术,DTN将从多个方面提升6G网络的能力,包括智能故障管理、智能网络优化和管理、网络智慧内生,助力实现... 数字孪生网络(digital twin network,DTN)是一种利用数字孪生(digital twin,DT)技术创建物理网络设施的孪生虚拟数字网络。通过DT技术,DTN将从多个方面提升6G网络的能力,包括智能故障管理、智能网络优化和管理、网络智慧内生,助力实现极简化、智能化和自动化的网络。通过对DTN进行全面研究,描述了DTN的主要特征和定义,阐述了DTN的架构、协议及接口和生命周期管理,并阐述其在模型管理与部署、资源管理与调度、安全与隐私保护、智能网络运维和智能交通这几个方面的应用,分析了DTN的挑战与未来。 展开更多

关键词 6G 数字孪生 数字孪生网络(DTN) 生命周期管理 智能网络运维

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6G数字孪生网络分布式架构及关键技术

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作者 丁海煜 朱艳宏 +2 位作者 郑青碧 邓娟 康曼聪 《信息通信技术》 2024年第2期19-25,共7页

面对新一轮科技与产业变革,新型信息领域创新性技术正在不断脱颖而出,以数字孪生等为代表的新型技术正在为6G网络的发展打开新的格局。数字孪生作为支撑网络统一规划、编排和管理的发展范式,是赋能6G演进的重要技术方向。文章深入分析... 面对新一轮科技与产业变革,新型信息领域创新性技术正在不断脱颖而出,以数字孪生等为代表的新型技术正在为6G网络的发展打开新的格局。数字孪生作为支撑网络统一规划、编排和管理的发展范式,是赋能6G演进的重要技术方向。文章深入分析数字孪生网络的现状和发展态势,提出面向6G的数字孪生网络分布式架构体系,并针对数据、建模和编排预验证三大核心技术进行详细研究,提出创新性的解决方案,可有效应对数字孪生网络面临的关键挑战。 展开更多

关键词 6G 数字孪生网络 高阶建模 双闭环编排 仿真验证

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基于语义认知网络的数字孪生网络架构研究

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作者 金冬子 李莹玉 +2 位作者 高大化 石光明 肖泳 《移动通信》 2024年第2期34-40,共7页

数字孪生网络是一种新兴的技术架构,通过对物理网络中的实体进行数字化表示,有望实现物理网络与孪生网络的闭环系统。然而,在传统通信网络框架下仍然难以满足数字孪生网络高保真度、高时效性和高资源利用率等需求。语义认知网络作为一... 数字孪生网络是一种新兴的技术架构,通过对物理网络中的实体进行数字化表示,有望实现物理网络与孪生网络的闭环系统。然而,在传统通信网络框架下仍然难以满足数字孪生网络高保真度、高时效性和高资源利用率等需求。语义认知网络作为一种智能的信息交互范式,侧重对数据含义的理解和处理,可显著提高传输效率和准确性,从而满足数字孪生网络高保真度和高时效性的需求。为此,提出了一种基于语义认知网络的数字孪生网络架构。该架构通过融合语义认知网络,可实现高保真度的孪生体模型构建、网络决策的智能优化以及高效的数据传输。在该架构的基础上,以基于语义认知网络的网络数据增强为案例,验证了语义认知网络可以在模型聚合过程中同时考虑样本数据量和分布相似性,训练得到具备生成高精度合成数据的孪生模型。 展开更多

关键词 数字孪生网络 语义认知网络 数据增强

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运营商数字孪生网络能力成熟度模型研究 被引量：5

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作者 李姗姗 许建宏 +2 位作者 李涛 赵永建 刘志飞 《电信科学》 2023年第6期149-158,共10页

数字孪生网络是通信产业转型升级的重要方向,是电信运营商落实国家战略和赋能数字经济的关键抓手。借鉴业界数字孪生成熟度研究成果,分析数字孪生网络内涵,提出了一套适用于电信运营商的数字孪生网络能力成熟度模型和评估实施方法;通过... 数字孪生网络是通信产业转型升级的重要方向,是电信运营商落实国家战略和赋能数字经济的关键抓手。借鉴业界数字孪生成熟度研究成果,分析数字孪生网络内涵,提出了一套适用于电信运营商的数字孪生网络能力成熟度模型和评估实施方法;通过对数字孪生网络发展阶段进行系统性描述、对数字孪生网络能力成熟度进行量化评价,有助于运营商识别技术或组织短板、改善预期结果,促进产业不同组织的创新和协作。 展开更多

关键词 数字孪生网络 能力成熟度模型 指标体系 实施流程 电信运营商

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面向6G的双循环数字孪生网络架构设计 被引量：2

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作者 杨婷婷 贺虹舰 +1 位作者 霍雨佳 孔令政 《无线电通信技术》 2022年第4期592-598,共7页

数字孪生是推动数字化转型的重要技术,当前受到学术界和工业界的广泛关注。数字孪生借助迅速发展的人工智能、智能化网络等先进技术,构建物理实体在虚拟空间的映射,可以实现物理实体的数字化管理。目前,很多研究将数字孪生用于特定场景... 数字孪生是推动数字化转型的重要技术,当前受到学术界和工业界的广泛关注。数字孪生借助迅速发展的人工智能、智能化网络等先进技术,构建物理实体在虚拟空间的映射,可以实现物理实体的数字化管理。目前,很多研究将数字孪生用于特定场景的控制与规划或作为仿真平台来应用,无法实现数字世界与物理世界的全场景交互。鉴于此,提出了基于双循环机制的数字孪生网络架构,将数字孪生网络看作一个系统的整体,旨在成为未来涉及智慧应用的通用架构,以实现全场景的任务覆盖。首先介绍业界对数字孪生的定义以及相关技术的研究现状,阐述了数字孪生网络的重要特性,然后详细给出了系统的架构设计以及其在算力众筹上的应用案例分析,最后对数字孪生技术未来的发展进行展望,分析了未来面向6G的数字孪生网络面临的问题与挑战。 展开更多

关键词 数字孪生网络 6G 智能化网络 智慧应用

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数字孪生网络(DTN):概念、架构及关键技术 被引量：57

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作者 孙滔 周铖 +11 位作者 段晓东 陆璐 陈丹阳 杨红伟 朱艳宏 刘超 李琴 王晓 沈震 瞿逢重 蒋怀光 王飞跃 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期569-582,共14页

随着5G商用规模部署、下一代互联网IPv6的深化应用,新一代网络技术的发展引发产业界的关注.网络的智能化被认为是新一代网络发展的趋势.网络为数字化社会的信息传输提供了基础,而网络本身的数字化是智能化发展的先决条件.面向数字化、... 随着5G商用规模部署、下一代互联网IPv6的深化应用,新一代网络技术的发展引发产业界的关注.网络的智能化被认为是新一代网络发展的趋势.网络为数字化社会的信息传输提供了基础,而网络本身的数字化是智能化发展的先决条件.面向数字化、智能化的新一代网络发展目标,本文首次系统化提出了“数字孪生网络(DTN:Digital twin network)”的概念,给出了系统架构设计,分析了DTN的关键技术.通过对DTN发展挑战的分析,本文指出了未来“数字孪生网络”的发展方向. 展开更多

关键词 数字孪生网络 网络自动化 网络闭环控制 全生命周期运维

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数字孪生网络接口设计及其协议分析 被引量：4

7

作者 陈丹阳 陆璐 孙滔 《中兴通讯技术》 2022年第1期29-33,共5页

探讨了数字孪生网络南北向接口和孪生层内部接口应具备的不同特性,并给出了当前一些通用接口在数字孪生网络中的适用性建议。同时,针对数字孪生网络面临的多协议问题,提出在孪生网络层和物理网络层间引入南向接口协议适配功能,在孪生网... 探讨了数字孪生网络南北向接口和孪生层内部接口应具备的不同特性,并给出了当前一些通用接口在数字孪生网络中的适用性建议。同时,针对数字孪生网络面临的多协议问题,提出在孪生网络层和物理网络层间引入南向接口协议适配功能,在孪生网络层和网络应用层间引入北向接口协议适配功能。借助南向和北向的接口协议适配功能,分别提出南北向多协议的识别、解析、转换方法,实现孪生层内部接口的多协议协同,降低构建数字孪生网络的协议处理的复杂度。 展开更多

关键词 数字孪生网络 网络孪生 多协议协同 闭环控制

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数字孪生网络技术及典型应用研究 被引量：4

8

作者 叶增炜 张云帆 鞠卫国 《电信快报》 2022年第3期33-37,共5页

针对网络发展面临的灵活性不足、优化成本高、预测性运维能力差等问题,通过DTN(数字孪生网络)技术,创建网络的虚拟孪生体,基于数据、模型和接口,实现物理网络与虚拟网络的实时交互,协同发展,从而为网络部署和创新发展带来便利。数字孪... 针对网络发展面临的灵活性不足、优化成本高、预测性运维能力差等问题,通过DTN(数字孪生网络)技术,创建网络的虚拟孪生体,基于数据、模型和接口,实现物理网络与虚拟网络的实时交互,协同发展,从而为网络部署和创新发展带来便利。数字孪生网络将改变网络全生命周期过程,提升网络的自动化和智能化水平,目前在5G、6G、行业现场网和区域网络自治等场景中得到应用。 展开更多

关键词 DTN(数字孪生网络) 全生命周期 5G 6G

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面向动态边缘网络的数字孪生自适应联合优化部署

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作者 张晖 罗天翔 王倩倩 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2024年第2期1-10,共10页

在数字孪生赋能的移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)网络中,如何实现数字孪生服务器的高效部署是确保数字孪生实时交互性的瓶颈问题。针对该问题,提出一种面向动态边缘网络的数字孪生自适应联合优化部署机制。首先,该机制构建面... 在数字孪生赋能的移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)网络中,如何实现数字孪生服务器的高效部署是确保数字孪生实时交互性的瓶颈问题。针对该问题,提出一种面向动态边缘网络的数字孪生自适应联合优化部署机制。首先,该机制构建面向动态边缘网络的双层数字孪生模型以实时捕捉MEC网络状态和UE资源利用情况等特征。然后,联合数字孪生交互时延模型、负载均衡模型和能源消耗模型建立数字孪生服务器自适应动态更新部署问题。最后,提出多阶段自适应动态联合部署优化算法,将数字孪生服务器自适应动态更新部署问题分解为数字孪生服务器初始化部署和自适应动态更新部署两阶段优化求解,以实现部署策略随MEC网络的即时系统状态进行自适应动态调整。仿真分析验证了所提出算法在预测精度、交互时延、工作负载和能耗方面的有效性。 展开更多

关键词 数字孪生网络 服务器部署 多目标优化 动态边缘网络 物联网系统

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数字孪生边缘网络 被引量：2

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作者 张彦 卢云龙 《中兴通讯技术》 2023年第3期21-25,共5页

面向未来网络的愿景与需求,融合区块链与联邦智能技术,提出了一种新的数字孪生边缘网络架构,并探究了数字孪生边缘网络部署与实施过程中所面临的主要挑战与关键问题,如虚实孪生映射与孪生体迁移等。所提方案能够在未来网络中构建低时延... 面向未来网络的愿景与需求,融合区块链与联邦智能技术,提出了一种新的数字孪生边缘网络架构,并探究了数字孪生边缘网络部署与实施过程中所面临的主要挑战与关键问题,如虚实孪生映射与孪生体迁移等。所提方案能够在未来网络中构建低时延、高可靠、安全可信的边缘智能系统,可以有效推动未来6G网络泛在智能连接愿景的落地与实现。 展开更多

关键词 6G 数字孪生网络 联邦学习 边缘智能

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面向数字孪生边缘网络的区块链分片及资源自适应优化机制 被引量：6

11

作者 蒋丽 谢胜利 田辉 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期12-23,共12页

为了解决数字孪生边缘网络数据共享面临的隐私和安全问题,提出一种基于区块链分片的数字孪生边缘网络数据安全共享机制。考虑动态时变的数字孪生边缘网络和边缘网络孪生模型与物理网络映射误差,建立联合多播簇头选择、本地基站(BS)共识... 为了解决数字孪生边缘网络数据共享面临的隐私和安全问题,提出一种基于区块链分片的数字孪生边缘网络数据安全共享机制。考虑动态时变的数字孪生边缘网络和边缘网络孪生模型与物理网络映射误差,建立联合多播簇头选择、本地基站(BS)共识接入选择、频谱和计算共识资源分配的自适应资源优化模型,实现最大化区块链分片交易吞吐量的目标。在数字孪生边缘网络环境下,提出双层近端策略优化(PPO)算法,求解自适应资源优化问题。仿真结果表明,所提算法可以有效改善区块链分片交易吞吐量。同时,在适应映射误差方面优于传统深度强化学习算法。 展开更多

关键词 数字孪生边缘网络 区块链分片 近端策略优化

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光网络数字孪生标准化与应用研究 被引量：2

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作者 孟海军 赵星 汤瑞 《通信技术》 2023年第9期1065-1070,共6页

当前光网络通过管控系统可以完成网络智能化管理和配置等功能,但还存在网络规划、数据分析、性能优化、故障诊断预测等需求未满足,光网络数字孪生通过虚实结合、网络建模和学习算法等技术能够很好地解决这些问题。通过梳理光网络数字孪... 当前光网络通过管控系统可以完成网络智能化管理和配置等功能,但还存在网络规划、数据分析、性能优化、故障诊断预测等需求未满足,光网络数字孪生通过虚实结合、网络建模和学习算法等技术能够很好地解决这些问题。通过梳理光网络数字孪生国际国内标准化现状,结合数字孪生技术特点和光网络业务场景需求,提出光网络数字孪生架构和数字孪生系统与管控系统交互接口,详述光网络数字孪生模型和算法,以及光网络数字孪生技术未来发展挑战,为光网络数字孪生的标准化和现网应用提供技术支撑。 展开更多

关键词 光网络数字孪生 标准化 架构 交互接口 模型和算法

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面向6G的网络架构建模、评估及优化

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作者 王晓云 陆璐 +3 位作者 刘超 施南翔 张童 潘筱涵 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期235-249,共15页

针对未来6G网络场景多样化、网络要素多元化等带来的网络架构设计和部署复杂度升高的难题,提出了一种基于数字孪生的6G网络架构建模、评估及优化方法。首先,对网络架构中的复杂要素进行系统分类,据此在数字孪生空间内建立包含业务域、... 针对未来6G网络场景多样化、网络要素多元化等带来的网络架构设计和部署复杂度升高的难题,提出了一种基于数字孪生的6G网络架构建模、评估及优化方法。首先,对网络架构中的复杂要素进行系统分类,据此在数字孪生空间内建立包含业务域、逻辑域和物理域的三域模型;其次,利用超图理论对模型中的各域及其之间的复杂关系进行详细建模;再次,提出了网络架构熵的概念,并将其用于量化评估6G网络架构设计和部署方案的合理性;最后,提出了一种6G网络架构熵的构建方法,推导并形成了6G网络架构熵减的设计思路。仿真结果表明,所提架构熵减理论能够在不同场景下针对6G网络架构的设计和部署方案优劣进行量化评估,并给出优化设计的方向。 展开更多

关键词 6G网络架构 数字孪生网络 超图理论 网络架构熵

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基于PrefixSpan和LightGBM的网元拓扑连接关系判别方法

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作者 倪晋宇 涂泾伦 +2 位作者 杨天昊 陈晓峰 白云飞 《数字通信世界》 2024年第1期41-44,89,共5页

文章创新地提出了一种基于PrefixSpan和LightGBM的网元拓扑连接关系判别的方法,采用PrefixSpan算法对告警数据进行抽取挖掘,然后将挖掘结果进行分析并将分析结果输入到LightGBM中进行监督学习,获得最终网元拓扑连接关系判定模型。实验... 文章创新地提出了一种基于PrefixSpan和LightGBM的网元拓扑连接关系判别的方法,采用PrefixSpan算法对告警数据进行抽取挖掘,然后将挖掘结果进行分析并将分析结果输入到LightGBM中进行监督学习,获得最终网元拓扑连接关系判定模型。实验结果表明:本方法在基站及相关网元拓扑连接关系的推断中f1值达到了0.89,有效提升了网元拓扑连接关系判别的准确度,为网元拓扑连接关系校正提供了有力手段,为数字孪生网络构建打下坚实的基础。 展开更多

关键词 数字孪生网络 频繁项集 时序 网元拓扑连接 机器学习

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云时代全光底座架构及关键技术 被引量：1

15

作者 王光全 沈世奎 《信息通信技术与政策》 2021年第12期19-26,共8页

随着5G和云时代对业务带宽、网络性能、网络安全、网络管控等要求的不断提高,光网络将进一步直接提供面向连接的网络服务,同时也成为运营商网络的坚实底座,满足云时代不同带宽、性能、安全、业务等级等需求的综合业务承载,光网络发展面... 随着5G和云时代对业务带宽、网络性能、网络安全、网络管控等要求的不断提高,光网络将进一步直接提供面向连接的网络服务,同时也成为运营商网络的坚实底座,满足云时代不同带宽、性能、安全、业务等级等需求的综合业务承载,光网络发展面临着巨大的机会与挑战。对云时代全光底座的架构进行了阐述,基于该架构,分析了超高速传送、全光综合接入、SDN化管控、开放与解耦,以及智能化增强与光网数字孪生等光网络关键技术。 展开更多

关键词 全光网 全光底座 SDN化 数字孪生光网络

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