中国联通 CUBE-Net 3.0 创新合作倡议书.docx

CUBE-Net中国联通CUBE-Net3.O创新合作倡议书中国联合网络通信有限公司2021年12月目录一、引言1二、CUBE-Net3.0发展目标和计划3三、CUBE-Net3.0创新成果7(一)技术研发成果7(二)产业合作成果10四、联合创新倡议13(一)下一步研究itJ13(二)联合创新倡议17一、引言中国联通2021年3月发布CUBE-Net3.0网络创新体系，提出携手合作伙伴共同构建面向数字经济新需求、增强网络内生能力、实现“联接+感知+计算+智能”的新一代数字信息基础设施。这与习近平总书记提出的“加快建设高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字信息基础设施，打通经济社会发展的信息大动脉”的战略要求是一致的。CUBE-Net3.0是2015年提出的CUBE-Net2.0网络架构继承和发展，在网络SDN、NFV.云化、智能化转型的基础上，融入云原生、边缘计算、人工智能、区块链、内生安全、确定性服务和IPv6+等新技术元素，强化不同技术和产业要素的深度融合。图1CUBk1.Net3.0网络架构CUBE-Ne13.0网络架构包含了五个组成部分，如图1所示，分别为：面向用户中心的宽带接入网络（UoN：Customer-orientedNetwork)；面向数据中心的云互联网络(DoN：DC-orientedNetwork)；面向算网一体的融合承载网络(CoN：Computing-orientedNetwork)；面向品质连接的全光网络(AON：A1.1.Optica1.Network)；面向运营和服务的智能管控平面(ACP：A1.-drivenContro1.P1.a1.fo11n)0二、CUBE-Net3.0发展目标和计划CUBE-Net3.0作为新时期中国联通网络创新体系，将通信网络基础设施升维为新一代数字信息基础设施，体现了中国联通全面服务国家数字经济的价值追求、持续深化通信网络数字化与智能化转型的战略以及加快推动数字技术与实体经济深度融合的愿景，具体发展目标如下：1、云网融合的算力网络通过IPv6+技术创新，实现算网深度融合，构建高质量承载的新型网络，提供“联接+感知+计算+智能”的算网一体化服务。2、智能开放的全光网络推动光网络向高速全光接入和云光一体化演进，打造全光底座，构建“全光算力网络“，提供超高速灵活动态全光互联。3、泛在弹性的移动宽带推动高低频混合组网，空天一体提供泛在连接，构建“泛在、弹性、智能、绿色''的移动宽带网络，提供智能灵活的移动接入服务。4、服务定制的确定性网络完善S1.A保障体系，实现业务可管、可控、可定制，构建确定性业务服务能力，提供面向局域和广域业务的分级、分场景确定性极致体验。5、A1.赋能的算网大脑引入云智链安等内生能力,打造“自智网络”,构建A1.赋能的算网大脑和网络数字挛生体,提供智能的端到端一体编排、故障诊断、自动负载均衡等能力，实现“云网边端业”协同服务。6、数据驱动的智能运营建立云网、数据、应用的智能联动服务体系，构建“网络全景掌控、服务对象跟踪、智能需求匹配、客户体验提升''智能服务能力，实现敏捷的业务调度管理与优化、动态智能的供需服务匹配。7、内生免疫的网络安全打造H感知、F1.免疫、自适应的网络内生安全能力体系，建设基础资源可信、态势智能感知、事件协同响应、能力灵活开放的安全增强型网络。中国联通CUBE-NC1.3.0网络创新体系，计划按照三年为一个发展周期，历经三个发展阶段。阶段一(2021-2023)：-通过网络和算力资源的协同编排和调度，构建“一网联多云，一键网调云''的能力体系，实现云调网和网调云的灵活适配，云边算力可通过网络产品对外统一提供。-基于400GWDM/OTN、OXCZRoADM打造超高速率、超大容量、超长距离、超宽灵活、超强智能的开放光网络，提供动态灵活超强运力：持续推进多技术体制多场景高速便捷全光入云能力。-持续推进“智享上行'、亳米波高频通信及高低频协同技术演进研究和验证，全而提升5G上下行灵活大带宽高容量能力。-通过无线+承载网+核心网网络切片、边缘分流、移动性优化、智能QoS调度等手段面向AR/XR、云游戏业务等提供稳定的低时延确定性能力。-实现以算网一体协同调度为代表的网络功能智能化，包含网络资源、业务和网络状态智能感知、基于性能的路由智能计算、业务及网络性能等多源数据的智能分析和判断等。发展基于数据分析能力的智能化应用，形成数据自主可控可信能力，建设静态网络分析与动态感知评判系统，完成网络工作流程全数字化改造，发展基于数据分析能力的智能化应用。-制定网络内生安全能力体系架构，开展设备内生安全防护机制研究，对具备内生安全防护能力的设备原型进行技术验证。阶段二(2024-2026)：-实现“联接+算力”一体化运营，在一体化供给的基础上，纳入外部算力和端侧兑力，构建算力网络交易平台，为客户提供一点接入、全面可控的自助服务能力。- 开展800G及Tbit/s超高速传输技术应用，打造超高速率、超大容量、开放解耦的数据中心光互联网络。开展空分复用及多波段传输等新型传输体制研究与试验，突破传统单模光纤传输容量限制。-推进高中低频协同组网、通感融合技术演进、无线网云化/智能化技术验证，开展智能超表面等创新技术方案应用。- 通过5GUR1.1.C、TSN.1.AN以及双链路等手段，面向工业等超低时延、高可靠业务提供局域高确定性能力；提供跨园区的广域确定性能力。- 提供从终端、接入、承载、算力的端到端智能编排调度能力，实现算网可编程能力服务化。完成端到端网络数字季生体与生产系统对接，实现初步模拟执行、实时控制，流程闭环。-通过大数据及A1.等技术，推动网络自组织、自优化、自治愈，实现高阶网络自动化运维，提升规建维优智能化应用程度。-基于网络内生安全能力，设计集约化云网安全管理功能架构，完成“云网安”-体化的集约化编排和管理系统试验与应用。阶段三(2027-2029):- 实现“联接+算力”一体化生产，推进实现计算能力服务化抽象,结合算力标识、算力建模、算力分级、在网计算技术，支持多形式、多粒度的算网能力开放。- 推进后香农时代光传输技术与体制研究，基于数字孳生、意图驱动等技术打造高度智能化的自智光网络。- 开展6G技术标准化和试验，持续推进泛在弹性移动宽带能力推升。- 形成时延Ims,可靠性99.9999%,同步精度US级的局域超高确定性能力，实现超高确定性业务服务保障。-实现具备自运行、自学习、自适应、自优化、自服务的'自智网络”。- 通过对网络掌控能力与业务洞察能力的融合，构建资源与需求动态且精准匹配的运营模式，实现运营智能化及生态开放。-打造云网安全大脑，提供基于内生安全能力的融合创新服务。三、CuBE-NN3.0创新成果近年，中国联通在CUBE-Ne13.0网络创新体系指引下，联合产业合作伙伴开展了多方面的技术研发工作，取得了阶段性成果。(一)技术研发成果1、自主研发创新成果-集约化网络协同编排系统：实现端到端OTN专线业务、IP+光跨专业专线业务的端到端编排和配置。系统已经上线，提供政企精品专线、云联网等业务智能选路和开通服务。-算网一体业务编排和服务平台I采用云原生架构，实现基于IPv6+的算网资源统一编排，正开展“云网安”一体化创新业务试验验证；支持边缘场景下SerVCr1.CSS架构的算力封装和业务部署、边边协同的算网编排调度，正在开展或验验证。-网络A1.平台：实现智能故隙溯源、智能巡检、智能优化等网络场景A1.赋能，可大幅提升网络运维效率。-网络内生的5(数据系统：针对5Gc各接口原始码流数据，通过自主解析与规则控制进行数据定制，并以快速标签及多源多域数据融合分析，赋能网络侧与运营侧基于数据的应用。-网络态势感知平台I通过全网态势预测，对用户感知进行推演和用户意图预判，建立需求与网络资源间匹配模型，精准赋能一线运营，系统已部署应用。-移动网智能优化综合平台：实现基于数据的智能化根因诊断、泛在数据智能化测控、三维可视化网优场景建模；建立网元级内生智能优化体系及知识图谱，提升网优智能化程度：目前已经初步完成平台的研发。-智能城域网SDN控制器：已经实现对全国智能城域网设备的控制，完成5G基站回传业务及切片业务的部署。-城域开放光网络SDN管控系统：已经实现OTN-CPE、G.metro和模块化波分等多种类型、多个厂家设备的统一管控和解耦组网，其中OTN-CPE管控模块已上线运行；GmCIm管控模块已完成试点；模块化波分管控模块即将在现网试点。-网络设备通用操作系统CUNo完成了在数据中心模块化交换机和智能城域网接入路由器上的系统集成测试验证。-算网模块化交换机：完成了设备研发，在数据中心场景中进行了测试验证。-多功能一体化云基站CUBOXI.0;在统一云原生平台上实现基站功能、边缘计算功能和高实时性业务的集成部署，提供弹性灵活的园区室内外综合覆盖、智能实时管控以及网络能力开放，实现专网区域内S1.A闭环保障。-固移融合"5G+WiFi定制核心网”设备：实现5G和WiFi共平台统一管理，提供低时延、大带宽等各种业务的差异化分流承载功能，满足垂直行业专网多样化业务应用需求。-云原生应用安全自免疫殴证系统：将安全能力原生化，内嵌于业务应用系统，增强业务系统自身免疫力，实现网络攻击实时感知、实时阻断，弥补网络云化后边界防护的不足。2、标准及白皮书成果类型成果名称国际标准(HU)算力网络信令要求算力网络鉴权与调度架构基于区块链的面向网络数据完整性验证服务架构及要求基于区块链的自治身份架构与要求IMT-2020局域网中支持跨域确定性通信业务的框架和QoS需求云原生PaaS平台安全指南国际标灌(ETS1.)基于SRv6运营商网络服务功能烧国际标准(ORAN)企业级微站硬件参考设计标准行业标准工业互联网确定性网络技术要求电信网络的确定性IP网络-面向汇聚层边缘云的技术要求下一代无我网络确定性技术研究工业互联网边缘计算边缘节点模型与要求边缘云工业互联网园区网络5G网络部署技术要求边缘云互联互通研窕报告网络数字季生的能力评估数字空生网络：架构及技术要求面向公共通信网络业务体验的算力量化与建模技术要求面向公共通信网络业务体魁的统噂力标识技术要求面向公共通信网络业务体验的异构算力可信认证技术要求面向公共通信网络业务体脸的算力资源服务化抽象技术要求算力网络标识解析技术要求基于SRv6的业务链技术要求用于IP承我网的灵活以太网互通技术要求云化城域网接入设备白盒化技术要求IP网络路由仿真系统的信息接口标准相干光模块通用管理接口要求第1部分：CFPX有中继器的开放海缆通信系统技术要求专着算力网络一面向云网融合20的网络架构和关键技术技术白皮书云网融合向业网一体技术演进白皮书异构算力统一标识与服务白皮书中国联通CUBE-NCt30：5G确定性服务质量保障体系白皮书中国联通6G白皮书V1.0)中国联通弹性空口3.0(CUBE-F1.EXA1.R3.0)白皮书云时代的全光底座白皮书CU-DevSecOps实践白皮书(二)产业合作成果2021年3月同步启动CUBE-Net3.0网络创新工程合作伙伴计划，与华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、中国信息通信科技集团有限公司等签署战略合作协议，在算力网络、开放光网络、确定性服务、智慧运营、内生安全等方面开展多项CUBE-Net3.0创新技术和业务的合作开发、示范应用与技术验证；与多个高校和科研机构成立联合实验室，开展核心技术攻关：与芯片、服务器、光模块等产业链合作伙伴共同开展开放网络技术及产品研发。1、联合创新实验室序号实验室名称联合单位IIPV6+联合创新实验室华为技术有限公司2算力网络联合创新实验室广东示范基地华为技术有限公司3智能开放光网络联合实验室北京邮电大学4网络大数据与智能网络联合实验室北京邮电大学、香港中文大学（深圳）、电子科技大学5中国联逋云网智能优化实验室郑州大学65G冶金智能制造联合实验室北京科技大学7下一代互联网新技术联合实验室下一代互联网国家工程中心粤港澳大湾区创新中心2、产品研发和试验示范合作合作类型合作内容联合单位产品研发内生安全DDOS防护方案和设备原型设计华为技术有限公司园区5G专网边缘一体化产品英特尔（中国）有限公司，联想（北京）信息技术有限公司，浪潮集团有限公司I0G/25G可调谐光模块吉岛海信宽带多媒体技术有限公司G.mc1.ro接入型波分设备北京格林威尔科技发展有限公司试验示范在广东大湾区开展5G-Advanced相关技术验证华为技术有限公司在广东大湾区开展5G+TSN-IP试验示范华为技术Tr限公司在山东诸城开展5G智慧超卡工厂企业专网试验示范爱立信（中国）通信有限公司5G基站智能化创新合作验证中兴通讯股份有限公司在江苏南京和广东江门开展基于25G可调谐光模块的G.metro前传波分试点验证北京格林威尔科技发展有限公司、深圳市海思半导体有限公司、深圳震有科技股份有限公司3、技术战略合作-与新一代人工智能产业技术创新战略联盟（A1.T1.SA）和删城实验室合作开展Open1.启智开源创新平台建设，将PubeAI智立方”软件贡献至OPeM启智社区，并作为重点开源项目进入社区项目孵化管道，目前已在启智社区开源21个代码仓库。-与江苏省未来网络创新研究院达成战略合作，开展网络大数据融合分析及挖掘、网络大数据行业应用创新应用，井共同研发基于大数据的智能化/精细化网络运营方案、产品平台。-与网络通信与安全紫金山实验室达成全面合作协议，开展IP+光、网络操作系统等算网融合技术创新。与中国移动通信集团有限公司、中国电信集团公司、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司等达成合作意向，共同推进数字挛生体系国际国内标准化工作。四、联合创新倡议（一）下一步研究计划1.算力网络方向研究内容IPv6+技术创新研发以SRv6技术为底座，开展SFC、APN6,CFNIPv6+等技术研究和创新，增强网络可编程能力.实现灵活服务功能调度和服务资源分配。算力建模与管理研究研究泛在异构算力的度量技术、算力资源全局调度算法与兑网一体化承载、泛在算力的服务化及标识技术。算力网络转发面技术研究推进可编程转发面、在网计算、存算网一体化等方向的关键技术研究，在操作系统架构开放、控制面能力开放、数据面能力开放、软硬件融合、应用在网加速处理等方向进行核心技术突破。2.全光网络方向研究内容全光锚点接入技术以全光锚点为中心，提供OTN/OSU、G.mcgWDM、PON等多种技术体制面向多场景的高速泛光接入，实现灵活便捷全光入云。开放全光网络技术深入开展开放光网络（含ROADM等灵活光层）的技术研究，自主研发管控系统,推动开放光网络技术成熟和推广。智能光网络技术开展光网络智能化增强，在智能运维、数字享生光网络、业务感知和意图驱动光网等方向开展合作，推动光网络向自治光网发展。自主可控关键技术推动光网络关键技术国产化。3.移动宽带方向研究内容“智享大上行”技术联合开展基于智享大上行技术演进方案和产业推进，推进5G上行能力增强，满足行业大上行应用。亮米波高频通信技术联合开展本米波高频通信技术，持续推进毫米波大带宽、大上行、高精定位等技术研究，创新亳米波园区专网方案，提升行业服务能力。频率资源池细化研究推进高中低协同、虚拟大载波和频率资源池组化技术研究，提升用户业务体验和系统频率效能。智能超表面研究产学研联合推进智能超表面技术演进及应用研究，形成场景化方案，加速推进产业链完善。通感融合技术研究推进通感融合技术创新研究，聚焦智祗交通、无人机、智慧养老、智慧工厂等场景，推进网络架构、标准协议和技术方案，拓展新应用空间。4.确定性网络方向研究内容确定性网络基础架构和体系研究研究确定性网络感知/度量/决策/管控体系、统一确定性S1.A框架、大规模业务接入和转发技术、网业感知协同技术等，构建确定网络技术体系。广域确定性网络技术研究研究基丁切片的确定性技术方案、跨网络域信息交互和协同机制、边缘互联和应用迁移机制等，面向实时交互视频类业务、远程控制类业务等进行跨网络域的广域网络集成示范。边缘确定性网络关键技术研究与系统研发研究局域场景以及边缘业务部署情况下的确定性网络关键技术，研发适用于园区场第/网络边缘部署的边缘一体化系统设备原型，基于A1.的边缘实时业务优化平台等。异构工业确定性网络关键技术研究和系统研发研究5G+工业协议（如TSNxProfinet等）协同适配传输理论和协调调度技术，多接入融合（工业WIFI,工业PON等）传输机制，精准控制和路由机制，研发协议融合网关原型，构建端到端试验床。通感智算体化工业内生确定性网络技术研究面向复杂无线工业环境开展感知+通信+智能+计匏一体集成的工业内生确定性网络关键技术研究和创新设备研发，满足超高确定性工业控制类业务。5.算网大脑方向研究内容算网编排技术及系统算网协同场景下算网业务编排技术、接口协议、信息模型（向管控层的接【1、向上开放的能力接口）、自动编排算法及训练模型研发，迭代算网编排原型系统，形成穿网端到端业务编排（含接入+IP承载+光+算力）协同能力，算网业务自动化和智能可视化能力。数字季生研究开发网络数字享生系统原型，实现数据采集、处理标准化，初步实现对于实体网络的学生呈现。形成数据建模、网络仿真等基础能力，与编排系统等能力系统对接，初步验证模拟执行与实时控制能力。智原生算力网络形成面向网络A1.应用的推理、决策A1.自主研发能力，生成数据标准及能力算法集，结合具体场兔（故障渊源、算网端到端业务自动调度、智能路径调优、智能流量优化）推进网络功能智能化研究工作，完善自动驾驶网络分级及评估体系，构建网络核心场地数据集及知识图谱。6.智能运营方向研究内容内生数据能力研究围绕数据采集解析共享、多源多域数据拉通与融合、数据“敏捷”“高效”“定制加工”等能力建设开展基础研发，构建与网络本体紧密结合的实时数据系统，强化业务数据对网络本身的反债机制以及向应用方向精确输出数据成品的能力.智能网络态势感知与决策提供更为深入精准与全面细致的多维网络洞察与网络态势感知体系，充分发挥大数据与A1.技术的优势，发展网络智能化应用与业务服务化挖掘，推进网络智能运维、智能优化及基r数据智能的资源建设合理化决策等方面的发展。智能网络运营与优化研究网络自治自愈自优化的自动驾验能力，逐步掌控网络资源与各业务场景化诉求的关联能力，向全面智能化运营方向持续推进。7.内生安全方向研究内容内生安全机制研究推动网络安全体系从边界隔离、外挂的被动防护向着原生内嵌、安全可信、智能灵活的主动防御演进。打造内生安全体系构建设备安全可信、云网安全内生、运维安全智能和业务安全赋能的四维网络内生安全能力体系。（二）联合创新倡议中国联通全面承接新时代赋予的新使命，将“十四五”公司发展的定位明确为“数字信息基础设施运营服务国家队、网络强国数字中国智慈社会建设主力军、数字技术融合创新排头兵”，基于新定位，中国联通公司战略升级为“强基固本、守正创新、融合开放”。在新定位新战略下，中国联通将全面发力数字经济主航道，将“大联接、大计算、大数据、大应用、大安全”作为主责主业，实现发展动力、路径和方式的全方位转型升级，更好地开辟新发展空间、融入新发展格局。CUBE-Nc1.3.0作为中国联通未来5-10年网络转型的顶层架构，将遵循开放开源、绿色节能、共建共享、H主可控、安全可信、模式创新六大实施理念，积极构建开放合作的产业生态，以开放心态和开放能力聚合产业链上下游共同赋能经济社会数字化和智能化转型。CUBE-Net3.0希望聚合产业技术合作伙伴，共同打造新一代数字基础设施；希望与垂直行业紧密合作，赋能产业数字化转型；希望与应用开发商和集成商合作，共同为用户提供高品质的融合服务产品。加强与高校、科研院所合作，共建联合实验室等协同创新平台。以CUBE-Net3.0体系架构和关键技术为目标，合作开展核心基础技术攻关，解决“卡脖子”问题，联合申请和承担国家重大科研项目，双方发挥各自优势，推动基础技术研究与企业应用需求相结合，促进研究成果向现实生产力转化，提升研究价值。加强信息通信上下游企业合作，促进新型设备、终端、应用的商业成熟.以落地应用为牵引，与信息通信上下游产业合作伙伴深度合作，强化标准制定和关键技术攻关,夯实发展基础，搭建CUBE-Ne1.3.0技术认证平台和实验室，推动符合CUBE-NC1.3.0系统架构的技术、产品、方案的推广应用。加强重点垂直行业合作，开展跨产业跨领域联合研发和应用创新。CUBE-Net3.0系统架构瞄准2030,面向2025,融入云原生、边缘计算、人工智能、区块链、内生安全、确定性等新技术元素，构建支撑经济社会数字化转型的新一代数字基础设施。CUBE-Net3.0将助力中国联通在重点行业的应用布局，加快AR/VR、视频、在线办公、在线教育、远程医疗等数字服务升级换代，推进工业互联网、智慧城市、交通物流、新媒体、能源等领域的融合应用。加强开源创新合作，融入国际开源生态，促进自主技术研发能力提升.积极参与国内外主流开源社区活动，开放CUBE-Net3.0创新项目，与合作伙伴共建开源生态，共同推动建设国家新一代数字信息基础设施。参与开源社区创新平台建设，实现关键应用领域的技术开源和共享，依托联盟和社区平台发布和推广新成果，创造更多新的合作机遇。加强与国内外其他电信运营企业合作，推进行业合作和基础设施共建共享。在网络与计算融合、网络A1.开放网络、共建共享等关键技术方向和重要技术领域，发起成立产业创新联合体，扩大国际影晌力。建立联合研发实验室，共同打造产业认可的技术标准和设备，建立新型产业合作生态。