面向元宇宙的6G核心网架构演进

        元宇宙（Metaverse）是一个数字化的三维虚拟世界，由多个虚拟现实环境组成，可以由人工智能、虚拟现实技术、区块链等技术构建而成。它基于XR技术和数字孪生实现“时空拓展性”；基于AI和物联网实现虚拟人、自然人和机器人的“人机融生性”；基于区块链、Web3.0、数字藏品/NFT等实现“经济增值性”。

        元宇宙在社交系统、生产系统、经济系统上虚实共生，每个用户可进行世界编辑、内容生产和数字资产自所有。在元宇宙中，人们可以通过虚拟人物、虚拟身份或者真实身份，与他人进行交流、社交、参与各种活动，甚至进行商业活动、工作、学习等。

当前网络面临的挑战

        尽管5G技术的高速、低延迟特性为元宇宙的发展提供了有利条件，但在当前网络中实现元宇宙仍然存在一些挑战。

        - 多模态业务流保障：XR/元宇宙要求支持多模态业务的传递和保障。多模态业务流包括上行的触感、姿态数据，下行的音频、视频等数据。为了避免晕眩和资源浪费，要求对I帧优先保障和传递，当前UPF对视频帧的识别存在较大的性能损耗。

        - 数字身份管理和认证:元宇宙中，除了真身，还有化身、分身等，而当前移动网络中用户主要是真身为主，如何更加方便地管理化身和分身，如何跨多个元宇宙进行数字身份的共享和认证是需要解决的问题。

        - 内容创作和管理：元宇宙中需要海量的虚拟内容来丰富用户体验，这需要大量的内容创作者和管理者来进行内容的制作、管理和更新。因此，需要建立相应的内容创作和管理平台，以支持元宇宙中的内容生态系统。

未来6G核心网元宇宙架构演进及关键技术

        针对5G网络面临的挑战，本文提出内生元宇宙（MetaNative）的6G核心网架构，如图1所示。其中包括支持数字世界生成的元宇宙大模型（MetaGPT）、用户数据智能感知的Meta NPU（Network Packet Unit）、支持数字身份（真身、化身、分身）融合的NDU（Network Data Unit）、支持元宇宙联盟的NAU（Network Auxiliary Unit）等。

元宇宙大模型（MetaGPT）

        元宇宙的挑战之一是平行数字世界的构建。元宇宙数字世界中的环境和物体需要以三维形式进行建模，包括建筑、景观、人物等。本文提出MetaGPT概念，通过MetaGPT不仅可以自动生成XR视频，还可以基于现实世界一键重构数字孪生世界（World Twin）。其次，还可以根据自然人的需求，自动生成化身、分身的模型。

        为了扩展元宇宙大模型能力，未来还考虑元宇宙大模型与其他通用大模型形成模型联盟，增强对数字世界的构建能力和分身的智能化处理能力等。

元宇宙数字身份认证

        在支持数据原生的NDU基础上，可以针对元宇宙进一步增强，融合化身、分身的用户数据，实现真身、化身、分身的融合统一管理和数字身份认证。NDU与MetaGPT进行数据交换，NDU为MetaGPT提供原始的语料数据，MetaGPT基于此数据，自动生成化身、分身的模型数据。

        数字身份数据也可以通过NAU或区块链技术，与业界其他的元宇宙进行数字身份数据的共享，形成多元宇宙的联盟，以实现用户在多个元宇宙中自由穿梭，在数字世界中，完成工业、娱乐、商业中的各项事务，甚至虚拟资产的交易等。

元宇宙用户面（Meta NPU）

        在5G网络中，为了保障XR多模态业务流，提供了对视频流中的关键帧（I帧）进行识别和保障，当前I帧的识别需要借助UPF集成的xDPI功能，或者需要XR平台在RTP扩展头域携带信息。

        未来6G考虑进一步增强用户面对元宇宙业务数据流的智能感知和保障能力，为此提出Meta NPU。Meta NPU支持内生AI，可以结合Meta GPT训练的数据，自动形成可以识别XR业务的推理逻辑，快速识别XR视频的帧数据，自动进行资源调度和拥塞控制，满足XR低时延要求。

元宇宙即服务（MaaS）

        在元宇宙大模型的基础上，6G核心网可以通过网络智能单元（NIU），向外开放6G元宇宙相关的能力，包括数字世界数据的生成，分身、化身的互动等，外部应用可以基于开放的能力，构建相关的应用，例如全息会议、XR协同设计、商业购物、数字医疗等。

元宇宙智能感知层

        未来XR元宇宙，不仅可以连接AR眼镜、VR头显、3D Pad等，还可以和通感一体技术结合。通过通感基站，感知现实的物理世界，包括人的姿态、动作，车辆等，在广域进行交互，使XR的使用从室内、园区，走向室外广域的世界。6G核心网通过从通感采集的数据，还可以快速构建与物理世界对应的数字世界。

        借助6G通信技术，我们有望实现一个真正意义上的元宇宙，为用户带来前所未有的数字化交流和沉浸式体验。未来，我们还需要不断探索和研究，以进一步完善元宇宙的构建和发展，为社会带来更加丰富多样的数字化体验。