26、5G与人工智能物联网：数字孪生技术的应用与挑战

5G与人工智能物联网：数字孪生技术的应用与挑战

1. 5G网络数字孪生

1.1 5G网络数字孪生的引入

数字孪生在支持网络运维、规划和设计方面的应用，是迈向5G数字孪生（DT）的第一步。通过新的测试和配置方法，能够创建一个基于软件的5G物理网络仿真副本，实现对实际网络的持续原型设计、测试、配置和自我优化。

1.2 仿真与模拟的区别

• 模拟 ：模拟的行为与被建模的系统相似，能让我们了解事物的工作原理。
• 仿真 ：仿真则完全模拟被建模的系统，遵循其所有规则，创建一个精确且实时更新的副本，功能完全相同，能准确呈现特征和结果。

仿真在测试复杂的现实网络条件时具有显著优势，如简单性、成本效益、可重复性和可预测性，还能带来更大的灵活性、舒适性、信心，节省成本，并推动研发。

1.3 5G网络仿真的必要性

模拟可能不足以操作和管理复杂的5G系统，因此需要进行真实网络仿真，这正是数字孪生的用武之地。建议对核心网络、基站（gNodeB）和信道（干扰评估）进行仿真，每个系统组件都可连接到数字孪生。具体用例包括工厂中的私有5G网络、网络切片（NS）操作和管理，以及基于5G的车与基础设施之间的V2X通信用于虚拟车辆测试。

1.4 仿真器的作用

仿真器用于测试功能网络的性能，以及那些过于偏远、复杂且昂贵而难以轻松配置和访问的网络功能和服务。5G物理网络的软件仿真副本就是数字孪生，它能实现对实际网络的持续原型设计、测试、保障和自我优化。