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【了解】数字孪生网络（Digital Twin Network，DTN）

news 来源：原创 2025/8/25 0:10:17

一、为什么？

一方面，网络负载不断增加,，网络规模持续扩大带来的网络复杂性，使得网络的运行和维护变得越来越复杂。另一方面，由于网络运营的高可靠性要求、网络故障的高代价以及昂贵的试验成本，网络的变动往往牵一发而动全身，新技术的部署愈发困难。

因此，网络智能化越来越为产业界所重视。“基于意图的网络”、“自动驾驶网络”、“零接触 (Zero-Touch) 网络”等概念和技术相继被业界提出和推广，希望借助网络智能化技术，实现网络自动化和自主化运行的愿景。

数字孪生网络构建物理网络的实时镜像, 可增强物理网络所缺少的系统性仿真、优化、验证和控制能力，更加高效地应对网络问题和挑战。

数字孪生网络业界尚无统一的定义，论文【2】将 “数字孪生网络” 定义为：一个具有物理网络实体及虚拟孪生体，且二者可进行实时交互映射的网络系统。
数字孪生网络的核心要素
如上图，数字孪生网络的具备 4 个核心要素：数据、模型、映射和交互。

数据：是构建数字孪生网络的基石，通过构建统一的数据共享仓库作为数字孪生网络的单一事实源，高效存储物理网络的配置、拓扑、状态、日志、用户业务等历史和实时数据，为网络孪生体提供数据支撑。
模型：是数字孪生网络的能力源，功能丰富的数据模型可通过灵活组合的方式创建多种模型实例，服务于各种网络应用。
映射：是物理网络实体通过网络孪生体的高保真可视化呈现，是数字孪生网络区别于网络仿真系统的最典型特征。
交互：是达成虚实同步的关键, 网络孪生体通过标准化的接口连接网络服务应用和物理网络实体，完成对于物理网络的实时信息采集和控制，并提供及时诊断和分析。

基于四要素构建的网络孪生体可借助优化算法、管理方法、专家知识等对物理网络进行全生命周期的分析、诊断、仿真和控制，实现物理网络与孪生网络的实时交互映射，帮助网络以更低成本、更高效率、更小的现网影响部署各种网络应用，助力网络实现极简化和智慧化运维。

论文【2】将数字孪生网络可以设计为如下图所示的 “三层三域双闭环” 架构。
数字孪生网络架构
三层

物理网络层
既可以是蜂窝接入网、蜂窝核心网，也可以是数据中心网络、园区企业网、工业物联网等；既可以是单一网络域 (例如，无线或有线接入网、传输网、核心网、承载网等) 子网，也可以是端到端的跨域网络。既可以是网络域内所有的基础设施，也可以是网络域内特定的基础设施 (例如, 无线频谱资源、核心网用户面网元等)。
孪生网络层
也就是下面的“三域”内容。
网络应用层
通过孪生北向接口向孪生网络层输入需求，并通过模型化实例在孪生网络层进行业务的部署。充分验证后，孪生网络层通过南向接口将控制更新下发至物理网络层。使各种应用能够以更低的成本、更高的效率和更小的现网业务影响实现快速部署。

三域（孪生网络层内）