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数字孪生网络(DTN):概念,架构及关键技术

摘要：在新时代网络智能化技术的进步革新过程中，利用网络数据化的优势建立更加

简洁高效的数字孪生网络体系，可以更好地实现数字网络功能的扩展和研发。系统介绍数

字孪生网络(DTN)的基本概念定义，并详细分析其网络架构和关键技术。

关键词：数字孪生网络；概念；架构；关键技术

引言：

网络不断发展导致网络问题也更加突出，许多新技术的研发和应用都需要较长的时间

周期才能够逐渐成熟，而DTN的存在可以通过搭建孪生系统的方式来实现更低成本的管

控。

一、数字孪生网络（DTN）的基本概念与定义

数字孪生是一个三维化的模型理念，其中包括了实体、虚拟和连接三个方面，在许多

与数据网络相关联的行业内都有十分广泛的应用。根据对数字孪生的定义可知，在实体与

虚拟的过程中会涉及一个具有连接、转换性质的中间体，而通过这个中间体可以较好地实

现实体与虚拟之间的相互映射，这个映射的网络系统就被称为数字孪生网络(DTN)。在

DTN中可以实现有效的数据分析、模型建立、映射交互等功能，而通过基础数据的联系，

DTN可以形成不同状态和不同拓扑关系的网络结构，其中所包含的数据信息等还可以根据

时间轴存储实现实时共享与查询备份，进一步提升了DTN网络的功能性与多维性，针对不

同行业的应用需求下均可以实现有效满足。在进行DTN的优化过程中，需要技术人员借

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助一些软件算法的设计来连通、简化其中的映射过程，更有利于保证运维管理的成本可靠

和应用便利。

二、数字孪生网络（DTN）的网络架构

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（一）物理网络层

物理网络层是DTN网络当中的实体层，也是在映射交互网络关系之下的主要响应

层，在有软件控制网络发出对应的数据信息后，物理网络层就可以实现高效的数据传输使

对应的实体设备形成反馈。在一些中心化管理的企业承载网络、传输网络等都是为该层。

（二）孪生网络层

孪生网络层是DTN结构中重要连接结构，也是这类系统中独有的架构层之一，可以

通过数据共享、映射管理和网络孪生等不同的子系统运行来实现较为复杂的服务功能。在

该层中，要求有统一的数据接口来实现信息的传输共享，还可以在抽象提取的过程中利用

拓扑结构帮助技术人员获取当前的数据模型结构，在接口端引入的可编程网络更有利于实

现信息功能的优化和呈现。

（三）网络应用层

网络应用层的基本功能是实现各项需求的输入，经过系统分析与验证后在通过应用层

进行分配部署，使物理层是各个实体可以实现对应的功能性响应。在应用层工作过程中，

可以利用软件优化、可视化管理、验证反馈等方式来提升其功能服务，实际的响应部署效

率较快，且各项新技术、新应用等都可以搭载其中来实现服务拓展，应用优势较为突出。

三、数字孪生网络（DTN）的关键技术分析

（一）数据信息采集

数据的采集是DTN系统运行的重要基础，只有在保证数据流真实、充裕的前提之下

才可以实现孪生网络对于实体层信息的准确还原，其中实体与虚拟的映射关系性也会更加

的明确。在实现数据采集功能的过程中，需要根据当前的信息进行快速建模，并根据数据

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共享的实际需求判断数据信息的采集获取情况，以需求形成信息采集的反向驱动，进一步

提升了该环节的工作效率