中國(guó)移動(dòng)王曉云:6G無(wú)線接入網(wǎng)架構(gòu)從C-RAN向CIS-RAN演進(jìn)

2025年4月10日至12日,由未來(lái)移動(dòng)通信論壇、紫金山實(shí)驗(yàn)室主辦的2025全球6G技術(shù)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)大會(huì)在南京召開。在大會(huì)開幕式上,中國(guó)移動(dòng)首席科學(xué)家王曉云發(fā)表題為《面向6G的無(wú)線接入網(wǎng)架構(gòu)思考》的主旨演講。

王曉云指出,面向6G,無(wú)線接入網(wǎng)的協(xié)作化將進(jìn)一步增強(qiáng),并向智能化、服務(wù)化方向發(fā)展,基于C-RAN,中國(guó)移動(dòng)提出智能協(xié)作無(wú)線接入網(wǎng)架構(gòu)CIS-RAN(Cooperative, Intelligent, Service-based RAN),通過(guò)分類采傳、分類匯聚、分布智能、能力開放、服務(wù)下沉,實(shí)現(xiàn)6G核心目標(biāo)。

王曉云介紹,移動(dòng)通信無(wú)線接入網(wǎng)架構(gòu)經(jīng)歷了從還原論指導(dǎo)的單點(diǎn)優(yōu)化,向系統(tǒng)論指導(dǎo)的協(xié)同優(yōu)化的發(fā)展過(guò)程。在1G/2G時(shí)代,面向簡(jiǎn)單任務(wù),傳統(tǒng)分布式接入網(wǎng)架構(gòu)通過(guò)單點(diǎn)優(yōu)化即可實(shí)現(xiàn)用戶高效傳輸。但面向3G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和4G/5G產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,分布式架構(gòu)面臨效能和性能雙重難題,協(xié)作優(yōu)化是網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)發(fā)展的解決之道。2010年,中國(guó)移動(dòng)全球首次提出C-RAN架構(gòu)和機(jī)制,這一架構(gòu)從全分布式的“一連接一處理”,轉(zhuǎn)變到集中與分布相結(jié)合的“N連接一處理”,實(shí)現(xiàn)了無(wú)線接入網(wǎng)的協(xié)作化、集中化、綠色化和云化。C-RAN架構(gòu)已在商用網(wǎng)絡(luò)中部署,顯著降低了網(wǎng)絡(luò)平均綜合能耗,提升了邊緣用戶的通信性能。C-RAN架構(gòu)持續(xù)支撐我國(guó)以及全球3G/4G/5G發(fā)展。

6G網(wǎng)絡(luò)對(duì)性能、任務(wù)和效能提出新要求,給無(wú)線接入網(wǎng)帶來(lái)四大挑戰(zhàn)。一是如何突破無(wú)線通信性能上限和實(shí)現(xiàn)用戶一致性體驗(yàn),二是如何實(shí)現(xiàn)從連接處理單一功能到通感智算多元服務(wù)能力的階躍,三是如何實(shí)現(xiàn)從固定能力供給到敏捷差異化定制化服務(wù)供給,四是如何在頻譜、能耗各類資源受限下提升網(wǎng)絡(luò)整體效率。

面對(duì)上述挑戰(zhàn),無(wú)線接入網(wǎng)架構(gòu)需要從C-RAN向CIS-RAN(智能協(xié)作無(wú)線接入網(wǎng))演進(jìn),即實(shí)現(xiàn)協(xié)作化、智能化、服務(wù)化的無(wú)線接入網(wǎng)架構(gòu)。

協(xié)作化(Cooperative):打破傳統(tǒng)C-RAN協(xié)作邊界,強(qiáng)化通信/感知/智能協(xié)作

協(xié)作化是實(shí)現(xiàn)通信性能提升的必由之路。以MIMO為例,C-RAN實(shí)現(xiàn)從單點(diǎn)MIMO向協(xié)作MIMO發(fā)展,未來(lái)還需進(jìn)一步強(qiáng)化協(xié)作能力,構(gòu)建高性能、用戶一致性體驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)作MIMO。網(wǎng)絡(luò)化協(xié)作MIMO將打破C-RAN邊界,實(shí)現(xiàn)以用戶為中心的動(dòng)態(tài)簇構(gòu)建、高性能協(xié)作傳輸和平滑無(wú)感切換,實(shí)現(xiàn)用戶一致體驗(yàn),達(dá)到網(wǎng)絡(luò)全局優(yōu)化。

協(xié)作也是實(shí)現(xiàn)6G多維能力提升的關(guān)鍵手段。以通感一體為例,5G-A以單點(diǎn)協(xié)作為主,6G將向網(wǎng)絡(luò)化協(xié)作的通感一體轉(zhuǎn)變。通過(guò)多節(jié)點(diǎn)分類采傳、分層匯聚、融合處理,網(wǎng)絡(luò)化協(xié)作將有效提升感知精度。

協(xié)作化需要無(wú)線接入網(wǎng)架構(gòu)在增強(qiáng)多點(diǎn)協(xié)作同步精度的基礎(chǔ)上,引入BBU間實(shí)時(shí)協(xié)作信息交互,拓展數(shù)據(jù)采集和感知功能,增加多點(diǎn)數(shù)據(jù)協(xié)作融合處理單元。

智能化(Intelligent):AI賦能RAN全流程,RAN使能泛在AI應(yīng)用

一方面AI賦能RAN,中國(guó)移動(dòng)從AI適合解決的問(wèn)題特性出發(fā),對(duì)無(wú)線接入網(wǎng)的全流程進(jìn)行了系統(tǒng)性的梳理,將30余個(gè)AI賦能無(wú)線接入網(wǎng)的用例進(jìn)行了分類,AI賦能RAN的研究已覆蓋從系統(tǒng)級(jí)組網(wǎng)協(xié)作到鏈路級(jí)處理的全流程。受無(wú)線接入網(wǎng)各層級(jí)處理時(shí)延和基站功耗等因素約束,AI的工程化應(yīng)用將逐步開展。AI賦能網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的第一步將從準(zhǔn)實(shí)時(shí)的系統(tǒng)級(jí)組網(wǎng)協(xié)作相關(guān)用例開始,例如網(wǎng)絡(luò)節(jié)能等,后續(xù)到將逐步擴(kuò)展到毫秒級(jí)實(shí)時(shí)鏈路級(jí)處理等場(chǎng)景。

基于AI的特征提取、實(shí)時(shí)推理、復(fù)雜算法求解等能力,智能將升級(jí)協(xié)作效能,助力突破RAN性能和效率瓶頸。以協(xié)作MIMO為例,基于通信知識(shí)與AI結(jié)合的實(shí)時(shí)預(yù)編碼算法,相比傳統(tǒng)基于數(shù)學(xué)模型的MIMO預(yù)編碼,可有效的降低AI推理計(jì)算復(fù)雜度和推理時(shí)間。

隨著智能化應(yīng)用的逐步擴(kuò)大,協(xié)作化也將促進(jìn)實(shí)現(xiàn)智能的躍遷,通過(guò)協(xié)作可實(shí)現(xiàn)算力共享和數(shù)據(jù)融合,突破單點(diǎn)智能瓶頸。

另一方面,RAN也將為用戶提供無(wú)處不在、低時(shí)延AI服務(wù)。6G使能AI的關(guān)鍵在于RAN側(cè),RAN需考慮面向用戶服務(wù)的流程和功能重構(gòu),支持低時(shí)延終端計(jì)算卸載、網(wǎng)絡(luò)/感知數(shù)據(jù)開放和AI新要素傳輸保障。

王曉云指出,智能化需要無(wú)線接入網(wǎng)架構(gòu)支持集中+分布式智能,通過(guò)增加集中AI管理和協(xié)同單元,實(shí)現(xiàn)跨BBU的協(xié)同,同時(shí)按需分布式引入“數(shù)據(jù)”、“計(jì)算”等新功能。

服務(wù)化(Service-based):RAN能力可開放和可定制

5G核心網(wǎng)的平臺(tái)化、服務(wù)化(SBA)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了從固定供給到靈活供給的業(yè)務(wù)范式變革。6G定制化、差異化要求更加凸顯,全球不同運(yùn)營(yíng)商的需求和發(fā)展節(jié)奏可能有較大差異,即使是同一個(gè)運(yùn)營(yíng)商,也存在多種復(fù)雜的場(chǎng)景,面臨多樣化行業(yè)定制需求。為此,6G RAN需要考慮向服務(wù)化方向演進(jìn)。技術(shù)上,RAN相比CN更難構(gòu)建松耦合、可復(fù)用、獨(dú)立管理的原子服務(wù),因此,RAN的服務(wù)化可逐步推進(jìn),第一步是RAN能力可開放,再到能力可定制。能力可開放主要考慮以服務(wù)化方式開放RAN各項(xiàng)能力,實(shí)現(xiàn)更高效的對(duì)外賦能。進(jìn)一步,通過(guò)功能原子化和交互API,實(shí)現(xiàn)按需組合服務(wù)的交付,敏捷適配定制化需求,功能可插拔,能力可定制,滿足差異化需求。

能力可開放對(duì)無(wú)線接入網(wǎng)架構(gòu)的改變主要體現(xiàn)在對(duì)外的交互機(jī)制上,能力可定制需要進(jìn)一步改變BBU內(nèi)生架構(gòu)與機(jī)制。

最后,王曉云表示從C-RAN到協(xié)作化、智能化、服務(wù)化的CIS-RAN將有效滿足6G核心目標(biāo),6G時(shí)代無(wú)線接入網(wǎng)架構(gòu)的重大變革。中國(guó)移動(dòng)牽頭國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目,已經(jīng)開展了CIS-RAN架構(gòu)的初步設(shè)計(jì),但具體的實(shí)現(xiàn)方案、

路徑和節(jié)奏還受限于標(biāo)準(zhǔn)化、硬件生態(tài)等多種因素。中國(guó)移動(dòng)希望與國(guó)內(nèi)外合作伙伴攜手,聯(lián)合攻關(guān)智能協(xié)作無(wú)線接入網(wǎng)中的關(guān)鍵問(wèn)題,推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)制定和產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展。

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2025-04-12
中國(guó)移動(dòng)王曉云:6G無(wú)線接入網(wǎng)架構(gòu)從C-RAN向CIS-RAN演進(jìn)
中國(guó)移動(dòng)王曉云:6G無(wú)線接入網(wǎng)架構(gòu)從C-RAN向CIS-RAN演進(jìn),2025年4月10日至12日,由未來(lái)移動(dòng)通信論壇、紫金山實(shí)驗(yàn)室主辦的2025全球6G技術(shù)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)大

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