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基站組隊,能力全開:CIS-RAN如何讓6G網絡更會“團戰”

2026年07月02日08:34 | 來源:人民網-科普中國
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進入6G時代,移動網絡正從“通信管道”升級成一個能看、能聽、能思考、能服務的“綜合信息服務平台”。這對網絡提出了全新的要求:一是性能更強,比如下載速度更快,信號不卡頓、不延遲﹔二是任務更多樣,不僅要通信,還要能感知周圍環境、支撐網聯具身機器人等智能應用﹔三是效率更高,省電、省頻譜,用最少的資源干最多的活。這些需求推動著無線接入網的進一步演進。

從“各自為戰”到“集中指揮”:C-RAN的功勞與短板

傳統的基站架構是“全分布式”的,各基站運行相互獨立、缺乏統一協同機制。隨著業務逐漸復雜,“各自為政”的弊端開始顯現。效能上,為了滿足不斷增長的需求,運營商只能不停地加基站、加帶寬,像堆磚頭一樣的線性堆砌資源,導致高耗電、高成本,陷入效能困境。性能上,基站間距變小,信號干擾嚴重。尤其到了小區邊緣,網速慢、卡頓、掉線,引發性能困境。

面對這些難題,2010年,中國移動在全球首次提出了C-RAN架構,把過去各自為戰的基站“大腦”集中到一個機房裡,讓它們統一調度、協同作戰。既能通過“協作”提升性能,又能通過“集中”節省資源,在商用網絡中取得了平均綜合能耗降低60%,小區邊緣速率提升近兩倍的成效。

然而,面對6G的“性能更強、任務更多樣、效率更高”三大目標,C-RAN面臨著四大挑戰:

如何突破無線通信的性能天花板,讓用戶無論走到哪裡都能獲得一致的優質體驗?

如何從隻會“處理通信傳輸”這一項本領,升級到能同時完成通信、感知、智能、計算等多樣化的任務?

如何從“固定死板”的能力供給,變成靈活可定制的服務?

在頻譜、能耗等各種資源都受限的情況下,如何進一步提升網絡的整體效率?

針對上述挑戰,智能協作無線接入網(CIS-RAN)在C-RAN的基礎上,做了三重核心升級:第一,讓協作更“靈活”。CIS-RAN打破了固定的協作邊界,讓網絡可以根據需要靈活組隊,同時還可支持通信、感知、智能的跨領域協同。第二,讓網絡更“聰明”。在採用AI技術優化無線網絡同時,利用網絡為各種AI應用提供支撐,形成雙向賦能。第三,讓服務更“貼心”。CIS-RAN引入服務化的理念,根據不同業務需求,定制最合適的服務方案,靈活適配、按需施策。

這三重升級,讓CIS-RAN有底氣去迎接6G的挑戰。接下來,我們就重點聊聊其中的“協作”能力。

CIS-RAN協作的雙引擎:基站間組隊,新能力加盟

1、讓基站“組隊”不再死板:網絡化協作通信

CIS-RAN在C-RAN的基礎上進一步提升協作通信能力,重點有以下三點變化:

從“單獨切換”到“隨時在線”。對於C-RAN由於單站接入導致的切換掉坑問題,CIS-RAN會自動為用戶組建一支“專屬護衛隊”,由身邊信號好的幾個基站共同服務。這支護衛隊會隨著用戶移動悄悄換人,如影隨形,用戶體驗隨時在線。

圖1 協作傳輸演進

圖1 協作傳輸演進

從“各喊各的”到“齊聲合唱”。對於C-RAN基站間異步導致的協作增益抵消問題,CIS-RAN通過極高精度的時鐘同步,讓基站像合唱團一樣齊聲開口,聲音疊加后更響亮清晰。這種“相干傳輸”能大幅提升網速和信號質量。

從“有圍牆”到“無邊界”。對於C-RAN跨域協作難導致的協作范圍存在圍牆問題,CIS-RAN打破物理和邏輯的圍牆,支持跨區域實時協作,保障用戶移動過程中,網絡服務無縫銜接,不卡頓、不掉線。

2、讓協作“跨界”:感知與AI加入群聊

6G基站不僅要傳數據,還要能“感知”周圍環境,同時,網絡本身也要變得更“智能”,具備自主學習和決策的能力。這些新任務,單靠一個基站往往干不好。

為什麼需要協作感知?受到信號強度、帶寬、天線大小等制約,單個基站的“視力”有限,就像一隻眼看東西,很難准確判斷距離和速度。多個基站從不同角度一起“看”同一個目標,數據融合后就像兩隻眼睛一樣獲得立體視覺,測距更准、測速更精。

為什麼需要協作AI?單個基站的算力和存儲能力有限,CIS-RAN讓多個基站和中央AI單元合作,共享計算資源和數據,一起“頭腦風暴”,讓AI推理更准確,泛化能力更強,以便擴展到更多場景。

通過網絡化協作通信、協作感知、與協作AI,CIS-RAN讓協作從“單維度”走向了“全方位”,為6G多樣化應用打下堅實基礎。

CIS-RAN的“秘密武器”:架構長什麼樣?

CIS-RAN架構主要由三部分組成:基帶單元(BBU)、射頻單元(RRU),以及RAN集中AI單元。三者均集成了通信、感知和AI能力,各司其職又緊密配合。

圖2 CIS-RAN架構

圖2 CIS-RAN架構

RAN集中AI單元:網絡裡的“總參謀部”。主要負責管理計算資源、調度AI模型訓練和更新、收集數據,同時鏈接各BBU與前傳鏈路,在處理各地AI需求的同時快速獲取原始感知數據,是整個網絡智能決策的“大腦中樞”。

BBU:基站的“聰明大腦”。負責集中控制和高級協議處理。各BBU按需集成感知功能,同時具備AI本地處理能力,與RAN集中AI單元形成“中央+地方”的AI訓練和推理模式。此外,不同BBU之間可以在底層直接“對話”,實現跨域實時協作。

RRU:貼近用戶的“耳朵和嘴巴”。負責收發無線信號。除通信外,新增感知數據採集功能。

協作更高效,智能更深入,服務更靈活

CIS-RAN讓基站像一支訓練有素的團隊,隨時隨地為用戶提供穩定、流暢、智能的服務。面向未來,它還需在多個層面繼續深入探索。

在系統設計層面,需明確RAN集中AI單元的功能定義與部署位置,設計高效交互機制。

在標准化層面,需形成既滿足業務需求又適應全球產業發展的標准化路徑和節奏共識。

在硬件生態層面,需構建多元化的RAN智算生態,讓ASIC、CPU、GPU等不同硬件各展所長,實現應用與硬件間的無縫適配。

在CIS-RAN的支撐下,6G網絡將成為數字世界不可或缺的“感知慧眼”和“智能大腦”。

作者:

張雨童 中國移動研究院未來研究院研究員

王菡凝 中國移動研究院未來研究院技術經理

孫奇 中國移動研究院無線與終端技術研究所技術經理

審核:

金婧 中國移動研究院未來研究院副院長

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(責編:邢鄭、楊鴻光)

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