工联网消息(IItime) 随着5G产业应用的不断发展,行业需求呈现出显著的定制化、差异化与碎片化特征,而国际电信联盟无线通信部门(ITU-R)明确的6G六大典型应用场景,进一步对网络提出了极致性能及多维能力融合要求。智能终端(如人工智能手机、增强现实技术眼镜)、智能机器人、智能网联车等信息消费“新三样”更是亟需通信、计算、数据、人工智能(Artificial Intelligence,AI)的一体化能力支撑。6G网络不仅要满足千行百业的个性化服务需求,还需实现多维能力的内生融合与协同编排,这对无线接入网(Radio Access Network,RAN)的架构灵活性、能力扩展性提出了全新挑战。
5G核心网(Core Network,CN)已通过平台化、服务化架构(Service-Based Architecture,SBA)设计,实现了网络能力从固定供给到灵活供给的业务范式变革。与核心网不同,6G之前的RAN长期沿用单体架构设计,内部功能模块紧耦合、上下文高度依赖、数据关联性强,网络能力的灵活性和可扩展性不足,计算、AI等新能力仅能以外挂方式叠加在通信能力之上,形成烟囱式的能力支撑模式,既无法实现多维能力的深度融合与高效协同,也难以适配6G时代差异化、定制化的服务需求[6]。同时,传统RAN的刚性架构设计导致功能升级迭代效率低、资源调度精细化程度不足,无法支撑通算数智融合下的资源按需分配与服务敏捷部署,成为制约6G核心能力落地的关键瓶颈[7-8]。
为破解传统RAN架构的固有局限,满足6G场景个性化、差异化的服务需求,同时内生融合多维能力,服务化成为6G RAN极具潜力的演进方向之一。 基于此,本文首先提出通算数智融合的6G服务化RAN整体架构;随后阐述6G服务化RAN从能力可开放到能力可定制的分阶段发展路径及关键机制;最后分析服务化RAN的核心价值及优势,展望后续技术研究方向,为6G RAN的技术创新与产业落地提供参考。
通算数智融合的6G服务化RAN架构
针对传统RAN单体架构无法适配6G需求的核心问题,本文提出通算数智融合的6G服务化RAN架构,如图1所示,以“高内聚、松耦合”为核心设计原则,将RAN的通信、计算、数据、智能等核心能力拆解为具备独立功能、可按需调用、可灵活组合的原子能力,并以标准化服务的形式对各类原子能力进行定义、封装与管理,实现网络能力的解耦重构与高效交互,为通算数智融合的落地提供架构支撑。

图1 通算数智融合的6G服务化RAN架构
对于传统通信功能,定义通信控制面(Control Plane,CP)服务及用户面(User Plane,UP)服务。CP服务包括连接与移动性管理服务、用户面管理服务、消息传输服务、多播广播服务、信息开放服务等。UP服务包括策略管理服务、数据传输服务等。需要注意,作为UP可对外调用的核心服务,数据传输服务并非固定功能组合,而是能够根据业务需求将处理模块按需串联,灵活适配不同传输场景,处理模块既可以包括头压缩、加解密、分段等基础功能,也可集成定制化功能,例如超高可靠保障、专用加密算法等。
此外,计算、数据、AI等新能力,也以服务的形式引入到RAN中。计算类服务可包括计算任务编排服务、计算资源管理服务、计算执行服务等;数据类服务可包括数据采集服务、数据处理服务、数据存储服务等;AI类服务可包括模型管理服务、AI任务控制服务、模型训练/推理服务等。服务化作为一种框架性技术,各类新能力的服务定义需结合算力、数据及模型的服务化需求来确定。为更好实现RAN和CN的协同,RAN在定义新能力服务时应尽可能与CN保持一致。此外,为避免新能力与传统通信能力的耦合设计影响各自升级迭代,RAN可以通过新增网络功能(Network Function,NF),如AI node,提供计算、AI、数据等新能力。
6G服务化RAN的发展路径
从技术实现上来看,RAN相比核心网更难构建松耦合、可复用、独立管理的原子服务,因此,可以从“能力可开放”到“能力可定制”分阶段推进RAN的服务化演进。能力可开放旨在以应用程序编程接口(Application Programming Interface,API)或模型上下文协议(Model Context Protocol,MCP)等方式开放RAN通算数智各项能力,实现更高效的对外赋能,其改变主要体现在交互机制;而能力可定制旨在通过功能原子化和灵活编排,实现服务的按需组合与交付,敏捷适配各类定制化需求,其改变在于基带单元内生架构与机制。
2.1 能力可开放:构建高效赋能的对外接口
传统RAN与外部系统之间缺乏标准化交互接口,外部系统难以直接调用其内部的能力与资源。通过引入服务化接口,可对RAN的通信、计算、数据与智能等多维资源与能力进行统一抽象与封装,外部系统可以通过标准的API/MCP等获取这些服务[12]。例如,RAN可以将能力开放给核心网,以便于运营商充分利用分布式边缘算力、数据等资源;还可以将能力直接开放给第三方消费者,加速业务创新;此外,还可以将能力开放给终端,为终端设备提供低时延模型推理与渲染加速等服务,提升终端业务体验。
从开放对象来看,广义的RAN能力开放可以包括对网络内部开放(CN)和用户设备(User Equipment,UE)和对网络外部开放(第三方消费者),如图2所示。

图2 两种RAN能力开放模式
1)RAN能力对内开放:RAN可通过服务化接口向CN开放服务,使能RAN服务的高效调用,实现端到端网络能力的最大化利用。例如,CN可直接调用RAN提供的计算、数据服务,满足UE对低时延AI处理的需求,RAN对CN服务开放如图2(a)所示。在此基础上,UE可通过CN NF与RAN实现服务的间接调用,如图2(b)所示。
基于RAN与CN之间的服务化接口,RAN能够直接与除接入与移动性管理功能(Access and Mobility Management Function,AMF)之外的CN NF进行交互(例如CN侧AI、计算等相关功能),而不依赖AMF转发,避免AMF成为单点瓶颈,同时减少P2P接口定义,提升通信效率。此外,端到端流程可以被进一步拆解,支持多个子流程的并行执行,在缩短信令流程、降低时延的同时,也能缓解服务调用栈太深导致的新功能引入门槛高、调用失败回退流程长等问题。
2)RAN能力对外开放:RAN能力的对外开放可以沿用3GPP定义的能力开放框架[13],实现与核心网能力开放体系的统一。开放路径方面,RAN可考虑首先支持3GPP已定义的经由核心网网络能力开放功能(Network Exposure Function,NEF)的间接开放模式[14],如图2(c)所示。进一步,面向未来多样化业务应用快速上线及低时延服务的边缘卸载需求,可考虑直接将RAN能力开放至运营商能力开放平台或第三方应用,如图2(d)所示。与间接开放方式相比,直接开放方式具有时延更低、路径更短的特点,更适配高度交互的实时沉浸式应用、工业控制等时延敏感的业务场景,有效提升用户业务体验与服务质量。
2.2 能力可定制:构建灵活可编排的内生架构
在实现能力可开放的基础上,6G服务化RAN需向能力可定制阶段进一步演进,其核心在于构建灵活可编排的内生架构,实现网络能力的按需定制与资源的精细化调度。传统RAN采用分层协议架构设计,其固有缺陷在6G时代愈发凸显,如图3(a)所示,功能层面,数据包均需按照固定的层级顺序完成串行处理,数据处理流程固化、无灵活调整空间;在资源层面,仅支持承载级的资源扩缩,无法针对具体业务功能实现精细化的资源调整,可能导致其功能处理效率低、资源利用率不足等问题。
与之相对,服务化RAN打破了传统分层协议模型的限制,如图3(b)所示,在功能层面,通过功能链灵活调用及多功能并行处理,实现灵活性和处理效率的提升;在资源层面,可使能敏捷、精细化的资源扩缩,核心实现机制包含以下几方面。

图3 传统分层处理方式与服务化灵活处理方式对比
1)功能间跨层调用:服务化的解耦特性降低了层次间的耦合度,提升了系统的可扩展性和可组合性,使得功能重组和业务逻辑调整更加便捷,从而有利于新功能的快速引入以及已有功能的迭代升级。为保障跨层调用,服务化RAN需设计更灵活的包结构,通过包头格式按需指示数据包的服务处理流程,实现基站侧处理和终端侧服务处理的协同,确保端网数据处理同步。包头可以包括两部分:公共部分与服务特定部分。在服务特定部分,某一部分可能与特定的服务/服务实例关联,只有该服务/服务实例可以对该部分包数据进行修改。
2)多功能并行处理:针对传统串行处理带来的时延叠加问题,服务化RAN可以采用多功能并行方式处理数据包,显著降低数据处理时延。以服务数据适配协议(Service Data Adaptation Protocol,SDAP)和分组数据汇聚协议(Packet Data Convergence Protocol,PDCP)层数据处理流程为例,现有处理步骤中,生成SDAP包头、生成序列号(Sequence Number,SN)、头压缩、完整性保护、加密、添加PDCP包头等步骤依次执行;而基于多功能并行处理机制,可将无依赖关系的处理并行执行,先同步执行生成SN、生成SDAP包头、头压缩操作,再并行完成添加PDCP包头、加密、完整性保护步骤,从而大幅降低处理时延。
3)功能级资源扩缩:模块化设计使得RAN在应对业务波动时,可以针对性地对特定功能模块进行独立的扩缩容操作,而无需进行全局系统资源调整。例如,在赛事直播、电商大促等流量高峰期间,仅需对负载较高的模块增加计算或存储资源,而其他模块保持不变;在业务低谷期则可对低负载模块进行资源缩容,将闲置资源调度至其他需求模块。这种精细化的资源扩缩模式,既有效避免了资源的闲置浪费,显著提升了全网资源利用效率,又能根据业务需求动态匹配资源供给,保障系统整体容量适配业务负载变化。
通算数智融合服务化RAN的核心价值与优势
通算数智融合的6G服务化RAN突破了传统架构在灵活性、扩展性上的局限,为6G网络实现通算数智多维能力融合、适配全场景业务需求奠定了坚实基础。这一架构和机制创新在服务供给、资源利用、生态构建、网络演进等方面展现出显著价值与优势。
3.1适配全场景定制需求
服务化RAN通过功能解耦及能力服务化封装,实现了通信、计算、数据、智能多维能力的深度融合与协同编排,能够精准适配6G六大典型场景的差异化需求。例如,针对沉浸式媒体场景,可组合通信传输、边缘计算等服务,实现高速率传输、实时边缘渲染与精准空间感知的协同支撑;针对工业控制、自动驾驶等低时延、高可靠场景,可整合低时延通信、本地计算、智能决策类服务,构建端边网协同的能力支撑体系。
3.2 提升网络资源利用率
服务化RAN从能力开放与能力定制两个层面,实现了网络资源的高效调度与最大化利用。对于能力开放,通过标准化服务化接口打通了RAN与核心网、终端、第三方应用之间的资源壁垒,实现了边缘算力、射频资源、数据资源的跨域互通与共享调用,让分布式的边缘资源得到充分挖掘与利用;对于能力定制,依托功能原子化解耦,实现了功能级的资源弹性扩缩,避免了资源的闲置与浪费,实现了资源的精细化、敏捷化调度。
3.3 构建6G开放创新生态
通过标准化能力开放接口,RAN能力可开放给核心网、终端、第三方应用开发者与行业客户,打破了传统电信网络的封闭性,将网络能力转化为可赋能的数字资源。外部主体可基于开放的RAN能力进行业务创新,开发多样化的融合应用,加速6G与自动驾驶、工业互联网、智慧农业等垂直行业的深度融合,推动形成“运营商提供基础网络能力、开发者开展业务创新、行业客户落地场景应用”的6G开放创新生态。
3.4 支持敏捷演进与轻量化升级
传统RAN采用版本驱动的演进模式,新功能需随整体版本迭代,研发周期长、落地慢,且引入新功能需改造全网,成本高。服务化RAN则转向以功能服务为中心的迭代模式。原子服务可独立开发、测试、部署与升级,新功能仅需封装为标准服务即可快速上线,无需等待整体版本更新,大幅缩短研发周期。此外,计算、AI等新能力可通过独立网元承载,与通信服务解耦并行演进,进一步提升引入效率。
总结与展望
本文提出了通算数智融合的6G服务化RAN架构,以高内聚、松耦合为原则,将RAN核心能力拆解为标准化、可独立定义与管理的原子服务,实现了多维能力的内生融合与协同编排。该架构从能力可开放到能力可定制分阶段演进,前者通过标准化接口实现对外高效赋能,后者通过功能原子化与灵活编排实现服务按需组合与定制交付,从而在适配全场景定制需求、提升资源利用率、构建开放生态及支持敏捷演进等方面展现出显著的应用价值和技术优势。
未来,6G服务化RAN的研究还需聚焦以下方向:一是进一步优化服务化接口的标准化设计,提升服务调用的效率与兼容性;二是研发智能服务编排与资源调度算法,实现多场景、多业务的自适应调度;三是构建服务化RAN的安全防护体系,保障能力开放与定制过程中的网络安全;四是开展服务化RAN的原型验证与试点测试,推动技术的产业化落地,为6G通算数智融合的落地应用筑牢技术基础。
