6G專題 | 告別單打獨(dú)斗！6G基站開啟“云上協(xié)作”

編者按

從2019年實(shí)質(zhì)性研究啟動(dòng)，到2023年國(guó)際電信聯(lián)盟發(fā)布愿景文件，再到2025年6G標(biāo)準(zhǔn)元年確立，6G正從前沿理念加速照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。步入2026年，6G發(fā)展進(jìn)一步邁入技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)完善的關(guān)鍵時(shí)期，盡管業(yè)界已就6G初步形成共識(shí)，但諸多基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性難題仍亟待破解。為此，《通信世界》特策劃“6G關(guān)鍵技術(shù)深潛”專題，聚焦系統(tǒng)架構(gòu)創(chuàng)新、技術(shù)路徑探索、融合能力提升等話題展開深度探討，以期為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考與啟示。

隨著通信網(wǎng)絡(luò)從“萬(wàn)物互聯(lián)”向“萬(wàn)物智聯(lián)”演進(jìn)，6G不僅意味著通信能力的又一次飛躍，更肩負(fù)著使能智能應(yīng)用、構(gòu)建數(shù)字世界基石的使命。國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）于2023年定義了6G六大需求特征，其核心可歸結(jié)為“通感一體、空天一體、通智一體”三大深度融合，以及速率、時(shí)延、連接密度三大性能的量級(jí)倍增。在此愿景下，6G網(wǎng)絡(luò)將演進(jìn)為集通信、感知、算力、智能于一體的新型基礎(chǔ)設(shè)施。其中，“通感一體”作為使能自動(dòng)駕駛、全域感知等關(guān)鍵應(yīng)用的核心技術(shù)，已成為全球研發(fā)的焦點(diǎn)。

目前，通感一體化研究已步入深水區(qū)。單基站感知受限于視距、精度與覆蓋范圍，難以滿足廣域連續(xù)、高可靠的應(yīng)用需求。因此，多基站網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感成為必然的演進(jìn)方向。然而，網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感面臨著基站間同步精度要求高、海量感知數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理難、分布式異構(gòu)算力管理復(fù)雜等嚴(yán)峻的工程挑戰(zhàn)。

面對(duì)上述挑戰(zhàn)，中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合中關(guān)村泛聯(lián)移動(dòng)通信技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用研究院（以下簡(jiǎn)稱“中關(guān)村泛聯(lián)院”）共同研制了6G云化通感一體化基站原型。該原型以云化算力資源池為底座，以通感功能為內(nèi)核，解決6G多場(chǎng)景通感融合難題，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力的按需定制，對(duì)外提供靈活敏捷的服務(wù)。中國(guó)移動(dòng)通過(guò)對(duì)6G云化通感一體化基站原型的實(shí)踐探索，有力推動(dòng)6G通感一體化技術(shù)從理論走向工程實(shí)踐，加速中國(guó)在未來(lái)國(guó)際通信產(chǎn)業(yè)的布局與發(fā)展。

01從單站到多站，從單打獨(dú)斗到網(wǎng)絡(luò)協(xié)作

通感一體化研究在5G-A階段已開啟，以單基站感知模式為主，即由一個(gè)基站完成通感信號(hào)的收發(fā)。單站通感是實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)感知功能的起點(diǎn)，即便目前已克服或弱化自干擾和雙工等問(wèn)題的限制，但其固有局限日益凸顯：一是覆蓋能力不足，在復(fù)雜環(huán)境中易受遮擋，難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)、廣域的感知覆蓋；二是性能存在瓶頸，受限于單站空間分辨能力，其在角度分辨、非視距探測(cè)等方面的能力存在物理極限，難以滿足高精度定位等未來(lái)高階應(yīng)用的需求。

為此，6G將網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感視為核心演進(jìn)方向。其基本原理是由一個(gè)基站發(fā)射信號(hào)，多個(gè)基站分布式接收，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)多基站節(jié)點(diǎn)的信息進(jìn)行融合處理。這種方式不僅能規(guī)避單站模式的自干擾問(wèn)題，更能通過(guò)多視角融合突破精度極限、消除覆蓋盲區(qū)，從而構(gòu)建全域、高精、可靠的感知網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感還有助于降低硬件成本和頻譜管理開銷。

然而，網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感從理論走向工程部署，仍面臨一系列嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

其一，多站協(xié)作感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，主要面臨基站間高精度同步需求、參考信號(hào)設(shè)計(jì)及高效的站間數(shù)據(jù)融合等難題。首先，網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感對(duì)基站間的時(shí)頻同步性能提出了更嚴(yán)苛的要求，如10納秒級(jí)的基站間時(shí)間誤差即可帶來(lái)米級(jí)的測(cè)距誤差；其次，通信與感知性能需要進(jìn)行權(quán)衡，參考信號(hào)的設(shè)計(jì)直接影響通信與感知性能的平衡及工程可行性；最后，多基站的同時(shí)收發(fā)會(huì)引入復(fù)雜的同頻干擾，且海量基站節(jié)點(diǎn)生成的數(shù)據(jù)流需要實(shí)現(xiàn)高效同步與匯聚，不同基站節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)也需要有效的關(guān)聯(lián)與融合。

其二，全局資源協(xié)調(diào)難度大。為滿足協(xié)作通感一體化需求，兼顧面向6G多業(yè)務(wù)的按需調(diào)度場(chǎng)景，協(xié)作通感網(wǎng)絡(luò)須構(gòu)建一種靈活、協(xié)同、高效的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。首先，該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需要具備動(dòng)態(tài)調(diào)度與協(xié)同控制能力，能夠指揮地理分散的基站像“一個(gè)系統(tǒng)”一樣協(xié)同工作；其次，必須將異構(gòu)算力等差異化資源整合為統(tǒng)一調(diào)度、高效協(xié)同的有機(jī)整體；最后，該架構(gòu)還須在嚴(yán)格的時(shí)間約束下，實(shí)現(xiàn)通信可靠性、感知精度、系統(tǒng)能耗與處理時(shí)延等多項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)之間的系統(tǒng)級(jí)全局最優(yōu)平衡。以上都是網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感工程實(shí)踐不得不面臨的挑戰(zhàn)。

02網(wǎng)絡(luò)云化：使能網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感的靈活資源調(diào)度

網(wǎng)絡(luò)云化是未來(lái)6G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)靈活、彈性和智能化的重要技術(shù)路徑之一。在5G時(shí)代，核心網(wǎng)率先完成了對(duì)網(wǎng)元的服務(wù)化改造，而5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為了節(jié)約基站站址資源，也大規(guī)模采用了基帶處理單元（BBU）集中式無(wú)線接入網(wǎng)（C-RAN）。這種集中化的部署方式為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的云化演進(jìn)提供了良好基礎(chǔ)。

網(wǎng)絡(luò)云化的核心價(jià)值，在于突破傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)孤立、僵化、軟硬件緊耦合的架構(gòu)限制，通過(guò)全域資源池化、云資源聲明式按需調(diào)用、處理資源統(tǒng)一智能調(diào)度和軟件化靈活組合編排，為網(wǎng)絡(luò)注入更強(qiáng)的適應(yīng)性、智能性和靈活性。一方面，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的云化可實(shí)現(xiàn)BBU設(shè)備的軟硬件解耦，將全域BBU處理資源均轉(zhuǎn)化為可按需調(diào)用的云化資源，通過(guò)資源共享大幅提高底層資源的利用率；另一方面，云化技術(shù)可以為6G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信、感知、AI等多種功能提供差異化、按需隔離、穩(wěn)定可靠的資源保障，并通過(guò)云化帶來(lái)的資源統(tǒng)一調(diào)度與管理能力，保障各種功能的有序協(xié)同運(yùn)行。此外，網(wǎng)絡(luò)云化還能帶來(lái)可觀測(cè)能力提升、網(wǎng)絡(luò)快速自動(dòng)部署等諸多潛在優(yōu)勢(shì)。因此，網(wǎng)絡(luò)云化對(duì)6G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)“通感算智”功能深度融合至關(guān)重要。

網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感的根本在于“全域協(xié)同”，這要求網(wǎng)絡(luò)必須具備實(shí)時(shí)調(diào)度分散節(jié)點(diǎn)、動(dòng)態(tài)構(gòu)建最優(yōu)收發(fā)鏈路及高效處理海量感知數(shù)據(jù)的能力。而云化技術(shù)所具備的全局資源統(tǒng)籌與彈性算力供給特性，恰好可以有效應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題，為網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感的實(shí)現(xiàn)及上述工程挑戰(zhàn)的應(yīng)對(duì)提供了理想的基礎(chǔ)底座。首先，云化技術(shù)可對(duì)分散部署的有源天線單元（AAU）、BBU進(jìn)行全域統(tǒng)一納管，基于全域資源協(xié)同能力，確保協(xié)作通感的收發(fā)鏈路及相關(guān)數(shù)據(jù)處理功能實(shí)時(shí)有序運(yùn)行。其次，云化技術(shù)帶來(lái)的軟硬件解耦能力可以打破分散節(jié)點(diǎn)間的物理壁壘，讓原本分布于各節(jié)點(diǎn)的模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)一運(yùn)行于為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)打造的云平臺(tái)上，從而實(shí)現(xiàn)信息的集約化處理和靈活交互，有效降低網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感離散化部署帶來(lái)的系統(tǒng)冗余。最后，網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感為提供極高的實(shí)時(shí)處理能力，需要采用多種異構(gòu)算力資源滿足差異化處理需求，這帶來(lái)了復(fù)雜的資源管理問(wèn)題。而云化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)上述資源的云化封裝和統(tǒng)一抽象，大幅提升資源管理與使用效率，使網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感功能擺脫底層資源的束縛。

036G云化通感一體化基站原型

為系統(tǒng)性解決上述問(wèn)題，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感技術(shù)從理論走向工程實(shí)踐，中國(guó)移動(dòng)攜手中關(guān)村泛聯(lián)院聯(lián)合研制了6G云化通感一體化基站原型。該原型以云化算力資源池為“底座”，以通感功能池為“內(nèi)核”，有效解決了6G多場(chǎng)景下通感融合的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)能力的按需定制與靈活敏捷的服務(wù)提供。

網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感原型設(shè)計(jì)方案

針對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感一體化在同步精度、參考信號(hào)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)融合等方面面臨的系統(tǒng)性挑戰(zhàn)，6G云化通感一體化基站原型在設(shè)計(jì)方案方面圍繞以下四個(gè)關(guān)鍵維度開展研究與設(shè)計(jì)，以構(gòu)建具備領(lǐng)先通信、感知性能的基站原型。6G云化通感一體化基站硬件配置方案見圖1。

圖1 6G云化通感一體化基站硬件配置方案

基于參考徑的基站間同步設(shè)計(jì)：考慮到基站間微小頻率誤差會(huì)直接影響感知測(cè)速的精度，為確保測(cè)量的準(zhǔn)確性，本基站原型采用基于參考徑的基站同步方案。在實(shí)際環(huán)境中，可利用已知的直射徑或靜態(tài)物體的強(qiáng)反射徑（二者統(tǒng)稱為“參考徑”）進(jìn)行時(shí)頻同步校正。由于這類路徑的傳輸時(shí)延可預(yù)估且多普勒頻率通常為零，故可作為先驗(yàn)參考，有效消除基站間的時(shí)頻誤差。

兼顧通信與感知性能的參考信號(hào)配置：為兼顧通信與感知性能，本基站原型選擇復(fù)用下行解調(diào)參考信號(hào)（DMRS）并同時(shí)承擔(dān)感知任務(wù)。該配置方案有效滿足了通感場(chǎng)景對(duì)距離分辨率與速度分辨率的要求，并將感知信號(hào)資源開銷降低至1%以下，系統(tǒng)改動(dòng)幅度小，有利于工程落地。此外，DMRS協(xié)議豐富的可配置性也為系統(tǒng)演進(jìn)與通感深層融合提供了支持。

降低基站間干擾的系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)方案：為降低協(xié)作通感中的基站間干擾，本基站原型通過(guò)設(shè)計(jì)協(xié)同收發(fā)的幀結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)在時(shí)空上的有序隔離。通過(guò)精確對(duì)齊發(fā)射基站的下行窗口與接收基站的上行窗口，實(shí)現(xiàn)回波信號(hào)的清晰接收。以時(shí)隙級(jí)適配實(shí)現(xiàn)干擾隔離，最大程度保持與現(xiàn)有協(xié)議的兼容性，具備突出的工程可行性。

魯棒的感知數(shù)據(jù)融合處理系統(tǒng)：在協(xié)作通感網(wǎng)絡(luò)中，基站原型于遠(yuǎn)程服務(wù)器上部署了感知融合網(wǎng)元（SF），用于集中處理各個(gè)基站節(jié)點(diǎn)上報(bào)的測(cè)量數(shù)據(jù)。SF通過(guò)對(duì)多源感知數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)判斷，并對(duì)不同通感模式的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算與維護(hù)，在實(shí)現(xiàn)基站數(shù)據(jù)融合和去重的同時(shí)，將系統(tǒng)虛警率降低40%。

可拓展的6G云化資源管理框架

為實(shí)現(xiàn)多站協(xié)作感知，必須將網(wǎng)絡(luò)中離散、異構(gòu)的資源轉(zhuǎn)化為可統(tǒng)一調(diào)度、協(xié)同工作的整體能力。基于這一需求，依托云化技術(shù)打造了6G無(wú)線云平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱“6G云平臺(tái)”）。

6G云平臺(tái)打破了傳統(tǒng)云平臺(tái)慣用的集中式架構(gòu)，通過(guò)軟硬件解耦與資源隔離，構(gòu)建起分布式、異構(gòu)化、全域協(xié)同的“無(wú)線網(wǎng)絡(luò)云化算力資源池”，可統(tǒng)一納管從服務(wù)器、圖形處理單元（GPU）到基站專用計(jì)算單元等各類無(wú)線網(wǎng)絡(luò)硬件資源。其6G云化資源管理框架實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種云化異構(gòu)硬件的全生命周期管理，支持硬件即插即用和云軟件自動(dòng)部署更新，顯著提升了包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)功能部署和運(yùn)維效率。

為滿足網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感對(duì)大帶寬傳輸與高實(shí)時(shí)響應(yīng)的要求，云平臺(tái)通過(guò)多維系統(tǒng)優(yōu)化與軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了容器間100Gbit/s以上的超高吞吐能力與最大10微秒中斷響應(yīng)時(shí)延的極致性能。

由此，6G云平臺(tái)將動(dòng)態(tài)協(xié)同、分布式計(jì)算與智能資源調(diào)度等網(wǎng)絡(luò)層理念，轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行、可運(yùn)營(yíng)的系統(tǒng)能力，從而有效化解了網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感在多節(jié)點(diǎn)協(xié)同中的架構(gòu)性難題。首先，確保不同基站節(jié)點(diǎn)同時(shí)完成物理層通感功能的時(shí)延整體可控，保障了協(xié)作節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)到達(dá)SF服務(wù)器的時(shí)延和丟包性能；其次，能夠針對(duì)不同通感模式，協(xié)調(diào)各類資源完成目標(biāo)的定位和追蹤；最后，借助上述云化能力，所設(shè)計(jì)的基站原型及協(xié)作網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了靈活的資源調(diào)度、高效的計(jì)算資源整合，形成了完善的網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制。結(jié)合物理層硬件、算法和代碼模塊，本基站原型實(shí)現(xiàn)了從物理層到高層的全棧設(shè)計(jì)，具備面向6G通感應(yīng)用的基本服務(wù)功能。

046G云化通感一體化基站原型的外場(chǎng)性能測(cè)試

基于6G云化通感一體化基站原型，中國(guó)移動(dòng)研究院聯(lián)合中關(guān)村泛聯(lián)院在中國(guó)移動(dòng)信息港共同搭建了三站協(xié)同的通感試驗(yàn)場(chǎng)，并完成了三站通感的基站測(cè)試。測(cè)試結(jié)果顯示，基站原型能夠?qū)?00米以上的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定感知與追蹤，最遠(yuǎn)感知距離超過(guò)450米，驗(yàn)證了其遠(yuǎn)距離感知能力和正交頻分復(fù)用（OFDM）方案的適用性。此外，通過(guò)同時(shí)處理A發(fā)B收、A發(fā)C收和A發(fā)BC收三種通感模式，SF系統(tǒng)的定位精度顯著提升，相比于單站感知提高了約20%，可以實(shí)現(xiàn)亞米級(jí)定位的要求，基本滿足6G多業(yè)務(wù)場(chǎng)景的指標(biāo)需求。圖2為6G云化通感一體化基站原型的架構(gòu)。

圖2 6G云化通感一體化基站原型架構(gòu)

基于上述外場(chǎng)測(cè)試，團(tuán)隊(duì)通過(guò)數(shù)據(jù)采集形成了業(yè)界首個(gè)基于外場(chǎng)實(shí)際場(chǎng)景的6G網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感空口數(shù)據(jù)集。通過(guò)對(duì)三個(gè)協(xié)作基站直接采集的空口頻域復(fù)數(shù)I/Q數(shù)據(jù)，客觀捕捉真實(shí)環(huán)境、非理想因素的影響，為合作伙伴提供物理層原始信息，為發(fā)現(xiàn)并解決實(shí)際工程化、場(chǎng)景化問(wèn)題提供依據(jù)。數(shù)據(jù)集包含無(wú)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)環(huán)境、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)環(huán)境等不同場(chǎng)景，既可用于物理層感知參數(shù)估計(jì)、多站融合感知算法設(shè)計(jì)、目標(biāo)識(shí)別與跟蹤、環(huán)境雜波識(shí)別與抑制等網(wǎng)絡(luò)協(xié)作感知算法優(yōu)化，也可用于數(shù)字孿生的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)電磁環(huán)境模型訓(xùn)練。本數(shù)據(jù)集經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的數(shù)據(jù)校準(zhǔn)和標(biāo)注，確保數(shù)據(jù)完整、精準(zhǔn)，便于第三方使用?；诒緮?shù)據(jù)集開發(fā)的算法可進(jìn)一步集成到6G云化通感一體化基站原型，以開展環(huán)境級(jí)試驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)從理論研究到實(shí)戰(zhàn)化工程驗(yàn)證的快速閉環(huán)，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新成熟度從仿真級(jí)驗(yàn)證向環(huán)境級(jí)試驗(yàn)躍遷。

05總結(jié)與展望

6G云化通感一體化基站原型通過(guò)在通感能力內(nèi)生融合、云化智能調(diào)度及軟硬件高效協(xié)同等方面取得系統(tǒng)性突破，不僅成功攻克了網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通感從理論到工程的核心技術(shù)挑戰(zhàn)，更為6G技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了指引。依托此成果，團(tuán)隊(duì)將圍繞“促研究、帶產(chǎn)業(yè)、育生態(tài)”三大方向持續(xù)發(fā)力，基于本基站原型體系化構(gòu)建功能、接口、數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)、環(huán)境五大開放能力，采用共研、共創(chuàng)開放合作機(jī)制，服務(wù)于6G技術(shù)突破、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)制定、產(chǎn)品開發(fā)和網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)的創(chuàng)新全過(guò)程，推動(dòng)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的深度融合，讓創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈無(wú)縫對(duì)接。

本文刊載于《通信世界》2026年第1期

原標(biāo)題《面向6G的云化通感一體化基站原型：核心能力、關(guān)鍵技術(shù)與工程化探索》

作者：中國(guó)移動(dòng)通信有限公司研究院 李亞 王笑千 張楠

中關(guān)村泛聯(lián)移動(dòng)通信技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用研究院 韓伯驍 史文格 徐飛

責(zé)編/版式：朱文鳳

審校：梅雅鑫 王 濤

監(jiān)制：劉啟誠(chéng)

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監(jiān)制｜劉啟誠(chéng)

審校｜王濤 梅雅鑫

編輯｜梅雅鑫 孫天 朱文鳳

視頻制作｜蔣雅麗 黃楊洋