2025异构计算重塑无线网络白皮书

异构计算重塑燕隳从上个世纪到现今近四十年的高速发展，移动通信系统发生了翻天覆地的变化。从最初1G 时代仅支持语音通话，到如今5G所具备的超高速率、超低延迟和大规模连接特性，支持VR/AR，海量机器类通信，智能可穿戴、智能家居等需求，移动通信将人类带入万物互联的时代，成为人类社会的不可或缺的关键基础设施。作为移动通信系统投资占比主要部分的核心基础设施，无线接入网络（RAN）的演进不仅是技术性能的突破，更是网络架构、投资模式与产业生态的系统性变革。从2G的封闭专有系统到5G日趋开放的智能平台，RAN的每一次跃迁均重塑着通信产业的投资逻辑与价值链条。6G时代，无线接入网络将借助云化，云原生等实现CT与IT在RAN的进一步融合，网络的智能化与网络使能智能化将赋予RAN更高的算力，异构计算的发展将支撑RAN成为服务人类社会的多用途基础设施，提供超越连接的服务能力，满足运营商ROI最大化目标，释放经济活力。1.1 从D-RAN到C-RAN的持续探索移动通信由于其所一直承担连接覆盖的使命就注定是一个分布式的网络。但是，随着网络架构的创新发展，这种分布式特征已经显得貌合神离。3G以前，由于实现方面的约束，无线信号的收发与协议栈处理基本在同一位置。从3G到5G乃至未来的6G，尽管从天线的角度看，分布式网络的特征依然保持如初，但从本质上来说，协议栈处理已经走上了中心化处理的发展路径。2003年4月，由爱立信、华为、NEC、北电网络及西门子公司发起成立CPRI组织,在3G时代引入的基于CPRI前传的射频拉远实现了信号收发与协议栈处理的分离打开了RAN架构演变的潘多拉魔盒。中国移动在2009年首次提出 C-RAN 概念，集中化RAN成为C-RAN落地的第一个里程碑。 图 1 接入网架构演进ICT融合趋势下的RAN架构演进015G时代接入网被重构为CU、DU和AAU3个功能实体。从时延要求的角度看，CU的时延要求低，DU时延要求高，因此，CU的处理可以实现由通用处理器或者云计算来完成，而实时性要求较高部分则依然保持3G/4G类似的方式，即逻辑上分布式处理而物理上集中化部署专用处理器的方式。CU部分相对于DU部分有进一步集中化云化的趋势，这为容器化，服务化等IT技术应用于CT系统打开了空间。2018年6月，由中国移动、美国AT&T等12家运营商联合发起成立了O-RAN联盟，自成立以来，O-RAN引导了多项产业创新，包括开放前传接口，云化架构以及基于RIC的RAN智能优化等等，但无论是前传还是O-Cloud在业界仅实现了有限部署，这其中原因一方面来自于行业惯性，即传统形态的接入网络仍将占据市场主导地位，另一方面，来自于行业认知的分歧，如异厂商与单一厂商解决方案之争，O-Cloud云化架构加速路线之争，以及商业模式等。尽管如此，O-RAN推动并加速了RAN云化的产业方向。借助于O-Cloud中所部署的通用处理器, 无线接入网具备了非通信方式的变现可能。根据Dell'Oro 预计，到 2029 年 cloud RAN 将占全球 RAN 市场的25% 以上。2025年，AT&T在其商用5G网络中部署爱立信Cloud RAN，并于2026年进行大规模部署，诺基亚宣布与加拿大贝尔合作，在戴尔XR8000服务器与红帽OpenShift平台上部署cloud RAN架构，采用集中式vCU与分布式vDU。此外，诺基亚还为Telefónica Spain在AWS云端完成了Cloud RAN验证，与Starhub合作进行了针对企业领域的Cloud RAN验证，并与软银进行了相关合作。在2025年3月于韩国仁川举办的3GPP 6G研讨会上，包括德国电信，T-Mobile，韩国电信， 高通, Verizon, 中国移动，富士通，法国电信，乐天等十多家公司提出6G将支持云化的接入网。基于GPU，FPGA异构计算技术以及GPU算力的飞跃发展极大地满足了AIML等数据密集计算密集型的计算需求，也为通信基带处理提供了一个全新的选项。高时延要求部分的基带处理有望依托异构计算技术由目前的集中化进一步向云化的方向发展。2024年2月，诺基亚，英伟达等公司牵头成立AI-RAN 联盟。AI-RAN所提出的基于多种处理器异构计算协作处理的实现方式使得接入网设备具备全新形态，与传统基站的基带专用芯片的处理方式不同，在硬件层面，AI-RAN 采用 CPU+GPU+DPU 的异构计算模式，从IT的角度为云化架构加速路线提供了全新注脚。异构计算将深刻改变产品形态，推动产品形态从原有定制化软硬件组合的形态向更高阶的的云化形态演进。1.2 架构重构使能RAN开放与服务化移动通信核心网率先开启了ICT技术融合的进程。通过网络功能虚拟化与软件定义网络，将传统的专用硬件设备功能解耦，5G核心网中的大量网络功能如移动性管理、会话管理等得以运行在通用服务器上。此外，ICT融合趋势下的RAN架构演进025G核心网采取了SBA的服务化架构。NFV/SBA等IT技术在核心网的应用带来很多的益处。一方面显著降低了硬件成本，另一方面，提升了网络部署的灵活性与可扩展性，运营商能够根据业务需求动态分配资源，快速响应市场变化。NFV/SBA等IT技术在移动通信网络的成功应用使得行业焦点拓展到了RAN上。2020年，Oulu大学在《WHITE PAPER ON 6G NETWORKING》白皮书中提到了SBA-RAN的初步设想，SBA-RAN无线网络架构中各种无线网络功能之间是轻耦合的关系，功能划分将物理层和用户面解耦，执行功能和控制功能分开，因此可以实现不同功能实体的按需部署，独立演进。2024年O-RAN nGRG发布技术白皮书《Research Report on Service-based RAN for 6G Net-work》，以RAN的云化为前提假设，分析了需求定制、容量暴露、面向服务的 6G 网络新功能（AI、传感） 管理/编排和业务创新等方面 SBA-RAN可能的实现方案。 可以看到业界对于RAN的架构重构是有不同的诉求，一方面，期望借助RAN对通信系统内部的服务化促进RAN网络架构的创新，更加敏捷引入新的网络功能，拓展网络服务的能力，另一方面，着眼于根本的服务类型的创新，超出网络连接的范畴，通过对通信系统外部的服务化提供更加多元化的服务能力。作为最贴近用户的基础设施，RAN各项能力的开放无疑将大大提升运营商网络基础设施的价值空间。但无论是哪种方式的架构重构，RAN云化将是服务化的必要前提，尤其是AI能力和计算能力的开放更是如此。1.3 智能化推动RAN算力内生移动通信网络的复杂性与自动化需求，促使 AI/ML技术成为网络优化的关键手段。随着5G网络的普及和未来6G技术的发展，网络规模不断扩大，设备类型日益增多，网络管理与优化的难度呈指数级增长。传统的图 2 中国移动RAN能力开放示意2025年中国移动发布白皮书《RAN能力开放白皮书1.0》，总结了包括通信能力、数据能力、存储能力、感知能力、计算能力、AI能力、 数字孪生能力在内的七大RAN开放能力，其中，RAN计算能力开放是指将基础的计算资源以及形成的计算功能开放给第三 方， RAN AI计算能力开放是指将 RAN 侧的算力