6G分布式网络架构及关键技术白皮书

中国联通研究院 2025年7月 版权声明 本报告版权属于中国联合网络通信有限公司研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其他方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：中国联通研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。 目录 前言.....................................................................................................1 一、分布式网络演进需求...................................................................3 （一）用户及业务差异化需求.........................................................3（二）网络构建及稳定性需求.........................................................5 二、分布式网络..................................................................................6 （一）架构设计思路........................................................................6（二）分布式网络架构....................................................................8（三）网络功能...............................................................................91.中心网络功能.............................................................................92.分布式子网功能.......................................................................113.内部网关功能...........................................................................124.漫游网关功能...........................................................................145.网关互联方式...........................................................................15（四）分布式子网生成方式..........................................................15（五）基于分布式架构的通、算、智协同...................................181.通信协同..................................................................................182.算力协同..................................................................................203.智能协同..................................................................................21 三、分布式网络协议设计...............................................................23 1.控制面协议——新的NAS......................................................232.用户面协议——支持灵活可编程............................................263.数据面协议——面向新业务的协议设计.................................28 四、分布式网络关键技术.................................................................30 （一）意图驱动.............................................................................30（二）域内自治.............................................................................35（三）即插即用.............................................................................35（四）安全隔离.............................................................................41（五）数字孪生.............................................................................43 五、总结与展望................................................................................44 参考文献：........................................................................................46 前言 随着3GPP首个6G研究项目——6G场景用例与需求研究的正式通过，6G技术的研究及标准化进入实质化阶段。为了兼容6G网络的六大核心场景，破解复杂场景适配难题而提出的以“去中心化、弹性自治、融合开放”为特征的分布式网络架构，逐渐被大家接受，并成为6G突破性能边界、赋能千行百业的核心路径，受到业界的广泛关注。 分布式网络将通过节点轻量化、功能原子化与管理意图化，实现从“静态烟囱式”架构向“动态服务化”架构的跃迁，为工业柔性制造、低空无人机集群等场景提供个性化的功能配置以及毫秒级业务编排能力。同时依托云原生与AI原生双引擎驱动，将通信、感知、计算资源下沉至网络边缘，构建“全局优化+局部自治”的分层智能化架构，显著降低时延敏感型业务（如全息通信、远程手术）的端到端响应成本。通过有效的安全隔离和网络自治技术，进一步提升网络的可靠性、稳定性以及自愈能力。 本白皮书承接《6G核心网系统架构及关键技术展望白皮书》中提出的分布式组网架构的基本理念，进一步明确了分布式组网的具体设计，分布式网络架构中各部分具体的功能定义、组织管理方式以及关键技术，以期推动产业共识形成与技术标准化进程。 本白皮书由中国联通研究院编制，未经授权，任何单位或个人不得复制或拷贝本白皮书之部分或全部内容。 本白皮书由中国联通研究院牵头编制，参编单位包括（排名不分先后）： 中国联通集团建设发展部、中兴通讯股份有限公司、北京邮电大学 编写组成员（排名不分先后）： 陈婉珺、穆佳、唐雄燕、王泽林、任驰、邢天齐、李晨仪、赫罡、高功应、樊万鹏、郑兴明、刘俊羿、宋杰、许晓东，王碧舳，袁一凡，张代琦。 一、分布式网络演进需求 （一）用户及业务差异化需求 移动通信网从最初只有CS域负责语音业务到PS域出现、移动互联网业务爆发，我们可以看到，网络架构与业务发展以及用户需求之间相互依赖、协同发展。一方面，网络架构的变化催生了大量新的业务形态，带给用户更加丰富的业务场景；另一方面，新的业务形态，以及用户对于业务使用体验的追求，也不断对网络的功能、性能等各方面指标提出更高的要求。 5G时代，在网络的服务对象上，已经突破人与人的连接，迈向万物互联时代；但服务内容方面，仍是以提供连接为主。2023年11月ITU发布6G框架和总体目标建议书中提出，6G将在5G三大场景（沉浸式通信、超大规模连接、高可靠低时延）的基础上，新增AI与通信融合、一体化感知与通信、泛在连接三大场景，网络的接入类型、服务内容及服务对象进一步扩展。在接入类型方面，6G网络将引入空域、海域等不同的接入类型；在服务内容方面，6G移动网络不再仅仅为用户提供端到端的连接服务，进一步引入感知、计算、数据和AI等更高层次的非连接类网络服务；在服务对象方面，6G时代可能是2C终端用户、2B行业客户、物联网终端，也可能是使用计算、AI能力的OTT厂商、企业网络租户或企业网络运营商。6G网络需要满足AI、感知、全息通信等不同类型数据的传输、处理需 求，为不同类型的用户带来差异化的业务体验。 不同类型的接入场景、服务内容、服务对象，对于网络的指标提出了不同的需求。IMT2030发布的《6G分布式网络技术的应用场景及需求研究报告》中，总结归纳了部分6G典型应用的指标需求。 上述指标，对应到网络技术上，需要由不同的网络功能来实现，同时也需要不同的网络容量及资源配置。同时，还有不少行业要求网络与公网安全隔离、数据不出园区，这就更需要在行业网络中部署独立的网元完成相应的数据处理及转发。 综上，未来的6G网络，需要支持网络功能、性能等各个方面的 灵活配置以及动态调整。但仅依靠一张网络，满足如此灵活多样的需求，势必会大幅增加网络部署成本，因此为了满足6G用户的差异化需求，同时能够尽量简化网络资源配置，一方面，需要为不同的用户及业务网络划分相对独立的服务网络，通过分布式的网络形态，将不同的网络功能按照用户及业务的需求进行合理的分布式部署，提供差异化、定制化选择的硬件基础；另一方面，通过智能化系统进行精确的用户需求及业务需求分析及网络资源编排，通过易于扩展的网络架构适应用户需求变化，为网络的定制化提供软件保障；此外，通过分级分层的管理及安全隔离措施，在一定程度上实现网络功能的开放及管理权限的下沉。 （二）网络构建及稳定性需求 从网络部署架构上来看，3G、4G时代，核心网以省为单位，分散建设。从网络运营角度来看，新业务、新功能上线，需要各省单独升级改造，效率较低，对于全国类业务，也不利于统一管理及配置；从网络稳定性角度来看，考虑到容灾需求，每个省至少需要两套核心网设备，对于设备硬件资源的消耗巨大，且一旦发生地震、水灾等极端情况，无法实现异地容灾，难以满足网络稳定性需求。 5G时代，因为引入了NFV，实现了软硬解耦，为物理集中、逻辑分散的部署方式提供了技术基础，考虑到对物理资源的充分利用，大部分运营商采用了控制面按大区相对集中、逻辑分省的部署方式， 而用户面考虑到用户就近接入需求，采用按需下沉的部署方式。这种方式从网络运营角度来看，新业务、新功能上线，以及全国统一的业务数据配置可以由大区中心统一完成，但这种方式，对于省内的特色业务却不够友好，省内的新功能升级需要大区中心协助完成，效率相对较低，此外，因为用户的签约还是逻辑分省，因此跨省/大区漫游、跨省/大区互通的业务管理及资源调用也是一个较难的课题。从网络稳定性来看，控制面，大区可以实现对自己所管辖的各个省分实现相互备份，对于各省分来讲，即便省内发生极端情况，只要大区中心是安全的，控制面也可以不受影响；用户面，大区内可以采用组Pool的方式实现异地容灾。但这种方式也存在弊端，一旦大区中心出现问题，也会导致更大规模的故障，因此又提出第三DC的容灾方式。 综上，未来我们需要多点、异地的分布式的容灾方式