5G-A无线融合新架构：频谱、制式与算力智能的统一调度

简介中国移动与产业伙伴联合发布的《5G-A无线融合新架构白皮书》2024年8月系统阐述了5G-A无线架构演进的核心方向与融合设计思路面向通信工程师、网络规划研究者及关注5G-A与6G发展的技术人员。资源为单个PDF文件压缩包大小约2.06MB便于离线研读。目前已有832人学习/下载。白皮书从政策指引、业务驱动、技术牵引三个维度梳理驱动力深入剖析网络、业务、运营层面的挑战并提出平滑演进、通专异构、弹性扩容的架构设计理念具体阐述了新硬件平台CCU、BBU、AAU与自组自愈、弹性可伸缩的组网架构同时介绍了空口融合、设备融合、组网融合等关键技术涵盖前向兼容的系统融合、通专异构的资源动态共享以及弹性可伸缩组网等方案有助于读者系统掌握5G-A无线融合新架构的全貌与落地路径。1. 5G-A无线融合新架构2024年这份白皮书到底在解决什么问题翻完《中国移动5G-A无线融合新架构白皮书-2024.pdf》那天我第一反应是这不只是一份技术文档更像是给现网无线工程师的一张改造路线图。它把5G-A时代无线接入网最核心的矛盾摆到了台面上——手里同时握着低频、中频、高频还有一张跑了好多年的4G网继续按老办法各建各的、各调各的频谱效率和用户体验都到瓶颈了。白皮书讲的“无线融合新架构”本质上就是把这些分散的频段、制式、算力和AI能力收拢到一套统一架构里让网络从“多套设备分治”变成“一套架构统一调度”。对一线网优工程师、无线架构规划人员和运营商技术决策者来说这份白皮书值得逐章精读因为它给出了5G-A落地的选型和演进方向也直接决定了未来两三年你所在网络的改造节奏和投资去向。2. 白皮书里的“融合”到底融什么一张网背后的四层架构拆解2.1 频谱融合把700MHz、2.6GHz、4.9GHz合成一张可调度的网5G-A的频谱融合不是简单地把多个频段装进同一个基站机柜而是让终端在同一时刻能同时调度低频、中频、高频的资源把三个频段的覆盖、容量、速率优势拼成一张完整的用户体验曲线。低频负责广覆盖和深度穿透中频扛起主容量高频在热点区域冲峰值速率。白皮书里强调的“融合”关键在调度层面——网络侧要能根据用户位置、业务类型、信道质量实时决定让用户驻留在哪个频段、聚合哪几个载波而不是像过去那样靠切换在不同频段之间跳来跳去。这里有一个常见的理解偏差很多人把频谱融合等同于载波聚合。实际上载波聚合只是频谱融合的一种实现手段。5G-A的帧结构、上下行解耦、动态频谱共享都在频谱融合的范畴内。上下行解耦SUL就是一个典型方向上行用低频补充下行用中频和高峰值把上下行覆盖不匹配的问题解决掉。现网里低频上行覆盖好、中频下行容量大SUL方案能让边缘用户的上行速率提升一到两个数量级。我在实际做频谱融合评估时通常会先拉三张表各频段的现网利用率曲线、终端支持能力分布、重点场景的MR覆盖数据。没有这三张表融合方案只能是凭空拍脑袋。白皮书里给的方向是“以用户体验为锚点做频谱协同”落到实操上就是先把每个频段的吞吐量分位数拉出来找出瓶颈频段和浪费频段再做载波聚合门限和SUL参数的针对性调整。2.2 制式融合4G/5G共用一套设备省的不只是机房空间无线融合新架构的第二个层面是制式融合——把4G、5G、5G-A的协议栈跑在同一套基带硬件上。很多局点现在还是4G一套设备、5G一套设备两个机柜背靠背传输各拉各的维护也是两拨人。融合之后一个分布式单元DU同时处理多制式基带资源池共享功率按需动态分配传输也可以共缆回传。制式融合的价值不能只看机房空间。最实在的收益是资源池化带来的统计复用增益4G忙时和5G忙时往往不完全重叠共享基带资源后峰值设计可以按“两者错峰后的最大并发”来算而不是简单叠加。这个收益在高话务城区站尤其明显融合前每站基带板卡利用率常年30%以下的站点融合后能跑到60%以上。但这个架构改造有个前置条件前传和回传的承载模型要重算。过去4G和5G各算各的前传带宽融合后同一个DU的CPRI/eCPRI流量会叠加而且5G-A的多载波聚合进一步放大了前传压力。我见过不止一次因为只按5G峰值估算前传带宽结果融合后忙时直接丢包的情况。做制式融合第一步不是刷设备而是先把传输侧的带宽清单重新拉出来算出融合后的忙时并发模型再决定是否需要升级前传接口速率。2.3 算力与智能融合无线网长出“大脑”和“感知器官”白皮书里真正面向未来的是第三个层面——算力融合与智能融合。5G-A的通感一体通信与感知一体化让基站不再只是收发数据的管道还能像雷达一样感知周边环境的目标位置、速度和轨迹。感知能力需要强大的算力支撑于是无线接入网节点开始内置边缘算力单元把通信、感知、计算放到同一个硬件平台上。这个方向我把它理解为“无线网长出大脑的过程”。传统基站只有执行逻辑所有决策靠核心网和运维后台下发融合架构下的基站能本地跑AI模型做波束管理、负载均衡、节能决策甚至直接处理感知数据只把结果上报。智能融合里最值得关注的是AI赋能的调度和节能。白皮书提到的方向是利用AI预测小区话务趋势提前匹配波束方向和资源分配策略在保证用户体验的前提下做深度节能。这需要接入网侧有持续的模型训练和推理能力而不仅仅是后台离线分析。对运维人员来说这意味着一个新的岗位技能——你已经不只是在调参数还要懂得怎么看模型特征、怎么判定模型输出是否合理。3. 从现网走向融合架构分阶段演进路径与最小验证组设计3.1 现网摸底先回答三个问题再谈改造动手改架构之前我一般要求团队先完成一轮现网摸底回答三个问题你的频谱到底怎么用的、站址条件能不能支撑融合、终端侧支不支持新特性。这三个问题不搞清楚融合改造很容易做成“为了融合而融合”。频谱利用情况看两个指标各频段的忙时PRB利用率和用户体验吞吐量分位数。如果低频段利用率常年低于20%中频段热点区域已经跑到70%以上这就是典型的频谱不均衡融合后能靠跨频段调度把低频资源用起来。站址条件看机房空间、供电余量和传输带宽余量制式融合虽然省空间但改造那一步需要足够的施工窗口。终端支持能力直接查现网芯片分布如果支持3CC载波聚合的终端占比还不到30%那频谱融合的收益主要落在高端机上中低端用户感知提升有限投资回收周期就得重新评估。摸底看板至少包含下面这些字段站点编号制式频段忙时PRB利用率下行体验速率中位数上行体验速率中位数支持3CC终端占比传输带宽余量站点A5G2.6GHz68%210Mbps38Mbps42%充足站点B4G/5G700MHz2.6GHz41%95Mbps22Mbps35%紧张这份摸底结果直接决定站点进入融合改造的优先级传输带宽不足的站点先扩容再做制式融合终端支持率低的站点先做SUL和覆盖补强暂缓多载波聚合。3.2 分阶段演进从共站共传输到融合部署的四个台阶融合架构的演进不是一步到位的我把它拆成四个阶段每个阶段都有明确的改造对象和验收指标。阶段零是“同站址独立运行”什么都不动只做数据采集。阶段一做“共传输共机房改造”把4G和5G的传输整合到同一套承载网机房空间合并这个阶段不动无线侧逻辑风险最低。阶段二做“基带资源共享”把4G/5G的基带池打通支持动态功率分配和资源复用一般需要更换或升级基带板卡这是整个融合改造中最核心的一步。阶段三叠加“逻辑小区融合”把共站址的多个频段合并广播成一个或少数几个逻辑小区让用户在小区内直接跨频段调度大幅减少频段间的切换和重定向。每完成一个阶段都要做一次独立验收不能赶工期把阶段二和阶段三打包一起上。基带资源共享涉及现网业务中断施工时间窗和回退方案必须提前写好逻辑小区融合影响终端驻留行为必须配合参数灰度。演进阶段验收表演进阶段改造对象核心验收指标回退方案阶段一传输、机房传输利用率、故障率恢复独立传输阶段二基带资源池资源利用率、业务中断时长板卡回退阶段三逻辑小区体验速率、切换成功率参数回退3.3 最小可行验证组怎么选站点、怎么设对比组才不翻车融合架构的收益不能在仿真里看必须拉到现网做A/B对比。我一般建议选3到5个站点做实验组再从周边选条件类似的站点做对照组实验组和对照组要在站型、覆盖场景、忙时负荷、终端分布上尽量接近。操作步骤是这样的选站实验组与对照组各3个以上覆盖互补、负荷接近避免选在同一个用户密集区的两个相邻站点。基线采集关掉新特性之前连续48小时采集两组站点的体验速率、切换成功率、掉线率、功耗数据。灰度改造先只做实验组中一个站点观察24小时确认无异常再推到实验组全部站点。对比评估每项指标按“改造前基线 vs 改造后实验组 vs 同期对照组”三组对比用分位数而不是平均值评判重点看P10边缘用户速率和P50中位体验速率。扩量决策只有P10和P50同时提升且功耗没有恶化超过阈值才允许把方案推广到同场景的其他站点。这套验证方法的逻辑是对照组用来排除时间因素和话务波动的影响。只看实验组改造前后的变化是不够的因为忙时话务本身就在每天波动没有对照组你会把季节性和突发话务当成融合改造的收益。4. 融合架构下的必调参数载波聚合、融合小区与AI节能三张参数表4.1 载波聚合参数SCell添加与去激活门限决定“用不用得上”频谱融合落地最直接的抓手就是载波聚合配置。参数配置的核心是SCell辅小区的添加门限和去激活定时器。A4事件门限决定终端在什么信号质量下开始添加SCell去激活定时器决定SCell在低利用率时多久被释放。A4门限设置太高比如设到-100dBm以上只有极近基站的位置才聚合得上中频载波融合等于没做。设太低比如-120dBm以下边缘用户虽然能聚合上SCell但中频频段信号质量太差聚合后反而拉低整体吞吐量还频繁触发SCell的添加释放信令开销增大。初始参数建议参数建议初始值调整依据A4门限主载波RSRP-110dBm边缘用户聚合成功率低于50%时下调SCell去激活定时器640ms频繁添加释放时上调节电优先时下调SCell添加偏置±3dB按多频段覆盖差调整覆盖差时加大偏置4.2 融合小区参数频率优先级与偏置决定“驻留在哪”逻辑小区融合之后终端不再通过切换在不同频段间移动而是在同一个小区内做频点选择。控制这个行为的是频率优先级参数和基于频点的偏置。低频段一般设高优先级保证用户尽可能驻留在覆盖好的频段但高优先级不等于一直在低频待着——通过设置“基于覆盖的频点偏置”可以让用户在低频信号变弱时自动平滑移向中频。这个偏置调得太小用户走到小区边缘还在低频挂着体验速率掉得厉害调得太大用户在低频覆盖还不错的地方就被赶到中频低频的覆盖优势浪费了。我处理过一个类似场景某商圈站点的700MHz频段信号好但容量小融合后初始配置把驻留优先级设得过高导致大量用户全部堆在低频段中频频段资源闲置忙时体验速率只有预期的一半。后来把低频的驻留优先级下调一格同时把低频向中频迁移的频点偏置从2dB调到1dB忙时中频PRB利用率马上上来了体验速率翻了一倍多。4.3 通感一体与AI节能参数新特性参数别照抄默认值通感一体感知通信开启后基站要在发送通信信号的同时发送感知探测信号这会占用一部分时频资源。白皮书鼓励边缘场景先行试点但试点时最容易被忽略的是感知资源占比这个参数。感知资源占比不宜超过时频资源总量的一个小比例具体数值取决于感知精度要求和通信负荷。感知业务要求更高的目标探测概率时需要更多的感知信号发射机会但通信忙时如果还按感知需求预留资源普通用户的速率就会明显下降。合理做法是开启动态资源复用忙时压缩感知信号周期闲时恢复高精度感知而不是一直按最大值预留。AI节能的参数设计也容易翻车。模型更新周期、最小唤醒时间和保护白名单是三个最关键的参数参数建议初始值说明AI节能模型更新周期7天话务模式变化快的场景缩短到3天最小小区唤醒时间15分钟防止用户进入后长时间无网络可用保护白名单医院、交通枢纽等场景白名单内小区禁止深度节能5. 融合改造避坑指南五条现网踩出来的血泪经验5.1 融合后频繁重定向用户感知时好时坏现象某站点完成逻辑小区融合后客服投诉量激增用户反馈网速时好时坏部分用户手机信号满格却打不开网页。原因融合后多频段广播为一个逻辑小区但内部频点优先级和重选门限还沿用多小区时代的默认值。低频驻留优先级过高用户全堆在低频低频容量扛不住时触发重定向到中频重定向流程比切换慢用户感知明显卡顿。解决核对融合小区的频率优先级设置按容量分层重新配置低频设优先级中、中频设优先级高同时压低中频的接入偏置让用户优先占用中频容量低频只做覆盖补充。调整后还要观察重定向次数如果仍然频繁同步排查重定向的目标频点配置和门限值。5.2 共传输带宽算少了忙时直接丢包现象制式融合项目实施完成一个月后忙时传输误块率上升视频卡顿和语音断续频繁出现传输链路告警。原因规划阶段只按4G/5G各自峰值速率之和预留传输带宽没有考虑融合后载波聚合会让单用户同时占用多频段资源每用户峰值带宽需求比单载波时代高出不少加上5G-A的帧结构更灵活上行资源调度密度变大原设计带宽在忙时不够用。解决重新做传输承载估算把“单用户同时聚合多个载波的峰值速率”纳入带宽模型按忙时并发用户数乘每用户保障速率计算所需带宽并预留20%到30%的余量。这个坑最伤的地方在于它不会在改造当天暴露通常要等一个月话务涨上来才爆发排查时很难想到根因在传输规划阶段。5.3 通感一体一开普通用户速率被挤占现象某园区场景试点通感一体业务试点后普通用户下行体验速率下降了约25%感知业务效果达标但普通用户投诉明显变多。原因感知信号按固定周期、固定资源块发射即使园区夜间没有感知目标也在持续占用资源通信忙时这个固定开销没有动态收缩等于白天空耗资源夜间也无谓消耗。解决开启感知资源的动态复用感知信号只在特定时隙周期发射通信负荷超过设定阈值时自动拉长感知周期同时把感知覆盖率目标从“全天候高精度”调整为“重点时段高精度、闲时低精度”与业务方重新对齐需求。这个问题的本质是感知与通信抢资源靠参数不可能同时满足两边最优必须从业务需求倒推资源配置。5.4 AI节能模型误关小区早高峰唤醒不及时现象AI节能上线半个月后某区域多次出现早高峰用户无法接入网络的情况持续几分钟现场投诉集中。原因AI模型只学习了近一个月的话务规律当天是节假日后的第一个工作日早高峰话务提前到来且增长比历史均值快得多模型按历史低谷期逻辑判定小区仍处于低负荷继续执行节能休眠唤醒触发条件又要求负荷超过阈值持续一段时间导致唤醒滞后。解决给AI节能策略加上规则引擎兜底——节假日自动跳过节能深度档位工作日高峰来临前半小时强制全网唤醒同时把最小唤醒时间从默认值调短并加入重点场景保护白名单。AI节能不是纯黑匣子必须保留规则层的最高优先级。5.5 单站调优成功整网推广却翻车现象实验组单站验证效果很好推广到同场景全部站点后部分站点出现切换成功率下降还有几个站点体验速率不升反降。原因单站验证时优化参数是按该站点的覆盖和话务特征调出来的同场景站点虽然大致相似但建筑物遮挡、邻区关系、终端分布都有差异参数不可能完全通用推广时没有做分组灰度一股脑把所有站点都换成了同一套参数。解决把所有推广站点按覆盖特征再细分成两三个子组每个子组单独做一轮小规模验证参数采用“实验组最优值±档位”的浮动方式而不是固定值推广过程分三批灰度每批之间留至少一周观察期。这个习惯保留了单站验证的高效率又避免了参数僵化带来的整网翻车。6. 验证方法决定融合架构能不能扩量围线对比三步法与下一步进阶方向融合架构从上线的第一天起就要回答一个拷问它比旧架构到底好在哪里。我的验证习惯是围线对比三步法。第一步固定对比范围实验站和对照站必须在地理上隔开避免互相干扰第二步统一对比口径只看三组数据——边缘P10速率、中位P50速率、单位流量能耗第三步对比时间对齐把改造前后各两周的数据按忙时和闲时拆开比不让节假日话务波动混进来。三组数据里边缘P10速率最能说明融合的真实收益它反映的是低频覆盖兜底能力有没有充分发挥中频容量有没有通过跨频段调度真正惠及用户。这套验证做完融合架构的方向才算是立住了。下一步我建议往两个方向延伸一是把验证过程中积累的调度数据和感知数据喂回AI模型做网络数字孪生——先用孪生环境跑参数调整方案再决定是否上现网把调优风险前置到仿真阶段二是把融合架构当成通往6G的跳板研究通感一体和算力融合在低空经济、智慧交通场景的落地方案白皮书里的新架构本质上就是为这些业务铺路的。我自己在这套方案上栽过的跟头是验证期拉得太短。最初以为48小时对比数据足够了结果漏掉了周中和周末的话务差异按周中数据扩量后周末的体验速率并不理想。后来强制要求至少两周对比周期覆盖完整的工作日和周末话务模式。希望你在这条路上走得更顺希望帮到你。本文还有配套的精品资源点击获取