2025年6G核心网网络架构与关键技术白皮书

2025年6G核心网网络架构与关键技术白皮书前言随着5G-A技术规模化商用落地，全球移动通信产业正式迈入6G技术预研、标准定型与原型验证的关键攻坚阶段。相较于5G以“高速率、低时延、广连接”为核心的通信能力升级，6G实现了通信、感知、计算、智能、安全、空天地一体化的全方位融合革新，彻底打破传统移动通信的边界局限。6G核心网作为全网能力调度、业务承载、资源管控、智能赋能的核心中枢，摆脱了5G服务化架构的基础范式，升级为内生智能、全域融合、分层自治、可信原生的新一代网络架构，支撑沉浸式通信、数字孪生、全域物联、空天地海一体化组网、泛在智能控制等未来全新业务场景。本白皮书基于2025年全球6G最新标准进展、运营商组网规划、头部企业技术落地成果，系统梳理6G核心网的演进逻辑、总体架构、分层体系、核心关键技术、应用场景、产业挑战与未来发展趋势，为6G技术研发、网络建设、行业落地、标准推进提供系统性技术参考。一、技术演进与发展背景1.15G/5G-A网络现存痛点5G采用服务化、扁平化核心网架构，实现了网元解耦、接口开放、业务灵活编排，但在面向未来智慧社会场景时仍存在明显短板：网元交互逻辑复杂、新业务上线周期长、网络自适应能力弱、感知与通信割裂、算力调度碎片化、天地网络融合难度大、安全防护被动化，无法满足极致沉浸式、全域智能化、高可靠自治化的未来业务需求。1.26G核心网演进目标6G核心网以AI原生、通感算一体、天地全域、可信内生、自治自愈为核心演进目标，实现四大维度突破：从“通信传输”向“智能服务”升级、从“地面组网”向“空天地海全域组网”升级、从“人工运维”向“自主自治”升级、从“被动安全”向“内生可信”升级，构建支撑全域数字经济、智能产业、智慧民生的新一代核心网络底座。1.32025年6G产业发展现状2025年，全球6G进入标准冻结前期、技术原型规模化验证阶段。国内三大运营商完成6G核心网架构体系定型，华为、中兴等企业实现内生智能核心网原型样机落地，通感融合、端边云协同、智能切片、全域算力调度等关键技术完成实验室验证与外场试点，3GPP国际标准体系持续完善，初步形成完整的6G核心网技术体系与产业布局。二、6G核心网总体架构设计2.1架构总体定位6G核心网摒弃5G单层扁平化架构，创新构建核心网—边缘网—末梢网三级分层全域架构体系，基于智能服务化底座（iSBA），融合AI智能体多要素协同技术，实现通信网络、算力资源、数据资源、智能模型、感知能力的一体化统筹调度，具备全域覆盖、智能内生、分层自治、弹性扩展、可信可控的核心能力。2.2四层逻辑分层架构6G核心网采用标准化四层逻辑分层设计，各层解耦协同、独立迭代、全域联动，实现全网能力统一封装与调度。（1）基础设施层作为全网物理底座，整合地面基站、卫星节点、边缘算力节点、终端末梢节点、传输链路等全域基础设施，实现空天地海一体化泛在接入，为上层业务提供通信、计算、感知、存储的基础资源支撑，支持异构网络动态融合与资源共享。（2）模型与数据管理层6G新增核心能力层，是AI原生网络的核心载体。负责全网AI模型统一管理、数据合规治理、模型分布式部署、端边模型协同迭代，实现网络数据采集、预处理、分析、推理全流程管控，解决5G数据碎片化、智能能力缺失的问题，支撑网络自主学习与动态优化。（3）资源智能管控层承接5G服务化架构核心能力并全面升级，实现网络资源、算力资源、频谱资源、存储资源的全域动态编排。支持无线切片、计算切片、数据切片、AI模型切片多维智能切片调度，可根据业务需求自动生成适配的SLA保障策略，实现实时、近实时业务资源适配。（4）业务智能编排层面向行业应用与公众业务，统一封装通感算智一体化能力，支撑沉浸式XR、数字孪生、工业自治、全域物联、应急通信、卫星互联网等新型业务，实现业务快速上线、智能适配、故障自愈、体验最优，构建开放、弹性、智能的业务服务体系。2.3核心网架构核心创新点AI原生内生：将AI能力嵌入核心网全栈，实现网络自主运维、自适应优化、故障预判自愈，无需人工干预即可完成资源调度与策略更新；通感算一体融合：打破通信、感知、算力边界，核心网统一调度通信传输、空间感知、算力运算能力；天地全域组网：融合高低轨卫星、低空、地面、海洋网络，实现全域无死角覆盖；分层自治协同：核心网统筹全局、边缘网就近处理、末梢网实时响应，三级架构分工协同、高效联动；内生可信安全：安全能力内嵌网络架构，实现全流程可信溯源、主动防御、隐私保护。三、6G核心网关键核心技术3.1网络内生智能技术内生智能是6G核心网最核心的标志性技术，区别于5G外挂式AI优化，6G实现AI能力原生嵌入网络架构。通过分布式智能体协同机制，实现全网状态实时感知、业务特征精准识别、资源动态适配、网络故障预判、参数自主优化。同时支持端边云模型协同训练、轻量化模型下沉、网络知识沉淀，构建可自我进化、自我迭代的智能网络体系，大幅降低运维成本、提升网络承载效率。3.2通感算一体化融合技术6G核心网实现通信、感知、算力三大能力深度融合，在传统通信传输基础上，新增空间感知、环境探测、目标定位、态势研判能力。核心网统一统筹全网算力资源，实现中心算力、边缘算力、终端算力的动态协同调度，通过多维切片技术，为沉浸式交互、工业精准控制、智慧交通、低空经济等场景提供“通信传输+环境感知+实时算力”一体化服务，实现从“单纯传数据”向“智能处理数据”的升级。3.3空天地海一体化组网技术针对5G仅地面组网的局限，6G核心网构建高、中、低多轨卫星协同智简架构，融合地面移动通信、卫星通信、低空组网、海洋通信，实现全域立体覆盖。核心网支持异构网络无缝切换、跨域资源统一调度、天地链路自适应适配，解决偏远地区、海洋、空域通信盲区问题，支撑全域物联网、远洋通信、航空管控、应急救灾全域通信保障。3.4多维智能切片技术在5G无线切片基础上，6G核心网升级为无线+计算+数据+模型四维智能切片体系。可根据不同行业业务需求，自动划分专属网络资源、算力资源、数据处理资源与AI推理资源，实现差异化SLA保障。针对工业控制、医疗影像、XR沉浸式业务、自动驾驶等极致需求，提供超低时延、超高可靠、超大带宽、超强算力的专属切片服务，支持切片动态伸缩、智能调度、故障隔离。3.5全域分布式数据平面技术6G核心网创新设计专用数据平面（DP），独立于控制平面与用户平面，实现全网数据的统一采集、预处理、分析与路径化处理。该技术可适配任意网络拓扑，支持业务数据流智能调度、数据合规治理、实时在线分析，解决传统网络数据处理分散、效率低、合规性差的问题，为AI智能运维、行业大数据应用、网络态势感知提供核心支撑。3.6内生可信安全与智能计费技术6G核心网摒弃传统外挂式安全防护，将安全能力原生嵌入网络架构，实现全链路加密、行为可信溯源、隐私脱敏、主动风险预警、攻击主动防御。同时，基于3GPP新一代6G计费标准，实现天地融合场景下的精准计费、多维资源计费、差异化服务计费，适配全域组网与多元化新型业务商业模式。3.7超低时延无损传输与时空同步技术面向工业实时控制、数字孪生、远程精密操控等极致场景，6G核心网搭载智能感知转发、无损可靠传输、极致时空同步技术，实现全网纳秒级时间同步、微秒级时延保障、零丢包无损传输，满足高精密工业生产、远程医疗、自动驾驶等核心场景的严苛指标要求。四、6G核心网核心业务场景应用4.1沉浸式全域交互场景依托6G核心网通感算一体、超低时延、超高带宽能力，支撑XR虚实融合、全息通信、数字孪生交互等全新场景，实现人与人、人与物、物与物的沉浸式实时交互，应用于虚拟办公、全息教育、数字文旅、远程社交等领域。4.2工业全域智能自治场景通过多维智能切片、边缘算力下沉、网络自主自愈能力，赋能智慧工厂、智能制造、能源管控，实现生产设备实时监测、生产流程智能优化、故障自动预警、无人自治生产，推动工业体系从自动化向智能化、自主化升级。4.3空天地全域物联场景依托天地一体化组网架构，实现全球无死角物联网覆盖，支撑海洋监测、林业巡检、气象观测、低空无人机管控、卫星物联网等业务，构建全域感知、全域互联的智慧物联体系。4.4应急安全与民生保障场景6G核心网具备断网自愈、全域覆盖、快速组网能力，可在地震、洪涝、火灾等灾害场景快速搭建应急通信网络，结合智能感知技术实现灾情精准研判、救援精准调度，全面提升公共安全应急保障能力。4.5智慧交通与自动驾驶场景通过超低时延、高可靠传输与全域感知能力，支撑车路协同、全域自动驾驶、智慧路网管控，实现车辆、道路、云端的实时协同，保障自动驾驶场景的安全性与稳定性。五、产业关键挑战与技术瓶颈5.1技术层面挑战6G核心网AI内生架构复杂，全网模型协同、分布式智能迭代技术难度大；空天地异构网络融合协议复杂，跨域无缝切换、时延同步、资源统筹难度高；通感算一体多维度资源调度算法仍需持续优化；极致性能场景下，可靠性、时延、算力协同的平衡适配难度较大。5.2标准与产业挑战全球6G国际标准仍在持续迭代，各国技术路线存在差异，全球统一组网标准尚未完全定型；核心网高端芯片、专用硬件、智能算法仍需持续突破；产业链上下游协同度不足，行业适配方案尚未成熟。5.3安全与合规挑战6G全域组网、数据全域流转带来隐私泄露、数据安全、网络攻击等新型风险；内生智能网络的算法黑箱、自主决策可控性问题，对网络安全监管、合规治理提出更高要求。六、2025-2028年技术发展趋势6.1架构全面定型，智能化深度落地2026年前后，6G核心网四层架构、三级组网体系全面定型，内生智能技术实现规模化试点应用，网络自主运维、自愈优化能力全面落地，大幅降低人工运维成本。6.2天地一体化组网商用试点2027-2028年，高低轨卫星与地面网络深度融合，空天地一体化核心网实现区域性商用试点，全域无死角通信覆盖能力正式落地。6.3行业赋能规模化普及多维智能切片、通感算一体技术深度赋能工业、交通、医疗、文旅、应急等行业，形成标准化行业解决方案，6G从技术预研全面转向产业落地。6.4安全与标准体系完善6G内生安全、数据合规、计费标准、组网协议等国际标准全面冻结，全球统一产业生态基本形成，技术、标准、产业、应用实现全方位成熟。七、总结2025年是6G核心网技术体系定型、关键技术突破、产业生态构建的核心之年。6G核心网通过三级组网、四层架构、AI内生、通感一体、天地全域、可信自治的全方位革新，