私域基站：为什么是未来服务网的基石？

文 | 特约专家 童羽

定义及概述

1.1 私域基站

私域基站是一种在局部区域实现无线覆盖的基站类型。它能够在特定的细分环境里构建无线局域网，无论是平面式的空间布局，还是立体式的复杂场所，都能实现无线网络的有效覆盖，并为其提供稳定且高质量的信号，以此确保可靠的无线通信传输。其部署的灵活性使其广泛适用于各类场所，只要有构建局域网的需求，或者是需要增强无线信号覆盖范围与通信能力的地方，如工业物联网中的各类设备运行场景、家庭网关设备所处环境、企业办公室内部、医院操作台周边、车间流水线区域、体育场馆内部以及特殊封闭区间等，均可部署私域基站。它支持同频段组网、多频段组网以及专有频段组网等多种组网方式，在实际应用中，比如在大型自动化工厂里，私域基站能够保障温度传感器、压力传感器等各类传感器与PLC(可编程逻辑控制器)等控制器以及机器人之间的通信高效顺畅，有力推动工业生产等相关流程的自动化与智能化进程。私域基站示意图如下：

1.2 服务网

在移动通信技术持续推进与迭代升级的进程中，人们对于网络的运用轨迹呈现出从初始的互联网起步，随后逐步发展为承载网及数据网。当前的移动通信网上所提供的实际都是 “视觉”，诸如丰富多彩的视频内容、便捷的购物平台、网页文字资讯、多元的娱乐项目以及各类咨询服务等。然而，在切实满足日常生活基本服务需求方面，其作为却很不足。以家庭生活为例，像燃气表、水表、热力表这类与日常生活紧密相关的计量设备，依然采用传统的插卡式计费模式，用户充值时往往还需前往线下营业厅办理，给消费者生活带来极大不便。从发展的角度来看，移动通信网理应加速变革，全方位提供人们日常生活所必需的各类 “服务”。例如，家电产品接入网络，实现远程智能操控与状态监测;让公共设施接入：交通灯入网，路灯入网，门禁和门铃入网，园区设施入网，医疗设施入网等等。

当迈向6G时代的发展阶段，网络形态应演变为“服务网”，让所有设备都能接入网络。服务网，从本质上来说，是以用户作为核心焦点所构建而成的综合性网络体系架构，其核心使命在于能够从全方位、多维度的服务出发，为广大用户提供种类丰富、涵盖面广泛的各类服务。

其物理层面的基础构成包含了有线承载网、无线接入网以及核心网等多个具有关键意义的组成部分。这些处于基础地位的物理网络相互协同配合，为用户服务精心构建起了用于传输多样化服务数据的高速传输通道，从而确保各类服务数据能够稳定、高效地传输与交互。

着眼于未来的网络发展蓝图，我们应将大力推进服务网的建设工作置于重要战略地位，全力以赴地致力于把各式各样的服务精准无误且高效快捷地延伸拓展至用户的周边环境之中，进而达成网络服务与用户实际需求之间的紧密契合与无缝衔接，在深度融合的基础之上，为用户匠心打造出更为便捷高效、品质卓越且极具个性化特色的网络服务全新体验模式，以此推动网络服务领域的创新发展与变革升华。服务网模型如下图：

特征功能

原生分流：私域基站作为一种特殊的基站类型，其核心构建基础是基站原生分流功能。基站原生分流功能赋予了私域基站强大的数据处理能力，它能够在基站内部依据预设规则对各类数据流量进行精准分流。例如，可将不同业务类型、不同用户群组的数据分流至相应的通道或服务网接口，从而实现高效的数据分发与传输。这一特性使得私域基站在局部区域服务网环境中能够有效优化资源配置，避免数据拥堵，为局部区域内设备之间的无线通信提供更为稳定、可靠且高效的保障，以满足特定场景下多样化的通信需求，无论是工业物联网场景中的海量设备连接与数据交互，还是智能园区环境里多业务系统的协同运作，私域基站都能凭借基站原生分流功能展现出卓越的性能表现。例如，工业机器通常支持多种工业通信协议，如Profibus、Modbus、OPC UA等。这些协议可以通过基站原生分流功能实现不同厂家、不同类型设备之间的互联互通。如下图示：

平面路由：也叫平等路由。不同于普通基站的隧道路由，平面路由是一种网络路由策略，在私域基站体系中，所有私域基站和接入终端都是一个平等网络节点，处于路由的同一层级。每个节点都具备相似的路由功能与权限，既能够作为数据的发送端或接收端，也能够充当数据转发的路由节点。节点之间相互协作，依据特定的路由协议，如距离向量协议或链路状态协议，动态地确定数据传输路径。在私域基站服务网环境里，数据传输呈现出独特的特征，即接入终端设备的所有数据在到达目的设备之前均仅历经终端自己的单层路由IP封装，或者链路层封装，或者行业协议封装，或者未经过任何协议封装的裸数据。这一特性使得数据在服务网络中的流转路径更为清晰直接。仅单层路由IP封装，减少了多层封装与解封装所带来的额外开销与处理时延，显著提升了数据传输的效率。例如，在工业自动化控制场景中，传感器所采集的数据经私域基站传输时，由于仅有单层路由IP封装，可快速抵达控制中心，实现近乎实时的监测与调控，有力保障了工业生产流程的精准性与连贯性。同时，这种单层IP封装的一致性，也为服务网的维护与管理带来便利，降低了因复杂封装结构导致的故障排查难度，增强了私域基站服务网的稳定性与可靠性，使其能够更好地适配局部区域内对数据高效、稳定传输的严苛要求。单层IP架构深刻地彰显了IP初始创立时的核心理念与目标追求，其对于IPv6的广泛普及及推广进程有着极为关键的推动意义。在网络技术的演进历程中，IP诞生之初所秉持的简洁性、高效性与开放性原则，在单层IP这一形式中得到了较为纯粹的体现。这种特性与IPv6所追求的更为广阔的地址空间、更优的服务网性能提升以及更强的安全保障等目标高度契合。单层IP所具备的减少网络层级复杂性、提升数据传输效率等优势，能够有效消除IPv6推广过程中可能面临的诸多技术阻碍与应用瓶颈，从而助力IPv6在全球范围内的大规模部署与深入应用，促进服务网技术向更高层次的发展与变革。

即插即用：普通基站的回传组网能力存在显著短板，自4G时代起直至当下的5G-A阶段，在相关方面进展迟缓。以边缘计算与室内覆盖为例，尽管各方持续投入资源与精力推动，但实际推进速度极为缓慢，犹如蜗牛艰难爬坡。相较而言，Wi-Fi作为同样提供无线覆盖功能的技术手段，其无线路由器的全球发货量已达数十亿台之多。对于不具备通信专业知识的普通用户而言，购置一台无线路由器即可轻松实现即插即用，便利性极高，二者之间形成了极为显著的差距。而私域基站以其独特的技术架构，成功突破传统基站的局限，实现了便捷的即插即用功能。它通过去除隧道对接入终端用户数据传输的束缚，运用用户数据原生分流手段，在IP路由层面与Wi-Fi技术相契合，从而获得了如Wi-Fi般简单易用的 “即插即用基因”。无论是在复杂的工业环境还是日常的办公与家庭生活场景中，私域基站都能快速部署，即刻开启高效的无线通信服务，为用户带来前所未有的便捷体验，极大地提升了服务网建设与使用的灵活性与高效性，有力推动了移动通信技术在多元场景下的深度应用与拓展。

终端双连接：双连接是RAN系统中的一项特有技术，是指终端设备同时连接到两个不同的基站，通常是一个4G LTE基站和一个5G NR基站，或者两个5G NR基站，以实现更高的数据传输速率、更好的信号覆盖和质量。这种技术主要通过两条独立的无线链路并行传输数据，从而增强服务网性能和用户体验‌。

私域基站的双连接是从数据回传角度来看的。在传统基站的数据回传过程中，往往依赖于单一的链路或者通道，这在一定程度上限制了数据传输的效率和可靠性。而私域基站的双连接允许终端设备同时接入两个不同基站，终端数据通过两个基站所连接的两条不同的路径进行回传，两条路径可以是备份或者负荷分担模式。例如，一条路径可以是通过优化的有线链路连接到数据中心服务器，这条链路具有高带宽、低延迟的特点，适合传输对实时性要求高、数据量较大的关键业务数据，如高清视频监控数据的回传。另一条路径可能是通过备用的无线链路或者其他备份线路进行回传。当主链路出现拥塞、故障或者干扰等情况时，数据可以通过这条备份链路进行传输，确保数据回传的连续性。这种双连接方式就像是为数据回传搭建了一个 “双保险”，这样可以有效避免单一链路因负载过高而出现数据丢包、延迟增加等问题，从而提高了整个数据回传系统的性能和稳定性，为各种复杂的通信应用场景提供更可靠的数据传输保障。

特色组网能力

1.单域组网

单域组网模式，即在特定且有限的区域范围内，诸如办公室空间、教学楼宇内部或者家庭居住场所等地，通过合理部署私域基站，构建起专门服务于该区域内部各类设备相互连通的无线网络。在这种覆盖模式下，借助私域基站的布局与设置，能够将区域内的计算机、打印机、服务器以及各类智能终端等设备有效地连接起来，进而形成一个相对独立且具备自主性的无线局域网体系。在该无线局域网环境中，区域内的设备之间能够通过私域基站的无线覆盖，实现高效的数据共享流程、便捷的资源访问操作以及顺畅的协同工作机制。例如，在办公场景下，办公室内的员工能够借助由此构建的无线局域网迅速地共享各类文档资料，并且可以共同使用打印机等办公设备;而在家庭场景里，家庭用户能够依托家庭私域基站所搭建的家庭无线网，达成智能电视、手机、平板电脑等多种设备之间的媒体资源共享以及投屏互动等功能应用。此外，此无线局域网中的设备还可通过私域基站与互联网实现无感连通，从而顺利地访问互联网上丰富多样的信息资源，并有效地开展各类交互活动，在保障区域内设备互连互通高效性与自主性的同时，亦赋予其与外部互联网资源交互的能力，极大地拓展了区域内设备的功能边界与应用范围。如下图示：

2.双域组网

双域组网作为一种将广域覆盖和局域覆盖相结合以构建服务网的应用模式，即广域网和局域网联合组网。服务于局域网的私域基站在服务网的架构中占据着重要地位，并且具有一定的普遍性。其具体的实现形式可详细划分为以下几种特定情形：

2.1 同频段双域组网

广域网络基站与局域网络的私域基站采用相同无线频段进行组网，此情形多应用于室外广域无线覆盖与室内局域无线覆盖相叠加的场景。其优势在于室内私域基站可发挥补盲或补热功能，保障室内无线网络资源的集中且精准覆盖，进而提供更为高效优质的网络服务。

鉴于同频组网的特性，需严格确保参与组网的私域基站间实现时间同步，以此有效规避同频干扰问题。例如在大型企业园区内，运用同频段私域基站组网方式，能够达成园区内部无线局域服务网络(服务于企业内部数据的高效传输、各类设备的稳定互联，以及享受特定的计费优惠政策等)与无线广域服务网络(便于员工或智能设备在进出园区时实现服务网的无缝切换)的高效有机组合。如此一来，员工在园区内活动时，能够依据工作实际需求，灵活且便捷地选用不同的局域和广域无线网络服务，极大提升工作效率与网络使用体验。

同样，在智能建筑领域，同频段私域基站网络能够促进建筑内的局域智能设备无线服务网(诸如智能家居系统、智能安防系统等)与外部广域无线服务网实现更为良好的协同运作。以智能家居环境为例，用户可顺畅地切换至家庭私域基站的无线服务网络，确保室内室外移动通信的移动性性与稳定性，为用户营造更为便捷、智能的生活环境，充分展现出同频段组网在不同场景下的应用价值与优势。

2.2 异频段双域组网

和同频段双域组网类似，广域网络覆盖基站与局域网络的私域基站工作在不同频段，利用不同频段的实现覆盖。

广域覆盖的基站通过如蜂窝网络(像4G、5G网络)等手段，实现大范围内的信号覆盖，能够让用户在城市、乡村甚至偏远地区都能接入服务网络。例如，在跨城市的高速公路上，用户使用移动数据上网，这依靠的就是广域覆盖服务网络。

局域覆盖的私域基站主要侧重于小范围、特定区域的服务网覆盖，常见的如室内环境。比如在一个办公室、家庭或者商场内部，通过私域基站构建的RAN网络，使区域内的设备能够高效地通信。

当这两者联合组网时，可以优势互补。在这种场景下，设备能够根据实际情况灵活地在广域和局域网络之间切换。例如，当用户带着手机从室外走进商场，手机可以从依靠广域蜂窝网络自动切换到商场内的私域基站局域网络，这样既可以享受私域基站提供的高速且低成本(有些场所私域基站免费覆盖)的优势，又可以在离开私域基站覆盖范围后无缝切换回广域网络，保障网络连接的持续性。这种联合组网方式能够提供更稳定、高效、灵活的服务网体验。

应用场景举例

1.家庭双域组网

在实际的通信环境中，因建筑物等环境遮挡因素的干扰，室外基站在对家庭区域进行信号覆盖时，常常会出现覆盖盲区，且部分区域的信号强度也难以满足正常通信需求。在此情形下，私域基站可发挥关键作用，对家庭区域的信号覆盖进行有效补盲，达成室内局域网与室外广域网的同步覆盖状态。具体而言，在家庭所处的特定区域范围内，由私域基站构建的家庭无线专网和基于室外宏基站构建并广泛覆盖的广域网络能够同时存在，并且都能够为该区域提供稳定且有效的信号覆盖。借助私域基站的补盲功能，室内的无线覆盖得以实现全方位无死角，有力确保了室内智能设备在移动过程中的通信稳定性，使其在家庭的每一处角落都能够享受到快速、流畅的通信服务，为智能家居设备的高效运行以及家庭数字化生活的顺畅开展提供了坚实的网络保障基础，充分满足了现代家庭对于高质量通信环境的需求，极大提升了家庭网络通信的可靠性和实用性。如下图示：

2.工厂车间单域组网

在工厂车间的生产环境中，众多智能设备以自动化的方式运行作业。通过部署私域基站，构建起一个具有局域性质的单一无线专网区域，车间内的各类设备，涵盖生产机器、自动化控制系统、智能监测装置以及员工手持终端等，均采用无线方式接入私域基站，被有机整合于私域基站覆盖的无线局域服务网框架之内，从而形成一个相对独立、封闭且具备自治能力的服务网体系。这一举措不仅消除了部分设备因线缆连接而存在的不便，即减掉了所谓的 “辫子”，还切实保障了设备间通信的可靠性，实现了生产数据的高速率传输与高效共享，有力地推动了车间生产流程自动化程度以及协同效率的提升。与此同时，该服务网系统能够有效降低外部网络干扰因素对生产活动可能产生的潜在不利影响，为工厂车间实现高效、稳定且安全的生产运营提供了强劲有力的无线网络支撑，充分满足了工业生产领域对于网络低延迟、高可靠性以及强安全性等方面的特殊要求，进而对整个工厂的生产效益与竞争力的提升起到积极的促进作用，有力地推动工业制造朝着智能化与数字化的方向稳步迈进，为工业产业的升级发展奠定坚实基础，在现代制造业的发展进程中具有重要的战略意义和实践价值。

3.基站自回传

相较于3GPP标准所定义的各类Relay方案，私域基站凭借其原生分流特性，具备实现级连或星型连接组网的能力，通过在自身与承载网或其他网络节点间搭建的有线链路，达成下级基站同核心网络设备，抑或是服务网中的服务器等设备之间的通信流程，且此过程无需额外增设UPF或其他硬件来执行封装与解封装操作。

该技术的显著优势在于，能够在特定程度上削减对传统有线回传网络的依存度，特别契合于有线回传资源部署艰难、成本偏高，或者对基站部署的快速性与灵活性要求颇高的场景。诸如在部分偏远地区存在临时网络覆盖诉求，以及应急通信保障等情形下，私域基站的自回传技术可助力基站迅速达成与网络的连接，并高效地开展数据回传工作，切实增强了网络部署的灵活性与效率。与此同时，这也为优化网络架构、削减总体建设成本开创了全新的解决途径，有力推动了移动通信网络的广泛覆盖以及高效运转，对于助力移动通信技术在多元场景下的推广应用与发展而言，具备至关重要的价值与意义，为现代通信事业的进步提供了有力的技术支撑与保障，是通信技术领域不断探索创新的重要成果体现，有望在未来的通信发展进程中发挥更为关键的作用，推动行业迈向新的发展阶段。

4.终端直传

终端直传是指智能终端(也称为智能体、智慧体)在通信过程中，通过各自所连接的私域基站，达成数据的直接交互，从而省略了将数据发送至UPF进行转发的环节。在当前实际运行的4G和5G网络环境下，常规基站的通信模式存在一定的局限性。即便两台终端在物理位置上相互靠近，它们之间的数据传输仍需历经各自的接入基站以及承载网络，最终被UPF接收；之后，UPF 进行识别，并再次通过承载网将数据转发至对端基站，最终由对端基站发送至通信终端，整个流程较为复杂繁琐。

然而，在私域基站服务网环境中，数据传输流程得到了极大程度的优化。当两台终端连接至同一台私域基站时，数据将直接被转发至对端，其传输方式类似于在WiFi网络环境下的转发机制，具有高效、便捷的特点；倘若两台终端接入的是不同的私域基站，那么私域基站之间能够直接进行路由选择，将数据准确地传输至对端终端所接入的基站，进而顺利完成终端之间的数据传输任务，有效减少了数据传输的时延和复杂性，提升了通信效率，为智能终端之间的数据交互提供了更为优化、高效的解决方案，在智能通信领域具有重要的应用价值和实践意义，能够更好地满足现代智能终端对于快速、直接通信的需求，推动智能通信技术的进一步发展与完善。如下图示：

与传统基站的区别

应用场景：传统基站的核心功能在于满足公众通信需求，涵盖手机通信、移动互联网接入等服务。与之相较，私域基站则聚焦于局部区域环境的通信需求，其应用场景既涉及公众通信领域，也包括专网通信领域，并且能够在二者之间灵活切换，为局部区域内设备间的无线通信提供稳定保障。在工业园区中，私域基站可确保园区内部各类设备与外部服务网的顺畅通信，实现生产数据的实时传输与监控;在智能社区里，私域基站可为社区内的智能设备无线互联提供支持，提升社区管理与服务的智能化水平。

透明数据通道：对于接入设备而言，私域基站相当于一条透明的数据通道。接入设备能够自由发挥其特色功能并运用各类算法，无需顾虑私域基站的存在所带来的限制。例如，在进行各种AI计算、人工智能应用开发时，接入设备可充分利用自身的计算能力与算法优势，私域基站仅提供稳定的数据传输服务，从而最大程度地保障了接入设备功能的自主性与灵活性。

环境适应性强：在传统基站的部署规划中，其选址必须以充足的有线传输资源为前提，以此实现与核心网之间的数据传输，这极大地限制了传统基站的部署灵活性和应用场景范围。与之形成鲜明对比的是，私域基站由于具备数据原生分流的特性，其部署条件与常见的WiFi设备类似，只要是满足无线路由器插电运行的场所，均可实现私域基站的部署，这使得其在环境选择上具有显著优势。尤为突出的是，私域基站拥有自回传功能，即便在完全缺乏有线传输资源的环境下，依然能够通过自回传组网的方式构建起有效的数据传输链路，成功解决了无有线资源场所的数据传输难题。

作者简介

童羽，高级工程师，在通信领域工作超过20多年，长期深耕产品一线，有丰富的产品开发和规划经验。先后在中华通信系统设计院、华为、中兴通讯工作担任相关技术产品负责人，曾参与或主持参与中国联通江西省CDMA网络规划、Tbit路由器主控板硬件开发、光网络产品(MSTP，PTN，IPRAN等)通信协议栈开发、无线基站(4G，5G)规划等。目前担任主导通信企业产品规划总工。率先在行业提出“私域基站”、“服务网”、“终端域名”、“原生分流”等概念。

编辑： 晓燕

指导：新文