王建宙阐述其作用 新一代人工智能加速6G网络演进 (王建宙是谁)

科技资讯 2024-11-18 14:06:01 浏览
商 频段

作者:中国移动原董事长 王建宙

引言

过去几十年,移动通信网络经历了从 1G 到 5G 的演进,每一次演进都提升了无线通信网络的能力,这些能力的使用改变了人类的生活、工作和生产方式。今天,5G 已成为常态,6G 正向我们走来。

人工智能重构移动通信网络

电信业是各行各业中最早采用数字技术的。早在上世纪 80 年代初期,随着数字程控电话交换机的使用,电信企业开始了数字化的进程。数字技术的使用,成为电信业发展的转折点,随之而来的是此后几十年的快速增长。 现在,电信业正在迎来新的转折点,这就是用人工智能来重构电信网络。 重构就是对系统的内部结构做出改变,通过优化内部逻辑,使系统更加合理和高效。要用人工智能优化网络结构,用人工智能调度网络资源,用人工智能管控网络,替代过去基于长期经验设计的无线网络的结构和运行规则。通过大模型实时分析网络状况,预测和诊断故障,并修复和自我优化。 重构网络,就要对整个网络的结构和运行逻辑进行调整,使之更加高效。长期以来,电信网络都是按照忙时业务量确定网络容量并建设网络,然后昼夜不停地全容量运行网络。用这种方式运行低耗电的固定电话网络是行之有效的。但是,移动通信网络具有大量的分布式基站,随着基站数量的增加和收发天线数量的增加,网络耗电量一直在增长。5G 网络开通以后,由于 5G 网络功率远高于 4G,为了节约用电,运营商尝试在深夜闲时对部分基站实施休眠。 在利用人工智能重构网络之后,可以期待行业将建立一种新颖的网络运行方式。人工智能不仅可以根据预测的业务量忙闲状况,自动控制基站的休眠和唤醒,而且可以使这种控制变得更加精确。把人工智能的算法应用于网络系统之中,将基站发射、信号传送和终端接收的全过程构建为一个深度神经系统。可以设想的目标是,利用人工智能自动调度资源的功能,在基站不休眠的情况下,根据实际业务需求变化自动调整频率带宽,自动调整收发天线数量,这样可以明显地提升效率降低能耗。 我们可以把传统网络运行比喻成一个乐队的齐奏,即所有的乐器同时一起演奏;把利用人工智能精确控制的网络运行比喻为交响乐演奏,即每一个乐器都是在需要的时候才出现。 要实现 6G 让万物智联的愿景,还应使网络具有不同的层次。6G 既要满足超高速物联的需要,也要满足中低速物联、窄带物联和无源物联的需要。4G 网络建成以后出现了 NB-IoT,5G 网络建成以后出现了 RedCap,都是为了适应不同层次的物联网的需要。6G 网络宜在制定标准的初期就考虑到这种不同的需求。 重构网络还体现在增加网络的功能。6G 网络将会超越连接,把网络连接与算力、算法、数据深度整合,从而支撑未来海量的人工智能应用。6G 还将实现通信与感知一体化,拓展通信网络的功能边界。

突破技术难题

自 4G 采用正交频分复用(OFDM)作为调制方式以后,5G 也继续采用 OFDM。5G 之所以具有较 4G 更快的速率,除了帧结构的优化,主要是因为增加了频率带宽和 MIMO 的收发天线数量。5G-A 也是采用了同样的思路。这种方法对于提升网络速率确实立竿见影,但是也提升了基站设备的功耗。事实上,5G 基站的功率远高于 4G,5G-A 基站的发射功率与 5G 一样,但由于收发天线的数量从 64 个增加到 128 个,实际功耗增加了 10%-20%。 6G 要大幅提速,势必要继续增加频率和收发天线。6G 将实现通信感知一体化,这就可能需要在 OFDM 发送连续波的基础上,增加新的调制方式(如线性调频,LFM)来发送感知的脉冲波,这又会增加功耗的负担。 5G 网络运行后,移动网络的能耗问题已经引起了业界的的高度重视。电信运营企业纷纷采用节能技术,如基站休眠、基站关断等,但这些措施只能在一定程度上缓解能耗问题。要从根本上解决移动网络的能耗问题,需要在网络架构、网络协议和设备设计等方面进行创新。 电信业

展望未来

6G 时代,万物智联,人工智能将无处不在。移动通信网络将成为万物智联的基础设施,承载着海量的智能设备和应用程序。人工智能也将成为移动通信网络发展的关键驱动力,重塑网络架构、优化网络性能、提高网络安全,让移动通信网络更好地服务于未来万物智联的时代。
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