伴跟着当下 AI 期间突飞大进、日眉月异,各式 AI 应用已在潜入鸿沟中全面深入吐花,昔日 6G 收集和 AI 的深入交融应用已是势必趋势。6G 收集/末端和AI 在不同的期间层面相互赋能和促进,粗略助推 6G 和 AI 双边生态产业的互惠共进共赢。本白皮书旨在建议业界关于 6G 收集与 AI 交融的产业分析和期间盘问,促进 6G 与 AI 深度交融,完了 6G 收集内生 AI,但愿粗略为昔日 6G 收集的打算与建设处理决策提供参考和结合。
6G 收集与 AI 交融完了内生 AI 是复杂且种种的,波及收集架构的再行瞎想及 AI 期间的融入等,涵盖了末端、基站、云、接入彀、中枢网等多方面,大家各组织机构王人在积极探索和盘问。全面分析面前大家关于收集与 AI 交融期间计谋及态势、在诸多内生 AI 期间主义中探寻更具价值的昔日环节期间,并倡导产学研深度合作是咱们撰写此白皮书的初志。在此白皮书中,咱们领先呈报了 5G的发展和 6G 的盘问近况,并盘问了收集与 AI 交融的驱能源,然后在此基础上区别先容了收集与 AI 交融愿景、产业近况以及发展旅途和教导原则,归纳记忆内生 AI 中 AI for Net 和 Net for AI 两方面的期间难点、主义和期间决策,包括Agent 和大模子前沿期间研判,终末命令大家产业合作,加快 6G 收集与 AI 交融期间效果的编削和应用。
1. 布景
1.1 5G 发展和 6G 盘问近况
5G 的发展是大家通讯鸿沟的一个热切里程碑,它带来了更快的数据传输速率、更低的延伸和更大的收集容量,同期也带动了多个行业的数字化转型和立异,但应用深度有待进一步加强,穷乏信得过的杀手级应用。面前 5G ToC 业务承载流量的上风已初步暴露,5G ToB 在煤矿、钢铁、口岸等对分娩安全性要求相等高的行业的应用取得了风雅奏效,但在其他行业的限制复制中靠近诸多挑战,跨鸿沟合作仍然存在壁垒,需求碎屑化严重,行业间妥洽机制有待完善。5G 到面前认真商用照旧有 5 年,面前各产学研机构正在盘问和积极推动 5G-A 的步调化和商用,昔日关于 5G-A 垂直行业的探索和发展,将会栽植新的产业生态和买卖模式,也将为 6G 完了“万物智联”奠定坚实基础。
6G 是继 5G 之后的下一代通讯期间,面前 6G 处于早期盘问和开发阶段,大家很多国度和行业组织照旧运行布局 6G 期间盘问。诸多国外组织包括好意思国 Next G 定约、欧盟 Hexa-X 和 Hexa-X II、韩国三星及日本 NTT DoCoMo,以及潜入国内的产学研单元包括三大电信运营商、各大高校和厂商等,王人在积极地参与6G 期间研发,建议各自的期间演进门道图,大家 6G 期间竞争场面更加热烈。昔日 2025-2030 年,6G 将参加步调制定阶段,展望到 2030 后参加商用阶段,6G期间冉冉走向商用,应用于百行万企。
1.2 收集与 AI 需乞降驱能源
ITU 界说了 5G 收集的 eMBB、uRLLC、mMTC 三类场景,并在步调中界说了三类处理决策,同期引入了出动边际操办和收集切片等新期间,以餍足各别化和碎屑化的应用场景需求,尽头是面向 2B 的各别化应用场景。一方面现存上述5G 智商无法餍足 6G 场景中超岑岭值速率、超低时延、立体笼罩、超高精度定位智商和时延笃定收集等要求,接纳传统方法升迁收集性能方针存在一定瓶颈,AI 期间不错提供一种新的完了决策;另一方面跟着 AI 期间的平方应用,昔日收集也要提供 AI 量度的智商及工作,更好地餍足昔日业务的变化及需求。由 5G 需求驱动,在 5G 收蚁集,照旧开展了一些 AI 期间应用量度的探索使命并取得了一定的效果。举例:哄骗 AI 期间完了自组织收集(SON)的自配置、自优化和自建立,减少东谈主工侵犯,提高收集料理着力;在 5G 垂直行业如石油化工、建筑、矿场等应用中,5G 专网支抓现场监控拓荒的流畅,增强分娩气象的监控智商同期通过 AI 期间完了智能精确化颠倒故障预警和风险料理;AI 还能通过分析和优化收集流量、预测故障等花式,增强 5G 收集的泄露性、安全性和智能化水平;3GPP 等国际步调化组织正在将 AI 期间引入 5G 的业务和收集架构中,以支抓 AI 和机器学习工作,包括模子分发、传递和熟悉等方面。AI 期间在 5G和 5G-A 时期的应用场景、潜在需乞降收集架构瞎想方面的盘问,正在为昔日 6G收集与 AI 交融瞎想奠定基础,同期也在促进收集与 AI 的深度交融,推动在 6G收集架构的改良和期间的立异,完了 6G 收集内生 AI。
由 6G 需求驱动,面向新场景,围绕 6G“数字孪生,灵敏泛在”总体愿景,昔日出动通讯收集将在智享活命、智赋分娩、智焕社会三个方面催生全新的应用场景。2023 年 6 月,国际电信定约无线电通讯部门(ITU-R)按时完成了《IMT 面向 2030 及昔日发展的框架和总体主义建议书》[1],AI 与通讯算作 6G 的六个典型场景之一被建议,由此可见 AI 将在 6G 上演热切的变装。6G 不再是只是提供流畅智商的管谈,而是通讯、感知、操办、AI、大数据、安全等期间的深度交融、空宇宙一体全域笼罩的新一代出动通讯收集,呈现出极强的跨学科、跨鸿沟发展特征。6G 收集将具备“大算力”的硬件环境和条款,因此可灵验地复古各式 AI应用的算力需求;6G 收集将具备“AI 全人命周期料理”的灵敏内生智商,因此可灵验地复古 A(I 大)模子的构建熟悉推理优化等 AI 业务;6G 无线系统将具备“无线感知+收集感知+用户感知”等更重大智商,因此可灵验地复古各种 AI 应用的(大)数据需求。此外,6G 无线系统还自然具备着“更重大的超等末端”、“边际式”(超等基站)、“散播式”(泛在组网)和“语义式”(基于腹地智能体代理)等特征,因此,6G 收集和 AI 的交融具备相等坚实的条款基础和发展势必性。
AI 期间将成为 6G 收集的内生智商,从而助力 6G 收集适配更多应用场景。6G 收集旨在构建一个更加智能、高效、安全、简直的下一代出动通讯收集和智能信息工作平台。昔日,6G 收集与 AI 将深度交融,完了内生 AI。 6G 收集内生 AI 是在 6G 收集架构里面提供数据网络、数据预处理、模子熟悉、模子推理、模子评估等 AI 使命流全人命周期的竣工运行环境,将 AI 工作所需的算力、数据、算法、流畅与收集功能、公约和经由进行深度交融瞎想。
2. 愿景、近况、旅途和原则
2.1 收集与 AI 交融愿景
面向 6G 灵敏泛在愿景,现存“外挂式”和“碎屑化”的收集智能化处理决策和云 AI 工作供应决策存在着力较低,难以提供近及时高性能 AI 应用和工作的流毒,无法餍足昔日收集智能化、垂直行业等对智能的需求。6G 收集内生 AI 的完了需要收集与 AI 深度交融。,具体体面前以下四个方面:
(1)在架构和业务智商方面,支抓流畅、操办、数据和 AI 算法/模子等元素的深度交融和高效协同,支抓将 AI 智商按需编排到无线、传输、承载、中枢等,支抓“AI 全人命周期料理”和各式 AI 业务智商,为高水平收集自治和种种化业务需求提供智能化所需的基础智商。
(2)在硬件平台资源和智商方面,6G 收集将粗略最大池化和分享复用里面的算力资源,机动高效地复古表里各式 AI 应用(大)算力需求,完了 AI 四身分的按需调动。举例:基于泛在的算力感知和编排协同哄骗等。
(3)在数据获得流转和治理方面,6G 收集将粗略高效高质料地支抓 AI 应用各式需求,举例:基于感知网络、随路处理和特征索要为 AI 模块孝顺高质料的数据集等。
(4)面对 6G 收集表里各式不同的 AI 应用需求,6G 无线系统将粗略充分合理地哄骗“边际式”、“散播式”和“语义式”等期间技能和它们的组合进行机动操作,在线高效地完成 AI 任务。
6G 收集 AI 交融旨在盘问内生 AI 的环节期间体系,酿成 6G 收集与 AI 双向赋能的表面与期间决策,并构建一套内生于收集架构的高着力高性能 AI 工作供应系统,促进昔日 6G 收集完了从传统通讯收集向智能信息工作收集的要紧编削。
2.2 产业近况
在盘问布局上,国内方面,2020 年 12 月,中国出动连系多家建树专注于 6G收集 AI 期间的产业组织 6GANA(6G Alliance of Network AI),并率先建议内生AI 的理念,旨在促进 AI 与无线收集的深度交融。IMT2030-6G 激动组的无线AI 任务组发布《无线 AI 期间盘问答复》[3],要点情切基于 AI/ML 的物理层、链路层、收集层期间,从 AI for Network 的角度探讨如何对收集进行预测、优化、料理、逼迫等。CCSA 建树无线通讯期间使命委员会(TC5)前沿无线期间使命组(WG6),并发布了《面向原生智能的新一代无线通讯与收集架构盘问答复》、《新一代无线收集边际智能期间盘问》等与 6G 收集内生 AI 框架的盘问答复。
国外方面,O-RAN 定约正在推动无线空口 AI 和收集 AI 步调化制定使命,步调初步支抓 AI for RAN 以及 RAN for AI 的基础智商。国际步调组织 ITU 将“通讯与 AI 交融”算作 6G 收集的热切应用场景,强调了 AI 与通讯之间互利互惠的关系。3GPP RAN 在 R18 通过“AL/ML for NR Air Interface”立项,旨在充分挖掘机器学习预测智商,探索 AI 在物理层的应用,并开展支抓 AI 的 5G 无线接入彀总体功能框架瞎想。日本软银、好意思国英伟达牵头建树 AI-RAN 定约,旨在聚焦东谈主工智能(AI)和无线接入收集(RAN)交融的 6G 环节期间主义,升级现存收集基础方法、提卓越动收集着力、部署边际 AI 工作。Next G Alliance 则发表了《Next G Alliance Roadmap to 6G》白皮书强调了 6G 收集 AI 功能方面,需要完了通讯操办和数据的深度交融、出动和云系统的全面交融和大限制收集操办结构部署。
在硬件复古上,6G 收集的内生智能期间将使收集从传统的流畅管谈编削为提供多元化工作的平台,这将需要更智能的硬件支抓,包括 AI 加快器和智能处理单元。AI 芯片期间正在快速发展,包括更高效的算法、更先进的芯片制造期间、更重大的操办智商,这些期间跳动为 AI 应用提供了更重大的硬件支抓,而且产物结构种种化,包括 GPU、FPGA、ASIC 及类脑芯片等,GPU 因其并行操办和浮点运算智商在 AI 芯片商场中占据主导地位。大家各大 AI 芯片厂商王人在积极布局 AI 芯片商场,举例英伟达、高通、英特尔、三星、联发科、华为海念念、寒武纪、地平线等。
2.3 发展旅途和教导原则
发展旅途:
从 AI 赋能收集和收集使能 AI 两方面酌量内生 AI 期间的发展旅途如图 2-1,盘问基于 AI 升迁通讯系统性能的期间,以及将通讯系统算作平台为用户提供更好的 AI 工作的期间,二者“双向驱动”。
AI for Net(AI for Network,AI4NET):即 AI 赋能收集,通过 AI 升迁收集自己的性能、着力和用户工作体验。AI 赋能收集主要盘问包括哄骗 AI 优化传统算法(如空口信谈编码、调制)、优化收集功 能(如出动性优化、会话料理优化)、优化收集运维料理(如资源料理优化、打算料理优化)等。
Net for AI(Network for AI,NET4AI):即收集使能 AI,通过收集为 AI 提供多种复古智商,使得 AI 熟悉/推理不错完了的更灵验率、更及时,或者升迁数据安全秘籍保护等。NET4AI 将传统收集范围从流畅工作,扩张到算力、数据、算法等层面。
教导原则:
(1)3GPP 已在 5G-A 阶段步调化 AI for Net,并进一步盘问 Net for AI,但两者在时分节律上不同。3GPP 从 CT 视角交融哄骗 AI,以可考证可变现的价值用例为先导,不见解盲目夸大 AI 价值。因此,6G 收集与 AI 交融发展应深信“可考证可变现的价值”原则,并与 5G-A 交融 AI 应用范式保抓演进性和经受性。
(2)6G 系统瞎想要以升迁通讯收集工作的品性着力为首要主义。6G 收集的基础逻辑架构和公约经由等,领先要优先适配通讯收集类工作,产物规格和资源配置也所以保险升迁通讯收集类工作为主。在此之上,通过重复 AI 功能模块和资源,进一步拓展 AI 业务工作智商,分享哄骗里面资源,完了更大的价值开发解锁。
(3)现时 AI/ML 机制存在局限和不笃定性,6G 收集需要交融更简直更鲁棒的 AI 应用,提供更简直更鲁棒的 AI 工作智商,需要支抓从外部网管到中枢网再到基站末端的孪生仿真(预)考证功能,完了在线强化学习和快速 AI 模子调优智商。
(4)自然 3GPP 步调不酌量算力身分和完了花式,但 6G 收集瞎想必须酌量算力资源的合理配置和高效哄骗。传统通讯业务逼迫面和用户面功能依赖 ASIC、CPU 和 DPU 等算力,性价比越来越好,供应链也安全有保险,这些算力将连续被小心和大限制应用。异构算力模块间大限制集成和高速互联传输花式可能带来更多跨厂家的法度步调化需求。
(5)6G 收集是散播式系统,包含多种网元节点,如末端、基站和中枢网元。4/5G 收集的智能化进度较低,莫得任务自驱动、资源自编排和业务自管聪敏商。6G 网元节点将具备腹地智能体 Agent 智商,有更强的任务自打算、性能自寻优、运行自排障等决策智商。Agent 之间的交互配合状貌可弃取更机动泛化的语义式Chat 状貌,弱化减轻不同网元间的公约化组网适度。
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