網速快、信號好只是冰山一角

　　與AI“聯姻”，5G可以自己“管好”自己

　　5G有個很重要的特點，那就是在協議層，互聯網與通信網真正地實現了融合。所以很多我們在計算機領域的算法、在互聯網領域的技術可以更容易地在5G網絡中實現。

　　張亞勤 清華大學智能產業(yè)研究院院長

　　“啊，五環(huán)，你比四環(huán)多一環(huán)。”不少人對5G有著類似的理解：5G比4G多1G，電影下載秒成、視頻點播流暢……

　　在最新出版的《電信科學》上，一篇名為《通信人工智能的下一個十年》的刊首文章向人們展示了完全不同的5G通信應用前景：未來的通信網絡是可以高度自治的。通過與人工智能的深度融合，5G通信可以實現“三自”，即參數自配置，性能自優(yōu)化，故障自“治愈”。

　　5月4日，論文共同作者之一、美國藝術與科學院院士、清華大學智能產業(yè)研究院院長張亞勤在接受科技日報記者采訪時表示，通信行業(yè)正在走向5G，馬上要走向6G，光是看視頻快點、信號好一些，那不是5G。

　　什么才是真正的5G？為什么5G網絡要與人工智能“聯姻”？

　　有了人工智能才能突破這些瓶頸

　　“5G與人工智能的結合是一個緊迫的事?！闭撐墓餐髡咧弧⒐ば挪靠萍嘉敝魅?、中國電信集團公司科技委主任韋樂平最關切的是5G耗能問題。

　　一個5G基站與一個4G基站相比，在半載情況下，前者是后者能耗的3.5—4倍?！?G產生的價值如果還不夠付電費，那將成為5G廣泛落地的瓶頸。”韋樂平說，人工智能的優(yōu)化能力或許能解決這一問題，所以需要相關部門、企業(yè)等機構有緊迫感地去挖掘、去規(guī)范、去推進。

　　除了數據極限、能耗瓶頸，龐大網絡的管理問題也急需人工智能出手。

　　“4G通信網絡系統(tǒng)巨大無比，網絡種類也很繁雜，到現在也沒數清到底有多少個網絡。所以，僅是把這些網絡管理起來就很難了，更別說還要進行有機融合、協同提升。”韋樂平說，5G的情況更為復雜，就更不可能用人工的方式來管理如此復雜的資源。所以非常需要人工智能的介入，提出預警、給出預判，大大提高5G網絡的管理效率。

　　過去10年它們曾“戴著鐐銬跳舞”

　　早在十幾年前，通信行業(yè)就已經看到機器學習和人工智能的潛在價值。

　　“一開始，一些國外運營商對于在3G階段就實現通信網絡的自組織、自優(yōu)化、自“治愈”信心十足，希望在3G階段就能夠部分實現網絡的自動化與智能化?！闭撐墓餐髡咧?、亞信科技首席技術官、高級副總裁歐陽曄博士回憶道，2008年，業(yè)內就開始第一次對自組織網絡進行國際標準層面的定義。

　　按理說，在隨后的10年，自組織網絡理當迎來上升發(fā)展期，但事實并非如此。

　　“過去的10年，美國及部分歐洲電信運營商獨立或混合部署了一些自優(yōu)化網絡（SON）系統(tǒng)，試圖把人工智能融入通信網絡的規(guī)劃、建設、維護、優(yōu)化中，但是整體效果并沒有達到預期?！睔W陽曄說，之所以出現這種情況，是因為2G、3G網絡本身，包括其生態(tài)、軟硬件、設備接口等，并不是按照智能化的理念來建設的，網元本身在標準化構建階段就不支持人工智能，網絡的接口和信令體系等難以實現與人工智能的對接。這就像請個名醫(yī)來治病，但病人本身對打針吃藥等治療方式都不接受。

　　3G網絡宛如一塊“鐵板”，和人工智能的融合變成了“戴著鐐銬跳舞”。

　　直到5G的出現，這種情況才迎來了轉折。

　　張亞勤解釋：“5G有個很重要的特點，那就是在協議層，互聯網與通信網真正地實現了融合。所以很多我們在計算機領域的算法、在互聯網領域的技術可以更容易地在5G網絡中實現?！?/p>

　　因此，在我國進行5G基礎設施建設時，要考慮人工智能融入的問題，給人工智能融入留接口。

　　為此，論文編寫者呼吁通信行業(yè)建設者進一步開放網絡標準化接口，給予人工智能對網絡基礎設施、網絡管理運維系統(tǒng)、業(yè)務支撐系統(tǒng)等全面賦能、注智的機會，將5G與人工智能作為技術“組合”，進一步釋放潛力。

　　智慧“神經元”在案頭工作中萌生

　　時間撥回2017年2月，國際標準化組織3GPP的服務和系統(tǒng)第二工作組開始研究5G核心網的智能化網元。他們定義了一種具有網絡數據分析功能的網元：一個通信網絡的節(jié)點可以收集用戶的個性化信息，形成獨特的個人畫像，通過畫像進行分析，然后再將分析結果提供給決策層。

　　這是移動通信從1G到5G以來第一次在核心網絡架構里定義標準化，并要求部署網絡人工智能網元。

　　“5G的智能化是從標準化起步的，這是通信領域的特點，因為所謂通信，必須要連得通，才能傳遞信息。而標準化是避免‘雞同鴨講’的前提。”歐陽曄說。

　　另一方面，有了“靈魂”的網元，是人工智能的算法、模型在5G網絡中的落腳點。通過網元，人工智能的能力被“注射”到5G網絡里，5G網絡里的節(jié)點也會慢慢具有不同的智能化功能，網元將可以全面、實時地參與核心網控制面的決策控制。

　　此后，網絡智能化的新部件不斷豐富起來。

　　2017年6月，中國通信標準化協會啟動了人工智能在電信網絡中的應用課題研究。

　　2018年2月，開放無線接入網絡聯盟成立，開啟移動信息人工智能框架的“安卓版”。

　　2020年6月，中國移動聯合亞信科技首次在3GPP R17標準中正式引入聯邦學習概念，形成聯邦學習在5G領域的第一個全球國際標準。

　　“5G網絡智能化方面，中國運營商與廠商處于第一陣營?！睔W陽曄表示，當前在5G通信網絡智能化的關鍵標準組織里（包括3GPP、全球移動通訊系統(tǒng)協會等），中國廠商的參與度非常高，與國際上更多廠商一起共同推動5G走向智能化。

　　2023年移動通信網或將實現初步智能化

　　“我們預計，到2023年移動通信網絡將實現初步網絡智能化，初步建成網絡人工智能的網元。”歐陽曄告訴記者，達到這一步，通信人工智能將達到L2級別（初級智能自治網絡）。

　　從2023年到2027年，通信網絡將向著L3甚至L4級別演進，那時的智能網絡能做更高級的事情，比如“抓小偷”。

　　韋樂平舉了一個傳輸網智能場景?！肮饫w被切斷，每年都會發(fā)生很多次?，F在一根光纖承擔8T的容量，一旦切斷，危害非常大。但有了人工智能，就可以進行預警?！表f樂平說，光纖在被切斷前必然會先受力，一旦受力，敏感的人工智能就能提前知道信號有所異常，甚至精確定位。

　　針對到2028年能否實現5G智能網絡的完全自治，相關專家的態(tài)度相對保守。

　　“2027年、2028年很有可能出臺6G國際行業(yè)標準的第一個版本，這個關鍵節(jié)點決定了人工智能在向6G演進的過程中能不能繼續(xù)扮演一個核心的角色，如果在5G的嘗試失敗了，它的重要性和地位也會變低?！睔W陽曄說。

　　在張亞勤看來，在萬物皆數據的數據3.0時代，一個學不會自治的網絡難堪大用。

　　5G或6G通信網絡能否在下一個10年實現完美的高度自治尚未可知，但“無人化”的夢想卻貫穿于每一個醉心于人工智能的科研工作者和產業(yè)工作者心中。（記者 張佳星）

責任編輯：孫遠進 校對：楊文博