【導讀】人工智能（AI）革命已經到來。隨著ChatGPT等應用的公開發布，人們得以利用深度神經網絡和機器學習（ML）的力量和潛力獲得親身體驗。ChatGPT是(shi)一(yi)個(ge)語(yu)言(yan)模(mo)型(xing)，該(gai)模(mo)型(xing)使(shi)用(yong)來(lai)自(zi)互(hu)聯(lian)網(wang)和(he)書(shu)籍(ji)的(de)海(hai)量(liang)文(wen)本(ben)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)了(le)訓(xun)練(lian)
，能(neng)夠(gou)生(sheng)成(cheng)類(lei)似(si)真(zhen)人(ren)撰(zhuan)寫(xie)的(de)文(wen)本(ben)。這(zhe)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)應(ying)用(yong)完(wan)美(mei)體(ti)現(xian)出(chu)了(le)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)的(de)優(you)勢(shi)。它(ta)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)大(da)量(liang)的(de)訓(xun)練(lian)數(shu)據(ju)不(bu)斷(duan)優(you)化(hua)在(zai)複(fu)雜(za)場(chang)景(jing)下(xia)的(de)輸(shu)出(chu)。

無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)本(ben)質(zhi)上(shang)是(shi)複(fu)雜(za)的(de)，會(hui)產(chan)生(sheng)大(da)量(liang)的(de)數(shu)據(ju)，並(bing)且(qie)隨(sui)著(zhe)每(mei)一(yi)代(dai)新(xin)技(ji)術(shu)的(de)引(yin)入(ru)，其(qi)複(fu)雜(za)性(xing)也(ye)在(zai)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia)。這(zhe)些(xie)特(te)性(xing)使(shi)得(de)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)成(cheng)為(wei)優(you)化(hua)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)的(de)理(li)想(xiang)工(gong)具(ju)。

01 AI在5G網絡中的應用

隨著5G技術的成熟
，AI和ML已經被3GPP（第三代合作夥伴計劃）引入研究
，3GPP是製定蜂窩技術標準的國際化標準組織。目前正在考慮運用人工智能對空中接口進行改進，包括網絡節能、負載均衡和移動性優化等。由於空中接口的潛在用例非常多，所以在即將發布的3GPP R18中隻選擇了其中一個小的子集進行研究，涵蓋信道狀態信息（CSI）反饋、波束管理和定位等。需要注意的是，3GPP並沒有開發人工智能/機器學習模型。相反，它試圖創建通用的框架和評估方法，以便將人工智能/機器學習模型部署到空中接口的不同功能中[1]。

除了3GPP和空中接口之外
，O-RAN 聯盟正在探索如何利用人工智能/機器學習來改善網絡編排和管理。例如
，O-RAN 聯盟的架構有一個獨特功能，該架構被稱為RAN 智能控製器(RIC)，主要用於輔助人工智能和機器學習優化不同的使用場景。RIC既可以管理近實時應用（xApps），也能管理非實時應用（rApps）。用於提高頻譜效率和能源效率的xApps以及利用人工智能進行網絡編排和管理的rApps目前已經存在。隨著O-RAN生態係統的發展和成熟，將有更多xApps/rApps以及利用基於RIC的人工智能和機器學習優化的應用將會出現。

圖1：ORAN網絡

02 6G網絡原生AI技術

6G雖然處於起步階段，但能夠確定的是
，人工智能/機器學習將成為未來無線通信係統各個方麵的基本組成部分。在網絡層麵
，盡管沒有正式定義
，但“AI原生”這一術語已經在業內被廣泛使用。觀察這些AI原生網絡的方式之一是根據RAN（無線接入網）當前的虛擬化技術和解聚趨勢來推斷上圖（圖1）。網絡中的每個區塊都可能包含人工智能/機器學習模型，這些模型在不同的供應商和應用之間可能會有所差異（圖2）。

圖2：ORAN 6G網絡

AI原生網絡也可以用來指稱為運行原生人工智能/機器學習模型而構建的網絡。請參考下麵的設計流程（圖3）。在傳統的5G網絡中
，空中接口是由不同的部分組成的
，每個部分均由人類進行設計。在5G-Advanced網絡中
，每個部分都將利用機器學習技術來優化特定的功能。在6G網絡中，可能會由人工智能使用深度神經網絡設計整個空中接口。

圖3：從與AI結合到AI原生網絡的發展[2]

03 人工智能/機器學習優化

借鑒人工智能/機器學習可用於改善網絡編排和管理的想法
，6Gjixiwangyuliyongrengongzhinenghejiqixuexilaijiejueyouhuatiaozhan。liru，rengongzhinengkeyigenjushishiyunxingqingkuangdakaiheguanbizujian，yijiangdizhenggewangluodegonghao。rujin
，xApps和rApps通tong過guo開kai啟qi和he關guan閉bi處chu於yu非fei工gong作zuo狀zhuang態tai的de功gong率lv放fang大da器qi等deng高gao耗hao能neng組zu件jian在zai基ji站zhan層ceng麵mian實shi現xian了le這zhe一yi目mu標biao。然ran而er，人ren工gong智zhi能neng快kuai速su解jie決jue具ju有you挑tiao戰zhan性xing的de計ji算suan問wen題ti和he分fen析xi海hai量liang數shu據ju的de能neng力li，為wei我wo們men在zai更geng大da範fan圍wei內nei乃nai至zhi全quan市shi或huo者zhe全quan國guo範fan圍wei內nei優you化hua網wang絡luo性xing能neng提ti供gong了le可ke能neng。可ke以yi在zai使shi用yong頻pin率lv比bi較jiao低di的de時shi間jian段duan關guan閉bi整zheng個ge基ji站zhan
，也ye可ke以yi對dui小xiao區qu進jin行xing重zhong新xin配pei置zhi

，以yi綠lv色se低di碳tan、節jie能neng環huan保bao的de方fang式shi使shi用yong盡jin可ke能neng少shao的de資zi源yuan來lai滿man足zu用yong戶hu的de實shi時shi需xu求qiu。目mu前qian還hai無wu法fa以yi這zhe種zhong方fang式shi重zhong新xin配pei置zhi基ji站zhan和he整zheng個ge城cheng市shi的de網wang絡luo，重zhong新xin配pei置zhi和he測ce試shi對dui網wang絡luo配pei置zhi的de任ren何he更geng改gai通tong常chang需xu要yao幾ji天tian或huo幾ji周zhou的de時shi間jian。盡jin管guan如ru此ci，不bu同tong人ren工gong智zhi能neng技ji術shu的de發fa展zhan前qian景jing十shi分fen廣guang闊kuo，它ta們men仍reng然ran是shi基ji礎chu設she施shi提ti供gong商shang的de首shou要yao考kao量liang因yin素su。

04 總結

人工智能在無線網絡中的應用不會等到6Gwangluochuxianshicaikaishi。zhenggeshengtaixitongzhengzaijinxingjijideyanjiu，yikaifaxindemoxing，bingjiangzhexiemoxingjichengdaoxiancundeheweilaidewuxiantongxinxitongzhong。raner，zhexiemoxingrengranshixintuichude，xuyaoduiqiyanjinxinghekekaoxingjinxingpinggu。zaibutongdeshujujishangshidangdixunlianrengongzhinengmoxing，lianghuatamenduichuantongjishudegaijin
，bingweirengongzhinengqudongdemokuaidingyixindeceshifangfa，zhexiedoushisuizhexinjishudecaiyongerbixucaiqudeguanjianbuzhou。suizherengongzhinengmoxingheceshifangfayujishudechengshu，haowuyiwen


，rengongzhinengjiangzaiweilai5-10年內徹底改變無線通信行業。

參考資料：

[1]https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2201/2201.01358.pdf

[2] [Hoy21] J. Hoydis et al, "Toward a 6G AINative Air Interface", IEEE Comm. Magazine, May 2021.

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