隨著6G一詞越來(lái)越多的被提及，很多人可能會(huì)以為它如一段通俗歌詞一般，只是會(huì)比“5G多1G”。然而，6G不僅是5G的延伸，更是一個(gè)高度智能化的生態(tài)系統(tǒng)，融合了通信、感知、計(jì)算、大數(shù)據(jù)等功能，旨在通過(guò)內(nèi)生AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)全方位智能服務(wù)。
目前，AI已經(jīng)成為了制定6G標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)必選項(xiàng)。其在6G中的核心作用，不再僅限于增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)，而是與6G架構(gòu)緊密相融，為網(wǎng)絡(luò)賦予更強(qiáng)大的適應(yīng)性和高效性，滿足未來(lái)超高帶寬、超低時(shí)延的需求。
融合AI帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)新解
通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)于AI技術(shù)的引入已非新鮮事，5G與AI的融合使網(wǎng)絡(luò)在自組織、自優(yōu)化和自修復(fù)等方面取得了突破。例如在5G礦業(yè)和港口等場(chǎng)景中，AI技術(shù)幫助網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了智能化管理與生產(chǎn)安全提升，但仍面臨時(shí)延、覆蓋廣度、連接密度等方面的瓶頸。盡管5G帶來(lái)了顯著的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，但隨著應(yīng)用需求和用戶期望的提高，現(xiàn)有技術(shù)仍無(wú)法滿足未來(lái)高度個(gè)性化和復(fù)雜化的通信需求。這一需求驅(qū)動(dòng)了6G的發(fā)展方向，即通過(guò)深度內(nèi)生AI，實(shí)現(xiàn)更智能的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和適應(yīng)性。
國(guó)際電聯(lián)提出的6G“數(shù)字孿生、智慧泛在”愿景，寓意著6G不再僅僅是一個(gè)連接服務(wù)，而是通信、感知、計(jì)算、AI等多重技術(shù)的智能融合生態(tài)系統(tǒng)。為了適應(yīng)6G生態(tài)系統(tǒng)的超高帶寬、低時(shí)延和無(wú)縫覆蓋等需求，AI成為不可或缺的內(nèi)生能力。內(nèi)生AI能夠嵌入6G網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)和各個(gè)層面，動(dòng)態(tài)管理和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源，使得6G具備高度的自主學(xué)習(xí)與自動(dòng)化能力。
“內(nèi)生AI”概念的關(guān)鍵在于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)的根本變革。6G不僅依賴(lài)AI技術(shù)來(lái)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維，還將借助AI改造通信服務(wù)的邏輯與運(yùn)行方式，從而提供更加智能化的服務(wù)。例如在6G中，AI模型的訓(xùn)練、部署、推理與管理將覆蓋整個(gè)生命周期。進(jìn)而可以更高效地管理各種AI應(yīng)用，確保不同場(chǎng)景下的模型始終保持高效和一致的性能；6G通過(guò)資源解耦，使得AI模型和應(yīng)用不再依賴(lài)單一的硬件資源，從而實(shí)現(xiàn)資源的靈活調(diào)度與高效分配。讓網(wǎng)絡(luò)中的AI任務(wù)可以在不同資源池之間進(jìn)行調(diào)度和協(xié)同，提升整體資源利用效率；6G支持AI模型的自適應(yīng)學(xué)習(xí)和自演進(jìn)功能，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的通信環(huán)境。通過(guò)自演進(jìn)能力，6G可以持續(xù)優(yōu)化，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的變化，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的自優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。
AI與網(wǎng)絡(luò)的雙向賦能
從技術(shù)路徑上看，可分包括AI賦能網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)使能AI，前者讓AI將深度賦能6G網(wǎng)絡(luò)，提升網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)、自優(yōu)化能力，使通信服務(wù)更加智能化。例如，通過(guò)智能算法，網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)時(shí)調(diào)整頻譜資源的分配，優(yōu)化用戶體驗(yàn)。后者使6G不僅作為通信網(wǎng)絡(luò)，還將成為AI應(yīng)用的平臺(tái)。通過(guò)AI的協(xié)同計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫連接，6G可為AI的訓(xùn)練和推理提供高效支持，使AI應(yīng)用的計(jì)算需求得到有效滿足。
AI對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的賦能將主要包括無(wú)線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)與端到端QoS三個(gè)方面。在6G無(wú)線接入網(wǎng)中，AI技術(shù)可以大幅提升物理層和高層的性能。在物理層，AI有助于信道估計(jì)、MIMO預(yù)編碼等復(fù)雜問(wèn)題的優(yōu)化，而在高層，AI可通過(guò)智能資源管理實(shí)現(xiàn)頻譜資源的優(yōu)化利用和用戶體驗(yàn)的提升；核心網(wǎng)中，AI可用于實(shí)時(shí)流量預(yù)測(cè)、資源管理和網(wǎng)絡(luò)安全。AI的自學(xué)習(xí)和智能決策能力將動(dòng)態(tài)優(yōu)化資源分配和流量控制，使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作更加高效；AI還將幫助網(wǎng)絡(luò)根據(jù)用戶需求動(dòng)態(tài)調(diào)整QoS參數(shù)，確保跨域跨層次的服務(wù)質(zhì)量滿足用戶需求。這種端到端的智能優(yōu)化可帶來(lái)更流暢的服務(wù)體驗(yàn)。
網(wǎng)絡(luò)對(duì)于AI的使能主要涉及融合架構(gòu)設(shè)計(jì)、AIaaS與QoAIS與資源融合控制與綠色低成本實(shí)現(xiàn)。6G需要一個(gè)內(nèi)生于網(wǎng)絡(luò)的AI服務(wù)架構(gòu)，以協(xié)調(diào)通信、計(jì)算、數(shù)據(jù)和AI模型等資源。這種融合架構(gòu)可實(shí)現(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)調(diào)度和智能協(xié)同，滿足復(fù)雜的AI應(yīng)用需求，為網(wǎng)絡(luò)智能化提供基礎(chǔ)支撐；6G將通過(guò)AIaaS為用戶提供QoAIS保障。QoAIS在保證服務(wù)低時(shí)延和高可靠性的同時(shí)，為多樣化應(yīng)用提供端到端的服務(wù)質(zhì)量管理和評(píng)估機(jī)制，進(jìn)一步提升用戶體驗(yàn)；AI計(jì)算的高能耗是6G面臨的重要挑戰(zhàn)，6G將可以通過(guò)多維資源協(xié)同和負(fù)載感知實(shí)現(xiàn)綠色、低成本的AI服務(wù)。
激發(fā)應(yīng)用場(chǎng)景升級(jí)
6G網(wǎng)絡(luò)內(nèi)生的AI技術(shù)將深度支持多個(gè)智能化應(yīng)用場(chǎng)景，帶動(dòng)各領(lǐng)域的創(chuàng)新和優(yōu)化。憑借6G網(wǎng)絡(luò)的超低時(shí)延、超大帶寬及智能資源管理，6G內(nèi)生AI不僅滿足傳統(tǒng)通信需求，還可在自動(dòng)駕駛、智能醫(yī)療、智能制造等高實(shí)時(shí)性場(chǎng)景中廣泛應(yīng)用。
在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，6G與AI的結(jié)合將推動(dòng)實(shí)時(shí)交通管理和智能交通基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。6G網(wǎng)絡(luò)提供的超低時(shí)延和高帶寬使車(chē)輛間、車(chē)路間的數(shù)據(jù)傳輸與計(jì)算更加迅速，而內(nèi)生AI則負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)環(huán)境感知、路徑規(guī)劃及駕駛決策。例如，AI模型可以從傳感器收集的海量數(shù)據(jù)中分析路況、識(shí)別障礙物，并提前預(yù)測(cè)道路上可能的風(fēng)險(xiǎn)。在這一過(guò)程中，6G網(wǎng)絡(luò)的可靠連接保障了車(chē)輛之間和車(chē)輛與道路基礎(chǔ)設(shè)施之間的即時(shí)數(shù)據(jù)同步，確保駕駛決策準(zhǔn)確且高效。
在醫(yī)療領(lǐng)域，6G與AI的結(jié)合將帶來(lái)精準(zhǔn)醫(yī)療、遠(yuǎn)程手術(shù)和智能診斷的創(chuàng)新應(yīng)用。6G網(wǎng)絡(luò)的高帶寬和低延時(shí)特性使其能夠支撐大量醫(yī)療數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，包括高清影像、生命體征數(shù)據(jù)等。AI則負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，例如，通過(guò)圖像識(shí)別技術(shù)，AI可以快速識(shí)別醫(yī)學(xué)影像中的病灶，提高診斷的準(zhǔn)確性。對(duì)于遠(yuǎn)程手術(shù)，6G網(wǎng)絡(luò)確保手術(shù)器械的遠(yuǎn)程控制響應(yīng)毫秒級(jí)同步，內(nèi)生AI則提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析和設(shè)備輔助控制，使得跨地域、低延遲的高風(fēng)險(xiǎn)操作得以實(shí)現(xiàn)。
在工業(yè)制造領(lǐng)域，6G內(nèi)生AI技術(shù)的應(yīng)用將為智能制造帶來(lái)新變革。6G網(wǎng)絡(luò)支持下的工業(yè)機(jī)器人和智能設(shè)備，可以利用AI實(shí)現(xiàn)更為高效的生產(chǎn)流程優(yōu)化和自動(dòng)化操作。在生產(chǎn)過(guò)程中，內(nèi)生AI實(shí)時(shí)分析來(lái)自生產(chǎn)設(shè)備、監(jiān)控系統(tǒng)和傳感器的數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行即時(shí)調(diào)整。例如，當(dāng)AI識(shí)別到生產(chǎn)異常時(shí)，6G網(wǎng)絡(luò)能迅速傳達(dá)調(diào)整指令，使生產(chǎn)設(shè)備迅速響應(yīng)和糾錯(cuò)。此外，AI支持的機(jī)器視覺(jué)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量檢測(cè)自動(dòng)化，提升產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和檢驗(yàn)效率。
通過(guò)6G與AI的結(jié)合，通信網(wǎng)絡(luò)不再只是簡(jiǎn)單的連接服務(wù)，而是一個(gè)具備智能化信息服務(wù)功能的生態(tài)系統(tǒng)。內(nèi)生AI不僅將提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量和用戶體驗(yàn)，還將為智能社會(huì)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
