啊，五環(huán)，你比四環(huán)多了一環(huán)。很多人對5G都有類似的理解：5G比4G多了1G，電影可以秒下載，視頻點(diǎn)播流暢……

在最新出版的《電信科學(xué)》中，一篇題為《通信人工智能的下一個十年》的頭條文章向人們展示了完全不同的5G通信應(yīng)用前景：未來的通信網(wǎng)絡(luò)可以高度自治。通過與人工智能的深度融合，5G通信可以實(shí)現(xiàn)三自，即參數(shù)自配置、性能自優(yōu)化、故障自愈。

5月4日，該論文共同作者之一、美國藝術(shù)與科學(xué)院院士、清華大學(xué)智能產(chǎn)業(yè)研究院院長張亞勤在接受《科學(xué)與技術(shù)》記者采訪時表示：科技日報(bào)稱，通信行業(yè)正在邁向5G，很快將邁向6G。剛看視頻，趕緊信號好一點(diǎn)，那不是5G。

什么是真正的5G？ 5G網(wǎng)絡(luò)為何要與人工智能結(jié)合？

只有人工智能才能突破這些瓶頸

5G與人工智能的結(jié)合是當(dāng)務(wù)之急。論文共同作者之一、工業(yè)和信息化部科學(xué)技術(shù)委員會副主任、中國電信集團(tuán)公司科學(xué)技術(shù)委員會主任韋樂平最關(guān)心的問題5G 能源消耗。

與4G基站相比，半載情況下5G基站的能耗是后者的3.5-4倍。如果5G產(chǎn)生的價值不足以支付電費(fèi)，將成為5G廣泛實(shí)施的瓶頸。魏樂平表示，人工智能的優(yōu)化能力或許能夠解決這個問題，因此相關(guān)部門、企業(yè)等機(jī)構(gòu)需要有緊迫感，對其進(jìn)行探索、規(guī)范和推廣。

除了數(shù)據(jù)限制和能耗瓶頸之外，龐大網(wǎng)絡(luò)的管理也迫切需要人工智能。

4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)極其龐大，網(wǎng)絡(luò)類型也非常復(fù)雜。目前還很難統(tǒng)計(jì)有多少個網(wǎng)絡(luò)。因此，僅僅管理這些網(wǎng)絡(luò)是很困難的，更談不上有機(jī)整合和協(xié)同改進(jìn)。魏樂平表示，5G的情況更加復(fù)雜，人工管理如此復(fù)雜的資源更不可能。因此，非常需要人工智能的介入來提供預(yù)警和預(yù)測，可以大大提高5G網(wǎng)絡(luò)的管理效率。

過去10年來他們一直戴著鐵鏈跳舞

早在十多年前，通信行業(yè)就看到了機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的潛在價值。

一開始，一些國外運(yùn)營商對3G階段實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的自組織、自優(yōu)化、自愈充滿信心，希望在3G階段部分實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動化、智能化。論文共同作者之一、亞信科技首席技術(shù)官、高級副總裁歐陽曄博士回憶，2008年，業(yè)界首次開始在國際標(biāo)準(zhǔn)層面定義自組織網(wǎng)絡(luò)。

按理說，未來10年，自組織網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該會迎來上升發(fā)展期，但事實(shí)并非如此。

近10年來，美國和歐洲一些國家的電信運(yùn)營商獨(dú)立或混合部署了一些自優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)（SON）系統(tǒng)，試圖將人工智能融入到通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)和優(yōu)化中。但總體效果并沒有達(dá)到預(yù)期。歐陽曄表示，造成這種情況的原因是2G、3G網(wǎng)絡(luò)本身，包括其生態(tài)、軟硬件、設(shè)備接口等，都沒有按照智能化的理念來建設(shè)。網(wǎng)絡(luò)元件本身并不是在標(biāo)準(zhǔn)化階段構(gòu)建的。為了支持人工智能，網(wǎng)絡(luò)接口和信令系統(tǒng)很難與人工智能對接。這就像請名醫(yī)治病，但患者本人不接受打針、吃藥等治療方法一樣。

3G網(wǎng)絡(luò)就像一塊鐵板，與人工智能的融合變成了帶著枷鎖跳舞。

直到5G的出現(xiàn)，這種情況才迎來轉(zhuǎn)機(jī)。

張亞勤解釋道：5G有一個非常重要的特點(diǎn)，就是在協(xié)議層，互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)真正融合在一起。所以我們很多計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的算法、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的技術(shù)都可以在5G網(wǎng)絡(luò)中更容易的實(shí)現(xiàn)。

因此，我國在建設(shè)5G基礎(chǔ)設(shè)施時，必須考慮人工智能的融合，為人工智能的融合留下接口。

為此，論文作者呼吁通信產(chǎn)業(yè)建設(shè)者進(jìn)一步開放網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化接口，讓人工智能有機(jī)會向網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)管理和運(yùn)營系統(tǒng)、業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)等方面充分賦能和注入智能。并以5G和人工智能作為技術(shù)組合，進(jìn)一步釋放潛力。

聰明的神經(jīng)元是在辦公桌工作中誕生的

時間回到2017年2月，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP服務(wù)與系統(tǒng)第二工作組開始研究5G核心網(wǎng)智能網(wǎng)元。他們定義了具有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析功能的網(wǎng)元：通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以收集用戶的個性化信息，形成獨(dú)特的個人肖像，通過肖像進(jìn)行分析，然后將分析結(jié)果提供給決策層。

這是移動通信從1G邁向5G以來，首次在核心網(wǎng)架構(gòu)中定義標(biāo)準(zhǔn)化，并需要部署網(wǎng)絡(luò)人工智能網(wǎng)元。

5G的智能化是從標(biāo)準(zhǔn)化開始的，這是通信領(lǐng)域的一個特點(diǎn)，因?yàn)橥ㄐ疟仨氝B接起來才能傳輸信息。標(biāo)準(zhǔn)化是避免“雞與鴨”局面的前提。歐陽葉說道。

另一方面，有靈魂的網(wǎng)元是5G網(wǎng)絡(luò)中人工智能算法和模型的立足點(diǎn)。通過網(wǎng)元，將人工智能能力注入5G網(wǎng)絡(luò)。 5G網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)將逐漸具備不同的智能功能。網(wǎng)元將能夠全面、實(shí)時地參與核心網(wǎng)控制平面的決策控制。

此后，網(wǎng)絡(luò)智能的新組件不斷豐富。

2017年6月，中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會啟動了人工智能在電信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究項(xiàng)目。

2018年2月，開放無線接入網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟成立，推出Android版移動信息人工智能框架。

2020年6月，中國移動聯(lián)合亞信科技在3GPP R17標(biāo)準(zhǔn)中首次正式引入聯(lián)邦學(xué)習(xí)概念，形成全球首個5G領(lǐng)域聯(lián)邦學(xué)習(xí)國際標(biāo)準(zhǔn)。

在5G網(wǎng)絡(luò)智能化方面，中國運(yùn)營商和廠商處于第一陣營。歐陽曄表示，目前中國廠商積極參與5G通信網(wǎng)絡(luò)智能化的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)組織（包括3GPP、全球移動通信系統(tǒng)協(xié)會等），并正在與更多國際廠商合作，推動5G走向智能化。

移動通信網(wǎng)絡(luò)或?qū)⒃?023年初步實(shí)現(xiàn)智能化

我們預(yù)測，到2023年，移動通信網(wǎng)絡(luò)將初步實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)智能化，初步構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)人工智能的網(wǎng)元。歐陽曄告訴記者，此時，通信人工智能將達(dá)到L2級別（初級智能自治網(wǎng)絡(luò)）。

2023年到2027年，通信網(wǎng)絡(luò)將向L3甚至L4級別演進(jìn)。到時候，智能網(wǎng)絡(luò)可以做更高級的事情，比如抓小偷。

魏樂平舉了一個智能傳輸網(wǎng)的場景。光纖被切斷，這種情況每年都會發(fā)生很多次。如今，一根光纖的容量可達(dá)8T。一旦被切斷，危害將非常嚴(yán)重。但有了人工智能，就可以進(jìn)行預(yù)警。魏樂平表示，光纖在切斷前必須受力。一旦受到壓力，敏感的人工智能可以提前知道信號出現(xiàn)異常，甚至可以準(zhǔn)確定位。

對于2028年能否實(shí)現(xiàn)5G智能網(wǎng)絡(luò)的完全自治，相關(guān)專家持相對保守的態(tài)度。

6G國際行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)第一版很可能在2027年、2028年發(fā)布，這個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)決定了人工智能能否在向6G演進(jìn)過程中繼續(xù)發(fā)揮核心作用。如果5G的嘗試失敗，它的重要性和地位也會降低。歐陽葉說道。

在張亞勤看來，在一切都是數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)3.0時代，無法學(xué)習(xí)自主的網(wǎng)絡(luò)將很難使用。

目前尚不清楚5G或6G通信網(wǎng)絡(luò)能否在未來10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)完美的高度自治，但無人技術(shù)的夢想貫穿著每一位癡迷人工智能的科研人員和產(chǎn)業(yè)工人的心中。