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算力萬倍爆發！AI時代共破十大無線網絡挑戰，夯牢數智化基石

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算力萬倍爆發！AI時代共破十大無線網絡挑戰，夯牢數智化基石

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智東西
作者 | 云鵬
編輯 | 漠影
信息世界正在跨越奇點 ， 今天的我們 ， 毫無疑問正處于新一輪信息大爆發時代 。
根據《網絡通信 2030》行業白皮書 ， 未來10年 ， 智能化會成為全社會發展的主要方向 ， 到2030年 ， 75%的企業將使用云計算、大數據和AI服務 。
數據、軟件、計算成為AI時代的“水電煤” ， 而網絡通信技術則像是AI時代的信息高速公路 ， 從萬物互聯到萬物智聯 ， 數據和算力的爆發對基礎聯接能力提出極高要求 ， 因此對未來無線網絡發展的趨勢研判就顯得尤為重要 。
據預測 ， 新AI應用、新科學和技術突破以及新政策都將牽引信息產業的巨大發展 ， 未來讓通信能力將增加100甚至1000倍、計算能力將增加1000到10000倍 。 通信技術是使能未來世界 人、機器、物理環境與數字世界的關鍵 ， 而通信網絡也會成為推動未來世界發展的主導力量之一 。
面對新的需求和挑戰 ， 通信技術迭代勢在必行 。 今天 ， 5G-A技術正快速發展、廣泛落地 ， 實現了諸多令人欣喜的優秀案例 ， 通信行業正向著次世代通信技術全力沖刺 。

一、十大挑戰：AI 時代給無線網絡出了哪些 “必答題”？今天 ， 從消費端到產業端 ， 新的網絡需求持續涌現 ， AI新時代的到來給所有玩家提出了新的命題 。
消費端 ， 端側AI快速發展、智能體（Agent）密集爆發 ， AI服務走向主動化、個性化、系統級 ， 而這一切的高效實現都需要大帶寬、低時延等無線網絡能力的保障 。
【算力萬倍爆發！AI時代共破十大無線網絡挑戰，夯牢數智化基石】智能體需要快速調用各類服務 ， 個人知識庫數據以及用戶操作數據都需要高效往來于端側和云端 ， 才能最終實現流暢且穩定的AI體驗 。
產業端 ， 行業智能化也需要高性能連接的助力 ， 高性能、高可靠和安全可信的無線通信對聯接人、物、環境以及工作流程都至關重要 。 一套智慧煤礦創新方案 ， 或能幫助一座煤礦年產能增長數百萬噸 。
智能化的未來 ， 不論是消費端還是產業側 ， 聯接都會是無處不在的 ， 未來無線網絡究竟應當具備哪些核心能力去應對新時代的需求、在實現這些能力的路上需要進行哪些關鍵技術創新？成為通信行業聚焦的關鍵 。
近期 ， 華為戰略研究院院長周紅就深度分享了華為在這方面進行的大量前瞻性探索和階段性成果 ， 無線網絡未來將面臨的十大挑戰 ， 已然成為行業未來共同努力的方向：
基礎理論創新突破 ， 突破香農定理天花板；
新材料、新器件、新算法 ， 打造基站新形態；
Massive Beam與Cell Free等新技術和工程 ， 實現更大容量和更好的邊緣體驗；
突破低能耗、精準定位和感知技術 ， 賦能全場景物聯；
異構資源融合軟件技術 ， 使能多業務演進；
空地一體化組網與協同 ， 使能全域寬帶通信；
設備與空口相結合 ， 多維發力構建原生綠色網絡；
抗量子、分布式、智能化 ， 萬物智聯的內生安全基石；
運維智能體和數字孿生 ， 定義自動駕駛無線網絡；
智能體網絡 ， 適配智能體間協作新范式 。
華為已經在黃大年茶思屋科技網站上發布了這些挑戰 ， 并分享了他們在這些領域的前瞻性探索成果 ， 值得一提的是 ， 華為還會為每項挑戰提供數據、平臺、資金支持及專家指導 。 在與產業協同創新的路上 ， 華為始終走得很堅定 。

二、聚焦三大核心需求：讓無線網絡“更強、更省、更聰明”解決十大無線網絡挑戰不可能一蹴而就 ， 整體來看 ， 有三個核心需求是行業目前亟待解決的：一個是解決網絡大容量、無邊界的問題；二是攻克低能耗、精準定位和感知技術的難題；三是解決網絡在運維智能體和數字孿生方面的問題 ， 用三個關鍵字來形容 ， 就是“強、省、智”
首先 ， 是讓通信性能足夠強 ， 實際上 ， 根據國際電信聯盟（ITU）制定的下一代通信技術全球標準及框架中提出的愿景 ， 頻譜效率提升3倍、邊緣體驗達到300-500Mbps的網絡速率是核心關鍵指標 ， 這兩個指標分別代表通信速率的提升和網絡連接穩定性的提升 ， 也就是“又快又廣又穩” 。
在AI時代端云結合模式成為主流之下 ， 未來云側與端側智能設備間會有更為復雜的指令和更大規模的數據交互 。 邊緣速率和時延會對實際流程能否閉環以及其安全性帶來顯著影響 。
目前業內普遍認為Massive Beam和Cell Free技術會成為實現目標的關鍵 ， Massive Beam本質是通過超大規模天線陣列與智能算法 ， 將無線信號能量精準聚焦于用戶終端 。
如果此前的技術將信號傳遞給終端 ， 類似于燈泡照亮房間 ， 那么未來技術就像將多支激光筆聚在一起進行精準投送 。
另一項Cell-Free技術則可以打破蜂窩網形態限制 ， 將網絡覆蓋邊緣區域的性能提升10倍以上 ， 保證隨時隨地網絡的穩定一致體驗 ， 比如讓小區中心和邊緣的用戶都能有接近的網速和時延 。
形象地來看 ， Cell-Free會讓通信基站的服務模式從以基站為中心 ， 變為以用戶為中心 。
在Massive Beam和Cell Free技術加持下 ， 未來通信技術會從“連接萬物”邁向“操控萬物” 。
在具體的技術攻關層面 ， 超大規模Massive Beam技術的實現需要射頻架構創新、器件小型化等技術支持；Cell-Free則受限于站間同步、多站聯合調度、站間高速互聯等技術痛點 。
面向未來的AI時代 ， 這兩項技術的創新都可以很好地幫助移動網絡在高速率、大上行、一致性體驗等方面滿足技術指標要求 ， 讓端側設備之間、端側與邊緣、邊緣與云端之間的數據交互更加高效穩定 ， 給AI手機、AI PC到AI可穿戴等諸多領域帶來巨大想象空間 。
第二大核心需求是突破低能耗、精準定位和感知技術 ， 真正讓全場景設備實現互聯 。
當前 ， AI與各類IoT設備深度融合 ， 這帶來了更多的聯接設備、聯接場景和聯接物理邊界的突破 。
這些場景和應用給通信技術帶來了新的挑戰 ， 比如具身智能機器人在很多場景中都需要低時延、低功耗 ， 無源物聯的快速發展則帶來實現高精度定位、標簽設備超低能耗、兼顧設備高性能與低功耗等關鍵指標的挑戰 。
從技術層面來看 ， 這方面的關鍵技術包括廣域窄帶場強定位技術、無線定向傳能技術、智能物聯技術等 。 一旦這些技術突破當前瓶頸 ， 工業場景中企業就可以借助設備免電源特性 ， 大規模部署無源傳感器 ， 利用高精度定位與感知實現貨物精準定位與庫存實時盤點 。
第三大核心需求是運維智能體和數字孿生 ， 定義自動駕駛無線網絡 。
當前 ， 各大運營商都在積極地將AI技術用于網絡運維 ， 這也是運營商在AI浪潮下轉型、節省運維成本的重要一環 。 自動駕駛無線網絡的快速發展也需要站點實現全感知、軟故障自愈、無人化等能力 。
移動AI發展 ， 需要動態靈活地調整網絡資源 ， 引入白盒化的運籌學算法 ， 構建“實時感知-智能決策-動態調整”閉環 。
從技術層面來看 ， 運維智能體協同RAN數字孿生系統是達成自動駕駛無線網絡的關鍵技術路徑 。
前者通過多智能體協同組成運維Meta智能體 ， 后者通過高精度定位對網絡進行時空精確描述 ， 利用圖神經網絡對網絡行為的計算機仿真 ， 輸入自感知的用戶、業務、設備、環境多維度數據 ， 輸出網絡和設備狀態和動作預測 ， 進行網絡行為決策 。
從上述十大網絡挑戰中我們不難看到 ， 從硬件、軟件到算法 ， AI新時代涌現的諸多新場景、新需求 ， 都在推動無線網絡技術的升級 ， 這需要整個行業的協同努力 。 而華為作為核心玩家 ， 基于其對行業趨勢發展的深刻洞察和長期技術深耕 ， 正幫產業理清關鍵的技術創新方向 ， 讓行業更快做好擁抱下一代通信技術的準備 。

三、5G-A穩步迭代 ， 為AI進入千行萬業鋪路未來通信技術發展要面對的挑戰亦可以說是未來通信技術迭代的目標方向 ， 明確了方向目標 ， 完成了“仰望星空” ， 接下來就是要腳踏實地地一步步向未來通信技術邁進 。
如今5G-A成為技術演進之路上的關鍵節點 ， 通信行業正在沿著5G-A的道路走向未來的無線網絡時代 ， 邊實踐邊探索 ， 為AI進入千行萬業的核心生產流程做好準備 。
我們看到 ， 在短期的未來 ， 5G-A的大上行能力正呈現快速增長的勃發之勢 ， 同時5G-A在諸多基礎技術能力方面已經具備了下一代通信技術的雛形 。
比如在大容量方面 ， 5G-A通過載波聚合和智能反射面技術 ， 將邊緣速率提升至100-300Mbps ， 已經基本達到下個世代通信技術預期的下限 。
我們看到5G-A在制造業中實現了諸多數智化改造的落地案例 ， 包括長安渝北智慧工廠、伊敏無人礦卡、天津港等 。
在突破低能耗、精準定位和感知技術方面 ， 5G-A無源物聯網與傳統物聯網相比 ， 可以接入海量數字標簽 ， 實現大面積區域的無縫覆蓋 ， 進而顯著提升管理精度 ， 目前已經廣泛應用于工業生產、倉儲物流以及社區管控等多個場景 。
今年5G-A在大上行能力方面的重要升級 ， 對于助力移動AI時代端側AI應用向多模態實時交互發展、沉浸式體驗的提升都十分關鍵 。 移動AI時代下 ， 網絡正從“下行主導”轉向“上下行并重” ， 從“連接服務”升級為“數智服務” 。
比如近期中國電信就與華為合作 ， 利用AI模型實時預測信道質量 ， 并通過AI實現時頻制空功五維協同調度 ， 根據業務需求制式解耦 ， 上行自由調度 。 據了解 ， 該創新使網絡時延降低了30%以上 ， 上行速率提升超過15% 。
此外 ， 5G-A的大上行能力在直播、智慧交通、智慧工業、智慧文旅等場景都體現出極高應用價值 。

結語：劍指2030 ， AI時代突破通信瓶頸 ， 技術創新仍是硬道理30年前 ， 人類從不敢想象僅憑一個手持“小盒子” ， 就可以與千里之外的家人聯系并搜索全球資訊 。 AI時代的到來讓發展了40多年的電信業看到了新的機會和挑戰 。
5G-A作為當前通往未來通信技術之路上的關鍵節點 ， 在當下個行業的賦能中展現出巨大應用價值 ， 同時也在技術層面完成了諸多關鍵技術的積淀 ， 為下一代通信技術的到來鋪路筑基 ， 其對消費者終端體驗升級和產業智慧化升級都有較高價值 。
從3G、4G、5G到今天的5G-A ， 華為在通信技術的創新之路上長期行而不輟 ， 堅實地走好了每一步 ， 在每個技術迭代的關鍵節點都在基礎技術創新領域做出了扎實貢獻 。
我們相信 ， 在領先全球的中國運營商和科技伙伴們的積極推動下 ， 通信行業必然會更快擁抱未來信息爆炸的AI新時代 。

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