探討人工智能在5G通信領域上發(fā)展研究

黃 劍

（中通服建設有限公司，廣東 廣州 510000）

1 5G通信技術

5G是一種全新的開創(chuàng)性的技術，具備許多4G通信技術沒有的特性。5G通信技術的指標如下：

（1）峰值速率：10-20Gbps

（2）用戶體驗速率：100-1Gbps

（3）單向空口時延：1ms

（4）流量密度：10Mbps/m2

（5）連接數(shù)密度：106c/km2

（6）移動速度：500km/h

2 5G通信助力人工智能發(fā)展

5G通信有以下三個特點：（1）擁有超大容量的移動帶寬；（2）超大容量的數(shù)據(jù)通信（3）穩(wěn)定的通信幾乎不存在延遲。5G通信將能夠有效促進人工智能的發(fā)展，5G業(yè)務也可以人工智能提供落地應用并且向人工智能提供大數(shù)據(jù)。

2.1 5G通信為人工智能的引入提供基礎

通信網(wǎng)絡可以提供三種基本的服務能力：設備連接、數(shù)據(jù)傳輸、服務能力遞送。在5G時代，萬物互聯(lián)產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)；在以前這三種服務都離不開遠程訪問。這種遠程訪問必然造成網(wǎng)絡的擁塞，使得網(wǎng)絡的壓力巨大，網(wǎng)絡的靈活性大大降低，嚴重的話還會出現(xiàn)網(wǎng)絡的服務效率低，以至于網(wǎng)絡奔潰的情況。而5G通信的服務是通過接入網(wǎng)和承接網(wǎng)直接提供，并且還能支撐就近部署和就近訪問，大幅度提高了移動網(wǎng)絡的服務能力，也使得5G服務更加具有靈活性和高效性。正是這種改變，也為在5G應用中引入人工智能提高了可能。

2.2 人工智能幫助建設5G網(wǎng)絡架構

5G時代關注的不在是網(wǎng)絡的移動性，5G連接的物聯(lián)網(wǎng)。所有的人、所有的物在5G網(wǎng)絡架構下都能做到互聯(lián)互同。基于這種需求和定位，5G網(wǎng)絡的復雜程度，5G網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)量不是4G網(wǎng)絡可以比擬的。目前的網(wǎng)絡架構已經(jīng)不能滿足未來的需要了，另外現(xiàn)在的網(wǎng)絡維護大都還是使用傳統(tǒng)的人工管理和人工干預，在新的需求面前，也越來越力不從心。

人工智能正好可以幫助建設5G網(wǎng)絡。5G網(wǎng)絡兩個重要的指標：一是實現(xiàn)網(wǎng)絡傳輸路徑的自主選擇；二是實現(xiàn)對已知網(wǎng)絡設備故障的自我修復能力。這種自主能力正是人工智能的核心之一，在建設5G網(wǎng)絡中引入人工智能技術，可以利用人工智能的自我學習，自主深化方面的優(yōu)勢，讓5G網(wǎng)絡真正實現(xiàn)“智能”管理。

3 人工智能賦能5G網(wǎng)絡

3.1 提升頻譜利用率

5G網(wǎng)絡的各種配置參數(shù)高達上萬種組合方式，單靠人工配置難以進行有效配置。引入人工智能分析頻譜的利用策略，實現(xiàn)實時監(jiān)控管理和動態(tài)優(yōu)化。

3.2 提升網(wǎng)絡覆蓋率

5G網(wǎng)絡雖然比4G網(wǎng)絡具有很多的優(yōu)勢，不過也有一個非常麻煩的問題。5G通信放棄了遠程訪問，這種方式也導致了5G單個基站能夠覆蓋的網(wǎng)絡范圍相比4G基站要小很多。要實現(xiàn)5G的大規(guī)模普及必須要新建大量的5G基站，數(shù)量會是4G基站的十倍。在修建5G的基站之前必須完成對整體基站的通盤考慮，尋找基站選址和規(guī)劃的最優(yōu)解。這個時候人工智能可以提供非常好的支持工作，人工工智能結合它自身預測技術，可以在保證高覆蓋率的同時，降低建設成本和維護成本。

3.3 優(yōu)化虛擬網(wǎng)絡

目前在網(wǎng)絡建設中大量使用NFV技術，這種技術可以在網(wǎng)絡的物理層面上虛擬出很多虛擬化的網(wǎng)絡。這種虛擬出來的網(wǎng)絡能夠在應用層互相的隔離，具有獨立的網(wǎng)絡資源。引入人工智能技術，就可以實施監(jiān)控虛擬化資源的使用情況，根據(jù)實際需要進行自我優(yōu)化，減少人為干預。使得5G網(wǎng)絡具有更好的開放性、可編程性、靈活性和可擴展性。

4 人工智能在5G通信領域中的發(fā)展

4.1 智慧城市

智慧城市主要是指信息技術在城市建設中的具體應用，以實現(xiàn)城市系統(tǒng)與服務的高度集成，有利于加強對資源的充分利用，提高城市管理以及服務水平。目前人工智能能夠對大數(shù)據(jù)進行深入的分析，在城市建設應用過程中人工智能技術能夠進一步提高城市的智能程度。以手機支付為例，5G技術的應用可以減少網(wǎng)絡時延，與此同時還能夠減少付款所用的時間，為人們的出行提供了便捷。

4.2 智能工廠

人工智能技術在工廠的工業(yè)自動化控制中能夠發(fā)揮至關重要的作用。人工智能技術在工廠中，可以有效連接操作者和機器設備，實現(xiàn)工廠的智能化轉型；人工智能技術在工廠5G通信發(fā)展過程中，可以充分發(fā)揮其高速度、低功耗、萬物互聯(lián)等優(yōu)勢，加強了自動化系統(tǒng)無線連接；人工智能技術在智能工廠5G技術發(fā)展過程中，可以促進工廠生產(chǎn)的智能化以及多功能化，提高工廠的自動化水平，有利于促進工廠自動化控制的目標。

4.3 智慧教育

人工智能技術還可以應用在教育領域的5G通信上，改變傳統(tǒng)的教師授課模式，可以創(chuàng)新“人工智能＋教育”模式，這樣教師就可以實現(xiàn)云端課堂，將教師的授課內(nèi)容呈現(xiàn)在網(wǎng)絡上，這種方式能夠為教師授課提供更便捷的服務，與此同時還可以使得授課內(nèi)容更加的生動、有趣，提高課堂教學質量，促進我國教育行業(yè)的不斷發(fā)展。

4.4 智慧醫(yī)療

醫(yī)療行業(yè)也是人們關注的重點行業(yè)，人工智能技術還可以應用在醫(yī)療領域的5G通信上，人工智能技術可以實現(xiàn)醫(yī)療影像的智能診斷，能夠增強診斷的準確率，便于醫(yī)生及時的找出病因。與此同時還可以將人工智能技術應用在臨床診斷、日常護理中，例如可以將手術機器人應用在手術操作中，能夠大大提高手術的效率，減少手術的時間，幫助醫(yī)生更加準確的完成手術。除此以外，還可以將人工智能技術應用在藥物研發(fā)過程中，通過人工智能技術減少對前期文獻資料查閱的時間，可以提高藥物研發(fā)效率，降低研發(fā)成本。

5 5G通信技術與人工智能的融合發(fā)展趨勢

5.1 擴大網(wǎng)絡的影響力

5G通信技術與人工智能的融合發(fā)展可以進一步擴大網(wǎng)絡的影響力。人工智能技術在5G通信網(wǎng)絡中應用過程中，可以通過設置網(wǎng)絡安全防護智能化設備，可以為數(shù)據(jù)傳輸和交互提供安全保障，避免數(shù)據(jù)盜竊現(xiàn)象的出現(xiàn)，與此同時通過人工智能技術，還可以為人們提供更加全面的服務，使得網(wǎng)絡向著更加便捷、安全的方向發(fā)展。

5.2 廣泛拓展應用領域

5G通信技術與人工智能的融合發(fā)展可以進一步拓展應用領域。例如VR技術就是5G通信技術與人工智能的融合發(fā)展出來，目前已經(jīng)出現(xiàn)了VR產(chǎn)業(yè)，相信在未來的發(fā)展過程中，VR技術會應用到人們的生活和服務當中，包括遠程醫(yī)院診療、虛擬購物和游玩等，能夠促進我國產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，實現(xiàn)人們生活的多樣化。

5.3 實現(xiàn)個性化服務

個性化服務是社會服務工作者需要探討的重要問題之一，5G通信技術與人工智能的融合發(fā)展能夠促進個性化服務的實現(xiàn)。5G通信技術與人工智能的融合能夠實現(xiàn)萬物互聯(lián)，通過收集的信息數(shù)據(jù)，了解人們的實際需求，為人們提供個性化服務，滿足人們的個性化需求，也能夠推動社會的進步發(fā)展。

6 結束語

人工智能和5G通信技術都是我們的未來。在網(wǎng)絡化、信息化的浪潮中，人工自能和5G通信之間的結合已經(jīng)成為了當今甚至未來很長一段時間的必然趨勢。為了滿足各式各樣的服務需求和用戶的大數(shù)據(jù)資料傳輸和存儲；網(wǎng)絡配置的復雜程度大大提高，新型的業(yè)務模式如雨后春筍般不斷出現(xiàn)。在5G通信的標準化和商業(yè)化的過程離不開新技術的支持，通過對5G通信的特征進行深入分析，加強人工智能和5G通信技術之間的結合，實現(xiàn)兩者之間的互聯(lián)互通。