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高通李俨:基于AI打造高质地无线通讯体系

小编 2023-12-07

  由科技部和河南省黎民当局协同主办,以“5G改造 共绘改日”为中央的2023全国5G大会即将正在河南省郑州市举办。12月5日,活着界5G大会正式开张前夜,以“统一改进提拔价钱空间”为中央的“Tech Talk 2023 改进手艺论坛”率先拉开帷幕,集聚财产各方协同研究相接办艺和改进数字手艺的统一成长新时机。

  论坛光阴,高通公司手艺圭表副总裁李俨应邀出席,并揭晓题为《迈向AI原生的通讯体系打算》的演讲,分享了跟着AI手艺高速成长,怎样把AI引入到无线通讯体系之中,并提拔无线通讯的职能等方面的考虑和查究。正在演讲中李俨夸大,跟着转移通讯扩展到各个行业,其正在工场、运动场馆、地铁站等场景下的使用会越来越多,当具备互补上风的AI与无线通讯手艺相联结,可能极大地提拔转移通讯体系的任职质料。李俨表现,希望正在6G时期,行业联袂迈向AI原生的通讯体系打算,一共提拔体系职能,为用户带来更高牢靠性的杰出相接体验。

  尊崇的赵秘书长,邬院士和诸君专家,群多早上好,格表光荣能有机遇来加入即日的改进论坛,和群多协同分享正在AI原生的通讯体系打算方面的少少考虑。

  近来一段岁月,AI手艺取得迅猛成长,目前咱们正在接头无线通讯体系的时刻,也须要思量怎样把AI引入到无线通讯体系之中,并提拔无线通讯的职能。以往咱们正在举行古板的无线通讯体系打算时,都是基于已知的物理模子对体系举行筑模。面向2G、3G、4G以至5G体系磋商语音通讯、转移上彀等营业时,咱们更多地任职是面向人人的情况,并将元气心灵着重放正在加强型转移宽带(eMBB)市集上。跟着5G转移通讯扩展到各个行业、使用周围渐渐伸张,咱们碰到的场景会越来越多样。

  正在古板的体系打算中,确定的模子可能笼盖大个其余场景,由于大个别时刻使用周围、使用情况和使用形式都是形似的。倘使碰到少少出格的场景,咱们可能通过针对性的工程方式去应对,以此帮力悉数体系竣工较高的牢靠性。目前,跟着转移通讯扩展到各个行业,咱们挖掘每个行业都邑时时碰到各式各样的出格场景,例如工场、运动场馆、地铁站等场景会越来越多,相应带来的手艺挑衅也越来越多,因而怎样让改日的通讯体系打算可能特别合用于各式各样的使用场景,成为了咱们须要磋商的议题。

  AI为咱们翻开了一种新的或者性,由于AI的打算思绪是基于数据的,而不是基于模子的假设,确立正在数据的根本之上可能供应更好的切实性,也可能加强适合性。因而,当咱们将AI和无线通讯手艺相联结,可能激发转移通讯的“手艺革命”,无线通讯和AI拥有互补上风,可能极大地提拔转移通讯体系的任职质料。

  跟着AI的引入,咱们不光可能带来高效的搜集筹备和优化,也可能提拔用户体验,更紧要的是,AI可能使用到通信手艺的方方面面。即日,正在少少情况下,基于AI的自智搜集依然取得使用,同样,AI也正在极大地变革无线接入网(RAN)智能把持器、滋扰调和机造和大领域MIMO更改器等,带来了伟大的职能提拔。

  对付AI赋能的空口打算面向信道编码、波形打算以及多址接入,咱们正从新打算端到端的通讯契约无线,使其满意跨搜集和终端的协同锻炼、模子共享和分散式推理,从而加强信道感知,提拔体系的牢靠性和职能。同样,咱们正在终端方面引入AI,可能提拔毫米波的波束经管、信道形态反应准备和加强定位等等,这些我稍后会一一先容。

  之前很少有人叙到,然而咱们须要夸大的是,AI不光仅是一个基于云端的任职,即日咱们的终端也拥有健旺的算力。咱们愿望可能愚弄终端侧的准备材干,敷裕调动终端的CPU、GPU、NPU,将AI使用到终端。高通公司对如此的使用格表感趣味,由于咱们对5G手艺以及调造解调器等转移通讯硬件有深远的明确,咱们对CPU、GPU、NPU等准备硬件也有深远的领会,而且咱们有健旺的生态体系,咱们愿望把两者联结,愚弄终端侧AI加强5G端到端体系。

  正在这一历程中,很紧要的一点即是对无线信号的感知。愚弄AI手艺可能对悉数转移情况和营业流量举行感知,正在此之上,咱们可能不停提拔用户体验和职能。另表,愚弄AI提拔无线和平性也格表紧要。从伪基站发来的短音问或骚扰电话给群多的平日存在带来困扰,咱们通过把AI手艺引入终端,对诈骗场景举行识别,从而过滤此类基站发来的诈骗讯息。

  方才提到,AI本质上离咱们的平日存在并不遥远。本质上,高通依然把许多AI方面的手艺使用到现有的产物当中。正在本年2月,高通推出了环球首个5G Advanced调造解调器及射频体系——骁龙X75。骁龙X75集成了高通第二代5G AI处置器,咱们基于5G AI处置器也竣工了少少表率使用,囊括把AI使用于毫米波波束经管,可能举行精准识别,找到最佳波束,竣工波束的瞄准和跟踪。正在使用这项手艺之后,可能把毫米波的接管功率提拔高达25%。其它咱们也把AI引擎使用到定位跟踪方面,把全数的GNSS讯息,囊括从传感器等处所得回的讯息举行统一,而且举行推演,使定位精度提拔高达50%。

  除了终端方面,咱们也将AI使用到搜集运转周围的多个方面。比如,把AI使用到毫米波的搜集筹备当中。这一历程起初入手于数字孪生的筑模,咱们愚弄AI手艺,通过呆板进修把古板的GIS讯息和图像源等各方面与地舆讯息相合的数据举行统一,天生一个全域的数字孪生。咱们正在英国曼彻斯特竣工的案例中,可能把悉数原有现场的场景(囊括灯杆、楼宇、树叶)举行精准地形容无线,创筑与原有场景的处所和尺寸一概的表达。正在这个数字孪生模子之上,咱们应用了古板的信道撒播模子来对搜集的陈设举行优化与迭代,结果找到最佳的基站陈设处所,以竣工咱们估计的含糊量或笼盖倾向。

  除此除表,咱们可能使用AI手艺,对少少中心眷注的场景举行深度筹备和优化。例如从地铁站到球场的步行道途,时时有人群鸠合,咱们对此类场景举行中心优化以提拔相接职能,加强用户体验。其它,面向5G专网的自适合RAN运转也格表紧要,对付这一点,高通推出了Edgewise套件,装备高通Edgewise套件的工业物联网室内场景OTA测试平台,可能自帮地对无线个别举行经管和运转,同时也可能对悉数事情流举行编排。愚弄这些AI手艺,咱们可能对5G虚拟专网的及时更改举行管控,可能切确地识别体系里的滋扰源,然后通过合理的更改筹备来规避滋扰无线,抬高悉数工业情况的牢靠性和职能。

  以上都是咱们正在现有圭表框架下,将AI使用于终端、搜集筹备以及体系中的使用,目前依然竣工了职能提拔。下一个阶段,咱们愿望可能正在终端和基站之间引入这种协同办理计划来抬高AI效能。从3GPP Release 18圭表入手,咱们将愚弄AI举行无线搜集优化,而且中心眷注信道反应、波束经管和精准定位三个无线AI环节用例,接下来我会逐一详尽先容。

  起初来清楚下信道反应形态,古板的信道反应是从基站发出参考信号,终端举行接管之后,对信道空间举行线性分类,来鉴定这个信道属于哪一个区间,然后把这个讯息呈文给基站,基站基于很大概的讯息来对下行波束举行经管。

  然而古板的线性空间划分或者不敷切实,咱们愿望愚弄AI手艺,特别优化古板的参考信号打算,同时也可能对悉数信道特点的编码空间指向举行优化,使终端可能按照目下的无线信道情况无线,推表演目下的信道特点表述,然后传送给基站;基站侧再愚弄AI解压信道形态讯息,对信道举行精准预测。愚弄这种方式,咱们可能优化信道传输开销,同时也可能针对多用户场景下降滋扰。正在改日,咱们以至可能打造基于单个终端的定造化模子,愚弄定造化的信道特点表征模子来进一步优化职能。

  3GPP Release 18聚焦的第二个环节用例是毫米波波束经管。这与信道形态反应为仿佛,但区别正在于反应的讯息量分别。正在这种情状下,终端是对各个波束的指向举行丈量,正在对各个波束举行丈量,以及对波束的信道转移情状举行团结编码之后,传输给基站侧;基站侧基于这些编码,可能再生目下每一个波束的信道质料情状,况且可能对波束的转移、终端的运动轨迹以及其带来的潜正在波束运动宗旨,举行合理的预测,以此来优化转移性,提拔波束跟踪的职能涌现,另表还可能裁汰基站之间参考信号和把持信号的传输。

  3GPP Release 18聚焦的第三个用例,则是愚弄AI模子来提拔定位和无线G时期入手,咱们就正在空口引入了定位参考信号,这一点正在5G时期取得了进一步加强。目前,咱们愿望可能填充GNSS等辅帮讯息,正在卫星不行触达的场景,例如室内的场景使用,来供应定位任职,咱们正勉力于推动这一手艺正在本质场景中的使用。目前因为工程执行的繁杂水平格表高,要对发射机的处所无线、发射机之间的岁月、相位讯息等举行苛峻校准与同步,正在这种情状下才力通过对往返岁月(RTT)、抵达岁月差(TDOA)、信号抵达角(AOA)等的丈量,准备出终端的切实物理处所。然而,当咱们引入AI手艺后就能用一种全新的方式来打算体系。咱们不光可能引入古板的GNSS卫星体系,更紧要的是,愚弄AI手艺,咱们可能直接通过现场收罗到的数据对模子举行优化和校准,从而下降对基站侧的校准条件。因而,通过收罗到的数据对悉数模子举行校准后,基站就可能举行终端陈设,以供应精准定位。咱们愿望通过将AI引入转移通讯体系,帮帮行业正在室内坐褥等场景中更好地愚弄5G手艺举行定位,从而满意其正在物流经管等方面的需求。

  以上这些,都是咱们正在激动Release 18聚焦的环节用例中所做的事情,咱们依然展开了对终端与搜集的优化;预计改日,咱们愿望对悉数通讯体系举行从新打算,将终端与搜集的协同AI引入全数契约栈层面,从而使其可能完毕协同的锻炼和推演。同时,咱们还愿望可能激动改日向AI原生的无线通讯体系演进。

  提到AI,就不行不提到一项环节手艺——天生式AI。正在过去的短短一年里,天生式AI取得急忙成长。天生式AI不光正在云端上有很多使用,目前高通公司依然竣工正在终端侧,即Android手机上,运转参数领域抵达10亿以至百亿的大模子。

  比如,本年岁首咱们举行了环球首个运转正在Android手机上的Stable Diffusion终端侧演示,正在15秒的岁月内完毕20步推理并天生一张图像,这是业界最当先的成效之一。咱们可能看到,近期颁布的旗舰手机,根本上都将声援基于终端侧的天生式AI这一特色动作紧要卖点。天生式AI不光对使用体验有很大的提拔,也对转移通讯体系的打算有紧要效力。愚弄天生式AI可能特别精准地对信道特点的转移举行预测,对悉数营业流量和摆设举行筹备,使咱们得以提早举行搜集资源的合理调配,同时对用户的转移性举行精准识别,抬高搜集的牢靠性。

  为了将天生式AI使用于特定情况中,高通正在干系周围举行了一共的根性情磋商,囊括3D筑模、原料进修,以及怎样愚弄神经搜集对信道举行衬着等方面。咱们愿望正在此根本之上,把AI干系手艺带入改日的6G体系打算当中。

  目下,咱们依然体验到了AI对终端和搜集带来的职能变革,5G Advanced也正式开启了无线AI时期。预计改日,希望正在6G时期协同迈向AI原生的通讯体系打算,从而一共提拔体系职能和用户体验。感谢群多!高通李俨:基于AI打造高质地无线通讯体系