算力万倍爆发！AI时代共破十大无线网络挑战，夯牢数智化基石

智东西
作者 云鹏
编辑 漠影

信息世界正在跨越奇点，今天的我们，毫无疑问正处于新一轮信息大爆发时代。

根据《网络通信 2030》行业白皮书，未来10年，智能化会成为全社会发展的主要方向，到2030年，75%的企业将使用云计算、大数据和AI服务。

数据、软件、计算成为AI时代的“水电煤”，而网络通信技术则像是AI时代的信息高速公路，从万物互联到万物智联，数据和算力的爆发对基础联接能力提出极高要求，因此对未来无线网络发展的趋势研判就显得尤为重要。

据预测，新AI应用、新科学和技术突破以及新政策都将牵引信息产业的巨大发展，未来让通信能力将增加100甚至1000倍、计算能力将增加1000到10000倍。通信技术是使能未来世界, 人、机器、物理环境与数字世界的关键，而通信网络也会成为推动未来世界发展的主导力量之一。

面对新的需求和挑战，通信技术迭代势在必行。今天，5G-A技术正快速发展、广泛落地，实现了诸多令人欣喜的优秀案例，通信行业正向着次世代通信技术全力冲刺。

一、十大挑战：AI 时代给无线网络出了哪些 “必答题”？

今天，从消费端到产业端，新的网络需求持续涌现，AI新时代的到来给所有玩家提出了新的命题。

消费端，端侧AI快速发展、智能体（Agent）密集爆发，AI服务走向主动化、个性化、系统级，而这一切的高效实现都需要大带宽、低时延等无线网络能力的保障。

智能体需要快速调用各类服务，个人知识库数据以及用户操作数据都需要高效往来于端侧和云端，才能最终实现流畅且稳定的AI体验。

产业端，行业智能化也需要高性能连接的助力，高性能、高可靠和安全可信的无线通信对联接人、物、环境以及工作流程都至关重要。一套智慧煤矿创新方案，或能帮助一座煤矿年产能增长数百万吨。

智能化的未来，不论是消费端还是产业侧，联接都会是无处不在的，未来无线网络究竟应当具备哪些核心能力去应对新时代的需求、在实现这些能力的路上需要进行哪些关键技术创新？成为通信行业聚焦的关键。

近期，华为战略研究院院长周红就深度分享了华为在这方面进行的大量前瞻性探索和阶段性成果，无线网络未来将面临的十大挑战，已然成为行业未来共同努力的方向：

基础理论创新突破，突破香农定理天花板；

新材料、新器件、新算法，打造基站新形态；

Massive Beam与Cell Free等新技术和工程，实现更大容量和更好的边缘体验；

突破低能耗、精准定位和感知技术，赋能全场景物联；

异构资源融合软件技术，使能多业务演进；

空地一体化组网与协同，使能全域宽带通信；

设备与空口相结合，多维发力构建原生绿色网络；

抗量子、分布式、智能化，万物智联的内生安全基石；

运维智能体和数字孪生，定义自动驾驶无线网络；

智能体网络，适配智能体间协作新范式。

华为已经在黄大年茶思屋科技网站上发布了这些挑战，并分享了他们在这些领域的前瞻性探索成果，值得一提的是，华为还会为每项挑战提供数据、平台、资金支持及专家指导。在与产业协同创新的路上，华为始终走得很坚定。

二、聚焦三大核心需求：让无线网络“更强、更省、更聪明”

解决十大无线网络挑战不可能一蹴而就，整体来看，有三个核心需求是行业目前亟待解决的：一个是解决网络大容量、无边界的问题；二是攻克低能耗、精准定位和感知技术的难题；三是解决网络在运维智能体和数字孪生方面的问题，用三个关键字来形容，就是“强、省、智”

首先，是让通信性能足够强，实际上，根据国际电信联盟（ITU）制定的下一代通信技术全球标准及框架中提出的愿景，频谱效率提升3倍、边缘体验达到300-500Mbps的网络速率是核心关键指标，这两个指标分别代表通信速率的提升和网络连接稳定性的提升，也就是“又快又广又稳”。

在AI时代端云结合模式成为主流之下，未来云侧与端侧智能设备间会有更为复杂的指令和更大规模的数据交互。边缘速率和时延会对实际流程能否闭环以及其安全性带来显著影响。

目前业内普遍认为Massive Beam和Cell Free技术会成为实现目标的关键，Massive Beam本质是通过超大规模天线阵列与智能算法，将无线信号能量精准聚焦于用户终端。

如果此前的技术将信号传递给终端，类似于灯泡照亮房间，那么未来技术就像将多支激光笔聚在一起进行精准投送。

另一项Cell-Free技术则可以打破蜂窝网形态限制，将网络覆盖边缘区域的性能提升10倍以上，保证随时随地网络的稳定一致体验，比如让小区中心和边缘的用户都能有接近的网速和时延。

形象地来看，Cell-Free会让通信基站的服务模式从以基站为中心，变为以用户为中心。

在Massive Beam和Cell Free技术加持下，未来通信技术会从“连接万物”迈向“操控万物”。

在具体的技术攻关层面，超大规模Massive Beam技术的实现需要射频架构创新、器件小型化等技术支持；Cell-Free则受限于站间同步、多站联合调度、站间高速互联等技术痛点。

面向未来的AI时代，这两项技术的创新都可以很好地帮助移动网络在高速率、大上行、一致性体验等方面满足技术指标要求，让端侧设备之间、端侧与边缘、边缘与云端之间的数据交互更加高效稳定，给AI手机、AI PC到AI可穿戴等诸多领域带来巨大想象空间。

第二大核心需求是突破低能耗、精准定位和感知技术，真正让全场景设备实现互联。

当前，AI与各类IoT设备深度融合，这带来了更多的联接设备、联接场景和联接物理边界的突破。

这些场景和应用给通信技术带来了新的挑战，比如具身智能机器人在很多场景中都需要低时延、低功耗，无源物联的快速发展则带来实现高精度定位、标签设备超低能耗、兼顾设备高性能与低功耗等关键指标的挑战。

从技术层面来看，这方面的关键技术包括广域窄带场强定位技术、无线定向传能技术、智能物联技术等。一旦这些技术突破当前瓶颈，工业场景中企业就可以借助设备免电源特性，大规模部署无源传感器，利用高精度定位与感知实现货物精准定位与库存实时盘点。

第三大核心需求是运维智能体和数字孪生，定义自动驾驶无线网络。

当前，各大运营商都在积极地将AI技术用于网络运维，这也是运营商在AI浪潮下转型、节省运维成本的重要一环。自动驾驶无线网络的快速发展也需要站点实现全感知、软故障自愈、无人化等能力。

移动AI发展，需要动态灵活地调整网络资源，引入白盒化的运筹学算法，构建“实时感知-智能决策-动态调整”闭环。

从技术层面来看，运维智能体协同RAN数字孪生系统是达成自动驾驶无线网络的关键技术路径。

前者通过多智能体协同组成运维Meta智能体，后者通过高精度定位对网络进行时空精确描述，利用图神经网络对网络行为的计算机仿真，输入自感知的用户、业务、设备、环境多维度数据，输出网络和设备状态和动作预测，进行网络行为决策。

从上述十大网络挑战中我们不难看到，从硬件、软件到算法，AI新时代涌现的诸多新场景、新需求，都在推动无线网络技术的升级，这需要整个行业的协同努力。而华为作为核心玩家，基于其对行业趋势发展的深刻洞察和长期技术深耕，正帮产业理清关键的技术创新方向，让行业更快做好拥抱下一代通信技术的准备。

三、5G-A稳步迭代，为AI进入千行万业铺路

未来通信技术发展要面对的挑战亦可以说是未来通信技术迭代的目标方向，明确了方向目标，完成了“仰望星空”，接下来就是要脚踏实地地一步步向未来通信技术迈进。

如今5G-A成为技术演进之路上的关键节点，通信行业正在沿着5G-A的道路走向未来的无线网络时代，边实践边探索，为AI进入千行万业的核心生产流程做好准备。

我们看到，在短期的未来，5G-A的大上行能力正呈现快速增长的勃发之势，同时5G-A在诸多基础技术能力方面已经具备了下一代通信技术的雏形。

比如在大容量方面，5G-A通过载波聚合和智能反射面技术，将边缘速率提升至100-300Mbps，已经基本达到下个世代通信技术预期的下限。

我们看到5G-A在制造业中实现了诸多数智化改造的落地案例，包括长安渝北智慧工厂、伊敏无人矿卡、天津港等。

在突破低能耗、精准定位和感知技术方面，5G-A无源物联网与传统物联网相比，可以接入海量数字标签，实现大面积区域的无缝覆盖，进而显著提升管理精度，目前已经广泛应用于工业生产、仓储物流以及社区管控等多个场景。

今年5G-A在大上行能力方面的重要升级，对于助力移动AI时代端侧AI应用向多模态实时交互发展、沉浸式体验的提升都十分关键。移动AI时代下，网络正从“下行主导”转向“上下行并重”，从“连接服务”升级为“数智服务”。

比如近期中国电信就与华为合作，利用AI模型实时预测信道质量，并通过AI实现时频制空功五维协同调度，根据业务需求制式解耦，上行自由调度。据了解，该创新使网络时延降低了30%以上，上行速率提升超过15%。

此外，5G-A的大上行能力在直播、智慧交通、智慧工业、智慧文旅等场景都体现出极高应用价值。

结语：剑指2030，AI时代突破通信瓶颈，技术创新仍是硬道理

30年前，人类从不敢想象仅凭一个手持“小盒子”，就可以与千里之外的家人联系并搜索全球资讯。AI时代的到来让发展了40多年的电信业看到了新的机会和挑战。

5G-A作为当前通往未来通信技术之路上的关键节点，在当下个行业的赋能中展现出巨大应用价值，同时也在技术层面完成了诸多关键技术的积淀，为下一代通信技术的到来铺路筑基，其对消费者终端体验升级和产业智慧化升级都有较高价值。

从3G、4G、5G到今天的5G-A，华为在通信技术的创新之路上长期行而不辍，坚实地走好了每一步，在每个技术迭代的关键节点都在基础技术创新领域做出了扎实贡献。

我们相信，在领先全球的中国运营商和科技伙伴们的积极推动下，通信行业必然会更快拥抱未来信息爆炸的AI新时代。