摘要：5G通信的應(yīng)用將大大促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)方向最終將會(huì)指向人工智能。因?yàn)槿斯ぶ悄芗夹g(shù)目前屬于物聯(lián)網(wǎng)整個(gè)系統(tǒng)的尖端。人工智能不僅僅是大數(shù)據(jù)的出口、大數(shù)據(jù)價(jià)值化的重要體現(xiàn)，也是拓展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范圍的關(guān)鍵。 因此，5G時(shí)代下的人工智能，必然會(huì)有更加廣闊的開發(fā)空間。

關(guān)鍵詞：5G;人工智能;大數(shù)據(jù)

一、5G簡(jiǎn)介

自移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展以來(lái)，每10年就有一個(gè)周期，從模擬到數(shù)字、從語(yǔ)音到數(shù)據(jù)、從窄帶再到寬帶的轉(zhuǎn)變，不斷推陳出新。通信技術(shù)發(fā)生的每一次變化都會(huì)對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生深刻的影響，也給整個(gè)通信行業(yè)帶來(lái)巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[1]。作為2020年及以后的新一代通信技術(shù)，5G不僅表現(xiàn)在速度的大幅提高上，而且表現(xiàn)在人們之間在互聯(lián)網(wǎng)上的通信延展到萬(wàn)物互聯(lián)上。

1、5G的概念：

5G的全稱是第五代移動(dòng)通信技術(shù)，是最新一代的數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。從2019年開始在世界范圍內(nèi)進(jìn)行分配。在5G網(wǎng)絡(luò)中，"蜂窩"是指供應(yīng)商所涵蓋的服務(wù)領(lǐng)域。當(dāng)聲音和圖像成為移動(dòng)通信設(shè)備的模擬信號(hào)后，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為比特流進(jìn)行移動(dòng)傳輸[2]。

2、5G的原理：

5G的最大特點(diǎn)是使用頻率較高的無(wú)線電波（FR1和FR2波段）來(lái)實(shí)現(xiàn)較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。毫米波頻段的帶寬高、信息量大，因此5G網(wǎng)絡(luò)采用更寬的頻道與無(wú)線設(shè)備通信，達(dá)到了每秒傳輸更多數(shù)據(jù)的目的[3]。但是，高頻信號(hào)的一個(gè)弱點(diǎn)是穿墻能力弱，導(dǎo)致基站的信號(hào)復(fù)蓋范圍遠(yuǎn)小于4G[4]。因此5G使用微基站來(lái)保證覆蓋范圍。微型基站設(shè)備很小，可以安裝在任何地方。同時(shí)，由于覆蓋范圍小，功率會(huì)大大降低，這可以提高用戶的網(wǎng)絡(luò)舒適度。

3、5G的特點(diǎn)：

高速度。5G可以提供超過(guò)1GB/s的傳輸速度，有時(shí)甚至可以達(dá)到10GB/s，相比于4G峰值下的下載速度300M/s，從理論上來(lái)說(shuō)，5G可以提供高于4G百倍的提速。

泛在網(wǎng)。泛在網(wǎng)是指無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)，目的是可以隨時(shí)隨地的通過(guò)任何人或任何物都能進(jìn)行流暢地通信。5G時(shí)代，為了保證服務(wù)和體驗(yàn)，必須消除以前網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍上的盲點(diǎn)。因此，部署泛在網(wǎng)是提供5G體驗(yàn)的重要條件。

低時(shí)延。5G要求空口時(shí)延小于1ms，端到端時(shí)延小于5ms。5G對(duì)用戶設(shè)備與基站之間的無(wú)線時(shí)間延遲、基站與主網(wǎng)絡(luò)之間的回傳延遲、主網(wǎng)絡(luò)延遲和互聯(lián)網(wǎng)傳輸延遲等方面進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新，以縮短整體延遲的時(shí)間。

二、人工智能簡(jiǎn)介

人工智能的概念以及原理：

人工智能只是計(jì)算機(jī)科學(xué)中一個(gè)小小的分支，它可以使用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)了解和分析人類智力能力的本質(zhì)，從而產(chǎn)生人類智力能力等智能機(jī)器[5]。從什么是人工智能的語(yǔ)義情景分析，人工智能就是“人工”和“智能”兩個(gè)詞語(yǔ)的組合。其中“人工”是人造的和技術(shù)性的。

計(jì)算機(jī)將使用傳感器或手動(dòng)輸入收集有關(guān)某個(gè)情景的事實(shí)，將此信息與存儲(chǔ)的信息進(jìn)行比較，以確定其價(jià)值。計(jì)算機(jī)根據(jù)收集到的信息計(jì)算各種可能的操作，然后預(yù)測(cè)哪個(gè)操作將產(chǎn)生最佳效果[6]。

三、人工智能在5G的應(yīng)用

1、人工智能的技術(shù)體系在5G網(wǎng)絡(luò)中的變化：

人工智能與物聯(lián)網(wǎng)的深度整合。物聯(lián)網(wǎng)是人工智能應(yīng)用中的重要載體[7]，尤其是在現(xiàn)在這種情況中，即人工智能的發(fā)展初期。智能體對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景有較高的要求，而物聯(lián)網(wǎng)則可以在很大程度上完成這種智能化場(chǎng)景的構(gòu)建，這對(duì)人工智能應(yīng)用具有重要意義[7]。因此，要想完成智能化升級(jí)，首先必須完成物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)。

人工智能與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的深度結(jié)合。在5G的支持下，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在未來(lái)必然是智能的。由于5G網(wǎng)絡(luò)可以提供更高的吞吐量和更快的傳輸速率，又可以全面提升移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的容量和網(wǎng)絡(luò)的可靠性，因此在自主駕駛領(lǐng)域和可穿戴設(shè)備領(lǐng)域會(huì)出現(xiàn)許多發(fā)展的機(jī)會(huì)。

人工智能與行業(yè)領(lǐng)域的深度融合。人工智能應(yīng)用一直都離不開行業(yè)領(lǐng)域，而且人工智能在大產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的呼聲非常高。因此，隨著5G應(yīng)用通信的全面推進(jìn)，將進(jìn)一步推動(dòng)人工智能的產(chǎn)品向產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域擴(kuò)展[8]。人工智能與產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域融合有著三個(gè)突出的特征。一是企業(yè)的智能化將全面提升。二是企業(yè)升級(jí)后，崗位將升級(jí)持續(xù)向前推進(jìn)。三是企業(yè)產(chǎn)品的迭代速率將會(huì)進(jìn)一步提升。

2、人工智能在5G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用分析

人工智能在5G基站覆蓋智能優(yōu)化中應(yīng)用。5G技術(shù)的研究和開發(fā)目前正在有條不紊地進(jìn)行，但在商業(yè)化部署方面還存在著許多實(shí)際的困難。5G核心技術(shù)，如大規(guī)模MIMO、非正交技術(shù)和超密集組網(wǎng)絡(luò)，不僅極大地提高了頻譜效率，而且使網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓訌?fù)雜，干擾控制、小區(qū)間協(xié)調(diào)、傳輸資源和部署成本等問(wèn)題日益突出[9]。

人工智能可以用在5G異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入的控制。未來(lái)，5G網(wǎng)絡(luò)將成為將宏基站與微基站相結(jié)合的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，其中包括4G、5G、WiFi、D2D等接入方式。同時(shí)，隨著業(yè)務(wù)量及業(yè)務(wù)范圍的增加，用戶的需求變得越來(lái)越復(fù)雜，只采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入規(guī)則無(wú)法滿足以用戶為中心、以資源利用率最優(yōu)的業(yè)務(wù)需求[10]。

人工智能可以用在管理5G網(wǎng)絡(luò)切片資源的收錄和管理。人工智能技術(shù)可以識(shí)別不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，自動(dòng)進(jìn)行匹配網(wǎng)絡(luò)切片模板，并根據(jù)業(yè)務(wù)需要實(shí)施申請(qǐng)需要的網(wǎng)絡(luò)資源，利用虛擬化分割技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)編排和接口實(shí)例化等一系列功能。在運(yùn)行的過(guò)程中，需要對(duì)切片進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以提高資源的調(diào)整速度，加快功能的升級(jí)部署，離線后可以快速撤銷和回收切片資源，進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性以及網(wǎng)絡(luò)中的資源利用率。

人工智能用于5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的維護(hù)。5G的一個(gè)重要特點(diǎn)是把人與人的聯(lián)系拓展到萬(wàn)物互聯(lián)，網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和復(fù)雜性將變得空前龐大，運(yùn)行和維護(hù)成本急劇增加，傳統(tǒng)的依賴人工和預(yù)先策略的運(yùn)行和維護(hù)方法已經(jīng)不能滿足需求，在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中引入人工智能，可以將深度挖掘地歷史數(shù)據(jù)建立起網(wǎng)絡(luò)健康模型，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測(cè)。

參考文獻(xiàn)

[1]孔令兵.5G移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)及若干關(guān)鍵技術(shù)[J].通信電源技術(shù).2015（04）.

[2]張?bào)?淺析5G移動(dòng)技通信技術(shù)及未來(lái)趨勢(shì)[J].中國(guó)新通信.2014（20）.

[3]李有信.5G移動(dòng)通信技術(shù)及軟件交換技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界.2018（12）.

[4]魏小兵.5G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展前景[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用.2018（7）.

[5]李洋.人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù).2020（12）.

[6]張萌.人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研究[J].通訊世界.2020（04）.

[7]張少宇.人工智能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中應(yīng)用探討[J].電腦知識(shí)與技術(shù)：學(xué)術(shù)版.2019（5）.

作者簡(jiǎn)介：王暉（1982年4月）籍貫：哈爾濱，性別：男，民族：漢，學(xué)歷：碩士，單位職稱：講師，研究方向：軟件工程。

（哈爾濱信息工程學(xué)院 黑龍江省哈爾濱市 150000）