通算一體 使能泛在AI

第 一篇 序幕：移動(dòng)通信、計(jì)算、AI 的發(fā)展與融合
第　1 章 移動(dòng)通信的計(jì)算化發(fā)展　2
1.1　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展簡(jiǎn)史　2
1.1.1　2G：從模擬到數(shù)字的變革　2
1.1.2　3G：高速移動(dòng)互聯(lián)的萌芽　3
1.1.3　4G：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的飛躍　4
1.1.4　5G：邁入萬物互聯(lián)的時(shí)代　6
1.2　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展規(guī)律洞察 .　8
1.2.1　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)商業(yè)驅(qū)動(dòng) .　8
1.2.2　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)驅(qū)動(dòng) .　9
1.2.3　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)　12
1.2.4　商業(yè)驅(qū)動(dòng)、技術(shù)驅(qū)動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)的關(guān)系　13
1.3　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)展望　13
1.3.1　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)商業(yè)驅(qū)動(dòng)展望　14
1.3.2　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)驅(qū)動(dòng)展望　14
1.3.3　移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)/產(chǎn)品形態(tài)展望 .　16

第　2 章 計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展　18
2.1　計(jì)算的發(fā)展脈絡(luò) .　18
2.1.1　大型計(jì)算機(jī)：傳統(tǒng)的高性能計(jì)算　18
2.1.2　個(gè)人計(jì)算機(jī)：個(gè)人使用的桌面計(jì)算 .　19
2.1.3　云計(jì)算：彈性且可擴(kuò)展的池化計(jì)算 .　20
2.1.4　邊緣計(jì)算：將計(jì)算能力移至數(shù)據(jù)源附近的分布式計(jì)算　21
2.1.5　端計(jì)算：用戶端的實(shí)時(shí)計(jì)算　23
2.1.6　計(jì)算持續(xù)發(fā)展的推動(dòng)因素 .　24
2.2　網(wǎng)絡(luò)促進(jìn)計(jì)算的發(fā)展　25
2.2.1　云計(jì)算、邊緣計(jì)算、端計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系 .　25
2.2.2　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)促進(jìn)計(jì)算生態(tài)發(fā)展　27
2.3　計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)協(xié)同 .　27
2.3.1　協(xié)同策略　28
2.3.2　協(xié)同場(chǎng)景　28
2.3.3　協(xié)同面臨的挑戰(zhàn)　29

第　3 章 AI 的泛在化發(fā)展 .　31
3.1　AI 的發(fā)展簡(jiǎn)史 .　31
3.2　AI 的泛在化發(fā)展　33
3.2.1　泛在化的應(yīng)用場(chǎng)景 .　34
3.2.2　泛在化的設(shè)備形態(tài) .　35
3.2.3　泛在化的服務(wù)方式 .　36
3.3　移動(dòng)通信中的泛在 AI .　41
3.3.1　5G 奠定泛在 AI 基礎(chǔ)　41
3.3.2　6G 賦能智慧泛在社會(huì)　43

第　4 章 通信與計(jì)算一體共生，使能泛在 AI　44
4.1　附生與共生，探索自然界的生命之舞 .　44
4.2　通信、計(jì)算、AI，迭代進(jìn)化的共生技術(shù)體系 .　45
4.3　通算一體共生，使能泛在 AI .　47
4.3.1　應(yīng)用場(chǎng)景與需求　49
4.3.2　技術(shù)融合趨勢(shì)　49
4.4　商業(yè)經(jīng)營(yíng)模式轉(zhuǎn)型需求 .　50
4.4.1　無線接入網(wǎng)服務(wù)轉(zhuǎn)型需求 .　50
4.4.2　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營(yíng)的降本增效需求 .　51
4.5　新質(zhì)生產(chǎn)力升級(jí)需求　51

第二篇　引擎：通算一體核心驅(qū)動(dòng)力
第　5 章 場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)，拓展通算一體新應(yīng)用 .　54
5.1　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的智能化場(chǎng)景　54
5.1.1　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的智能化概述　54
5.1.2　場(chǎng)景特征及需求　56
5.1.3　通算一體的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)智能化　58
5.2　智慧交通場(chǎng)景　60
5.2.1　智慧交通概述　60
5.2.2　場(chǎng)景特征及需求　60
5.2.3　通算一體的智慧車聯(lián)網(wǎng)　66
5.3　智慧工業(yè)園區(qū)場(chǎng)景　69
5.3.1　智慧工業(yè)園區(qū)概述 .　69
5.3.2　場(chǎng)景特征及需求　70
5.3.3　通算一體的智慧工業(yè)園區(qū) .　75
5.4　沉浸式業(yè)務(wù)場(chǎng)景 .　80
5.4.1　沉浸式業(yè)務(wù)概述　80
5.4.2　場(chǎng)景特征及需求　82
5.4.3　通算一體的沉浸式業(yè)務(wù)　87
5.5　生成式 AI 場(chǎng)景　88
5.5.1　生成式 AI 概述 .　88
5.5.2　生成式 AI 場(chǎng)景應(yīng)用　89
5.5.3　生成式傳輸：無線通信新范式　95
5.5.4　通算一體網(wǎng)絡(luò)賦能泛在生成式 AI　96
5.5.5　總結(jié) .　98

第　6 章 技術(shù)驅(qū)動(dòng)，塑造通算一體新能力　100
6.1　AI 技術(shù) .　100
6.1.1　深度學(xué)習(xí)　101
6.1.2　強(qiáng)化學(xué)習(xí)　101
6.1.3　大模型　102
6.2　單點(diǎn)計(jì)算技術(shù)　103
6.3　算力協(xié)同技術(shù)　112
6.3.1　網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù) .　113
6.3.2　協(xié)同計(jì)算技術(shù) .　115
6.3.3　網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)　121
6.4　彈性可靠連接技術(shù)　123
6.4.1　彈性小區(qū)　123
6.4.2　柔性協(xié)議棧 .　124
6.5　通信、計(jì)算、AI 融合的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展 .　128
6.5.1　網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展　129
6.5.2　移動(dòng)邊緣計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展　130
6.5.3　通信和計(jì)算融合的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展　133
6.5.4　AI 和網(wǎng)絡(luò)融合的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展　138
6.5.5　6G 愿景與通算智融合演進(jìn)　140

第　7 章 商業(yè)驅(qū)動(dòng)，激發(fā)通算一體新價(jià)值　144
7.1　數(shù)字化生存挑戰(zhàn)　144
7.2　從流量經(jīng)營(yíng)到服務(wù)經(jīng)營(yíng)，新模式激發(fā)新潛能　145
7.3　通算一體，加速 5G 服務(wù)化轉(zhuǎn)型　146
7.4　降本增收，新服務(wù)塑造新價(jià)值　147
7.5　共生共贏，產(chǎn)業(yè)協(xié)同共建新生態(tài) .　150
7.6　數(shù)字轉(zhuǎn)型，場(chǎng)景爆炸激發(fā)新動(dòng)能 .　153

第　8 章 從第四范式到跨界探索，開啟通算一體新征程 .　155
8.1　科學(xué)與技術(shù)，范式變革引領(lǐng)融合發(fā)展　155
8.2　通信與計(jì)算，理論突破驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)步　157
8.3　認(rèn)知與進(jìn)化，協(xié)同演進(jìn)促進(jìn)人機(jī)共生　160
8.4　鳥瞰與蟲眼，融合視角描繪通算未來　161
8.5　經(jīng)濟(jì)與社會(huì)，創(chuàng)新發(fā)展釋放數(shù)字價(jià)值　163
8.6　傳統(tǒng)與革新，通算融合賦能新質(zhì)生產(chǎn)力　164

第三篇　基石：通算一體關(guān)鍵技術(shù)
第　9 章 通算一體網(wǎng)絡(luò)核心要素和面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)　168
9.1　通算一體網(wǎng)絡(luò)核心要素　168
9.1.1　通算一體要素全景　168
9.1.2　通算一體新要素：無線算力 .　170
9.2　通算一體網(wǎng)絡(luò)面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)　176
9.2.1　無線算力資源管理　176
9.2.2　通信與計(jì)算能力協(xié)同 .　177
9.2.3　通算一體服務(wù)的提供 .　178
9.2.4　安全隱私保護(hù) .　179

第　10 章 通算一體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)框架和技術(shù)體系初探 .　181
10.1　通算一體網(wǎng)絡(luò)發(fā)展特征　181
10.1.1　異構(gòu)融合的基礎(chǔ)設(shè)施　182
10.1.2　超越通信能力的多元能力　184
10.1.3　智能統(tǒng)一管理和柔性編排　187
10.1.4　通算智新服務(wù)按需開放 .　190
10.2　通算一體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)框架　193
10.2.1　設(shè)計(jì)原則 .　193
10.2.2　系統(tǒng)框架 .　198
10.3　通算一體網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)　203

第　11 章 通算一體網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施層關(guān)鍵技術(shù)　205
11.1　通算一體網(wǎng)絡(luò)對(duì)異構(gòu)計(jì)算的需求　205
11.1.1　AI 計(jì)算 .　206
11.1.2　高性能計(jì)算　206
11.1.3　通信領(lǐng)域中的異構(gòu)計(jì)算 .　206
11.2　異構(gòu)計(jì)算資源的形態(tài) .　207
11.2.1　傳統(tǒng)的異構(gòu)硬件 .　207
11.2.2　新型異構(gòu)加速硬件　208
11.2.3　異構(gòu)計(jì)算性能的衡量　210
11.3　異構(gòu)計(jì)算資源的抽象 .　212
11.3.1　異構(gòu)計(jì)算資源的抽象準(zhǔn)則　214
11.3.2　異構(gòu)計(jì)算資源的抽象方法　214
11.3.3　異構(gòu)計(jì)算資源抽象的通信實(shí)例 .　216
11.4　異構(gòu)計(jì)算資源的調(diào)度 .　219
11.4.1　傳統(tǒng) IT 領(lǐng)域中的異構(gòu)計(jì)算資源的調(diào)度　221
11.4.2　通算一體異構(gòu)計(jì)算資源的調(diào)度 .　222
11.5　面向通算一體的云平臺(tái)　223
11.5.1　通算一體異構(gòu)計(jì)算對(duì)云平臺(tái)的需求　223
11.5.2　傳統(tǒng)云平臺(tái)和云化異構(gòu)資源管理技術(shù)　225
11.5.3　面向通算一體的云平臺(tái)增強(qiáng)技術(shù) .　229

第　12 章 通算一體網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)功能層關(guān)鍵技術(shù)　232
12.1　原生計(jì)算　232
12.1.1　計(jì)算資源的實(shí)時(shí)感知和計(jì)算任務(wù)控制　232
12.1.2　通信與計(jì)算資源的融合控制和一體調(diào)度 .　239
12.1.3　數(shù)據(jù)管理、開放、路由和轉(zhuǎn)發(fā) .　247
12.2　原生智能　255
12.2.1　AI/ML 模型全生命周期管理　256
12.2.2　連接、計(jì)算、數(shù)據(jù)、模型聯(lián)合管控　257
12.3　通算智融合服務(wù)提供和保障 .　265

第　13 章 通算一體網(wǎng)絡(luò)的管理編排層關(guān)鍵技術(shù)　268
13.1　管理與編排標(biāo)準(zhǔn)概述 .　268
13.1.1　3GPP 管理與編排標(biāo)準(zhǔn)　268
13.1.2　ETSI NFV 管理與編排標(biāo)準(zhǔn) .　269
13.1.3　通算一體管理與編排面臨的挑戰(zhàn) .　271
13.2　通算一體的管理與編排　272
13.2.1　通算聯(lián)合管理與編排框架　272
13.2.2　通算服務(wù)建模及聯(lián)合管理與編排 .　274
13.2.3　無線通算服務(wù)開放　276
13.2.4　無線通算聯(lián)合管理與編排案例 .　277

第四篇　藍(lán)圖：通算一體，使能泛在 AI 世界
第　14 章 技術(shù)融合，構(gòu)建泛在 AI 底座　282
14.1　通算一體技術(shù)演進(jìn)　283
14.1.1　階段一：無線通算資源共生一體編排　283
14.1.2　階段二：無線通算服務(wù)共生一體提供　285
14.1.3　階段三：無線通算功能共生一體設(shè)計(jì)　287
14.2　通算一體產(chǎn)品化演進(jìn) .　288
14.2.1　基站擴(kuò)展算力，資源共生實(shí)現(xiàn)泛在協(xié)同 .　289
14.2.2　通算一體基站，多維融合提供一站式服務(wù)　292
14.2.3　從通算一體到通感算智融合，面向未來的持續(xù)演進(jìn)　295

第　15 章 場(chǎng)景實(shí)踐，激發(fā)泛在 AI 潛力　296
15.1　網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維大模型　297
15.2　智慧工業(yè)園區(qū)專網(wǎng)　300
15.3　智能工業(yè)制造 .　305
15.4　智慧車聯(lián)網(wǎng)　311
15.5　沉浸式元宇宙 .　318

第　16 章 平行創(chuàng)新，邁向泛在 AI 時(shí)代　322
16.1　從 5G 到 6G，持續(xù)演進(jìn)的通算一體之路　322
16.2　平行創(chuàng)新，激發(fā)通算一體內(nèi)生動(dòng)力 .　323
16.2.1　場(chǎng)景價(jià)值與關(guān)鍵技術(shù)的平行創(chuàng)新 .　323
16.2.2　自上而下與自下而上相結(jié)合的平行創(chuàng)新 .　323
16.2.3　當(dāng)下賦能與未來奠基相結(jié)合的平行創(chuàng)新 .　324
16.3　通算一體能力聚變與產(chǎn)業(yè)伙伴的價(jià)值共贏　325

參考文獻(xiàn)　327