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人工智能（Artificial Intelligence）在最近十年發展迅猛，在挖掘大數據樣本的非線性規律，與環境交互的在線精準決策等領域快速超越了以人工為主的專家經驗（Human Intelligence）模式，在計算機視覺、自然語言處理、機器人控制等領域取得了巨大的成功。一方面由于以深度學習、強化學習等為代表的人工智能算法能力的突破；另一方面以 GPU 為代表的人工智能算力成本的快速下降和普及，在未來的十年的市場占有率有可能會超越 CPU，也加速了這一趨勢。

隨著 ICT（Information and Communications Technology）技術的不斷融合，網絡正朝向深度 IT 化方向發展。在 5G 網絡的演進過程中，AI 技術開始應用在無線網絡信道估計，基站節能減排[1] 和網絡運維等領域。應用方式主要還是以云端智能為主，在云端匯聚大量的數據，利用集中的算力對數據進行預處理，AI 模型訓練和驗證等。但是在網絡中傳輸大量的原始數據，一方面對傳輸帶寬壓力大，另一方面對于數據隱私保護也會帶來很大的挑戰。3GPP 定義了 NWDAF 支持網絡數據的收集和處理，有利于在網絡架構中引入 AI 相關的功能。然而當前的網絡和 AI 技術的結合仍處于初級階段。 AI 疊加在網絡之上，AI 在網絡中發揮的作用散落在網絡不同的功能點，其主要目標是利用AI提升網絡的性能，運營和價值。

未來 6G 網絡的作用之一是基于無處不在的大數據，將 AI 的能力賦予各個領域的應用，創造一個 “智能泛在”的世界。6G 應在 5G 基礎上全面支持整個世界的數字化，網絡要助力千行百業的數智化轉型，需要滿足和提供相比云端智能實時性更高，綜合能耗和安全隱私更優的智能化服務[2]。同時，網絡運營維護也需要從局部的智能化運維向高水平的網絡自治演進。這些都迫切要求網絡與 AI 技術更緊密的結合，將 AI 能力通過網絡架構的革新深度內化到網絡中。為此，6G 網絡提出了“智慧內生” 的基本特征構想，即 6G 網絡將在設計之初就考慮與人工智能技術融合的理念，將 AI 和大數據的應用融入網絡的基因當中，形成一個端到端的體系架構，根據不同的應用場景需求，按需提供 AI 能力和服務。

通過在 6G 網絡架構的設計中充分考慮 AI 的算法，算力和數據以及網絡連接等諸多要素，6G 將成為融合連接和算力的新型基礎設施，從而極大提高 AI 資源的使用效率并使 AIaaS（AI as a Service）成為可能，AI 能力在網絡中無處不在、無孔不入，并像人體的大腦和神經網絡一樣，以分布式或集中的方式隨時隨地按需提供給網絡自身及第三方，實現智慧的泛在可得、全面賦能萬事萬 物。

本白皮書介紹網絡 AI 相關概念術語定義，并從需求角度，進一步分析 6G 網絡和計算、數 據、AI 融合的不同選項，及網絡 AI 潛在帶來的如 AIaaS 這樣的新服務。通過澄清網絡 AI 基礎概念，定義術語及潛在的各類融合選項，支撐 6GANA 各工作組更高效的討論網絡 AI 場景需求、架構、算法、管控系統等，加速共識的達成。

加快發展新一代人工智能（Artificial Intelligence，AI）是贏得全球科技競爭主動權的重要戰略抓手。面向 2030+，6G 有望在5G 的基礎之上全面實現數字化，推動社會走向“數字孿生，智慧泛在”的愿景。為了實現這個美好愿景，人工智能技術有望發揮重要作用。

現階段將 AI 技術應用在無線網絡中將有助于更精準地預測業務特征、用戶移動性、用戶行為、信道環境等信息，最終通過智能資源管理與調度機制保證更好的服務質量和用戶體驗，實現更好的公平性和系統資源利用率，促進無線通信網絡的開放與智能。長期來看，基于 AI 的無線網絡設計有助于實現通信協議的自動升級，從而有效降低網絡部署與運維成本，實現移動通信產業的可持續發展。

目前 AI 技術已經開始在核心網、網管網優、接入網等領域發揮積極作用。基于 AI 的空口傳輸技術（尤其是物理層 AI 技術）近年來已取得顯著進展。大量研究表明，將 AI 技術融入到新型編碼調制、多址、波形設計、預編碼、信道估計、信號檢測等物理層模塊設計中，可帶來顯著的性能增益。以ITU、3GPP、IMT-2020，IMT-2030 等為代表的多個行業組織已經在數據集構建、評估準則、典型用例等重要課題上開展深入研究，為將來無線 AI 技術的實際應用打下了重要基礎。然而，不可否認的是，業界在無線 AI 技術方面的研究仍面臨諸多挑戰：

• 缺乏科學公開的數據集：不同研究機構采用的數據集并不統一，研究結果難以相互驗證； ? 無線 AI 數據和應用具備自己獨特的特征，如何將圖像與語音處理領域的經典 AI 算法與無線數據以及無線領域專家知識進行有機融合尚不明確；

• 無線通信系統的顯著特征之一是通信場景復雜多變（室內、室外、高鐵等）與業務形式多樣，如何讓無線 AI 方案在有限算力前提下適用于多種通信場景與業務形式，是業界目前需要克服的重要挑戰；

• 無線 AI 的鏈路級和系統級性能上界尚不明確，在綜合考慮算力、功耗、數據集、信令開銷等成本的前提下，AI 方案對比傳統基于專家知識的設計是否有性能增益等重要問題還缺乏系統科學的分析與論證，這是無線AI 未來標準化和產業化落地的先決條件。

無線 AI 是通信界重點的研究方向之一，在中國移動發布的《2030+愿景與需求白皮書》、《2030+網絡架構展望》和《2030+技術趨勢》等白皮書的基礎上，本白皮書聚焦目前備受關注且頗具挑戰的物理層 AI 技術，嘗試回答業界普遍關心的 AI 數據集、算法設計、泛化性、未來研究方向和標準化路線圖等核心問題，希望能夠為業界研究面向 2030+的無線 AI 尤其是物理層AI 提供參考和指引。具體來講，白皮書在第二章分析了物理層 AI 的基本工作原理，以及在整個無線通信網絡中可能發揮的價值；第三章中深入探討了基于 AI 的發射機與接收機設計，重點指出了模型與數據雙驅動的設計思路；第四章討論了基于AI 的大規模MIMO技術，并展望未來終極 MIMO 的技術特征；第五章針對無線AI 方案的評估準則和方法進行了分析，提出了一些典型的評估指標、數據集構建原則、提升AI 方案泛化性的思路；第六章對未來的研究與標準化提供了一些參考建議。第七章對整本白皮書進行了總結。

執行摘要

近年來，隨著海量數據的積累、計算能力的發展、機器學習方 法與系統的持續創新與演進，諸如圖像識別、語音識別、自然 語言翻譯等人工智能技術得到普遍部署和廣泛應用，人工智 能正朝著歷史性時刻邁進。與此同時，AI對于傳統計算機安全 領域的研究也產生了重大影響，除了利用AI來構建各種惡意檢 測、攻擊識別系統外，黑客也可能利用AI達到更精準的攻擊。 除此之外，在關鍵的AI應用場景上，AI自身的安全性變得前所 未有的重要，極需要構建一個不會被外界干擾而影響判斷的健 壯AI系統。可以說AI幫助了安全，安全也能幫助AI。

本白皮書主要目的是探討AI自身的安全，確保AI模型和數據的 完整性與保密性，使其在不同的業務場景下，不會輕易地被攻 擊者影響而改變判斷結果或泄露數據。不同于傳統的系統安全 漏洞，機器學習系統存在安全漏洞的根因是其工作原理極為復 雜，缺乏可解釋性。各種AI系統安全問題（惡意機器學習）隨之 產生，閃避攻擊、藥餌攻擊以及各種后門漏洞攻擊層出不窮。 這些攻擊不但精準，而且對不同的機器學習模型有很強的可傳 遞性，使得基于深度神經網絡（DNN）的一系列AI應用面臨較 大的安全威脅。例如，攻擊者在訓練階段摻入惡意數據，影響 AI模型推理能力；同樣也可以在判斷階段對要判斷的樣本加入 少量噪音，刻意改變判斷結果；攻擊者還可能在模型中植入后 門并實施高級攻擊；也能通過多次查詢竊取模型和數據信息。

華為致力于AI安全的研究，旨在提供一個令用戶放心的AI應用安 全環境，為華為AI使能構建智能世界的新時代愿景與使命做出 貢獻。為了應對AI安全的新挑戰，本白皮書提出了將AI系統部 署到業務場景中所需要的三個層次的防御手段：攻防安全，對 已知攻擊設計有針對性的防御機制；模型安全，通過模型驗證 等手段提升模型健壯性；架構安全，在部署AI的業務中設計不 同的安全機制保證業務安全。

未來，華為的AI安全任重而道遠。在技術上，需要持續研究AI 可解釋性，增強對機器學習工作機理的理解，并構建機制性防 御措施搭建AI安全平臺；在業務上，需要詳細剖析AI在產品線 的應用案例，落地經過測試和驗證的AI安全關鍵技術。以“萬 物感知、萬物互聯、萬物智能”為特征的智能社會即將到來， 華為愿與全球的客戶和伙伴們共同努力攜手并進，共同面對AI 安全挑戰。

摘要

多重因素驅動6G發展。一是解決5G網絡投資高、功耗高、運維難等挑戰的需求。二是“元宇宙”等未來新應用和新場景帶來信息處理新需求。三是移動通信技術、計算機技術、人工智能與大數據技術融合（ICDT）發展帶來的創新機遇。

ICDT融合的6G將是一個端到端的信息處理與服務系統，是通信網絡、感知網絡和算力網絡融合的智能網絡。本文嘗試提出信息處理效率概念作為6G直觀的能力度量，圍繞通信能力、計算能力、感知能力、AI能力和安全能力定義了6G能力矩陣及性能指標等級，并探討信息處理效率理論框架和最大化信息處理效率的技術途徑。

ICDT融合的6G網絡是感知、通信、計算、智能一體化架構，資源共享、能力開放，應用協同。本文通過定義網絡大腦、感知控制、計算控制、通信控制、用戶控制與業務控制等關鍵功能實體，構建了一體化網絡控制框架，并分析了分布式計算、分布式感知、分布式智能、內生安全和意圖管理等關鍵技術。

ICDT融合的6G空口是通信感知一體化空口、基于AI的空口，具備學習能力、通信能力、感知能力和多頻段融合組網能力。其中，基于無線感知的無線通信，以及基于無線通信的無線感知是兩個重點技術方向，具有高頻譜效率、高硬件效率和高信息處理效率三大優勢。

ICDT融合的6G終端是功能升級的智能體，一是從智能個人終端向更友好的終端體驗發展，二是從剛性形態向柔性形態發展，三是從個人終端向無人機、無人車、機器人及其他智能化設備的垂直應用終端發展，四是從封閉架構向開放模塊化終端發展，為6G的豐富應用提供了重要支撐。

ICDT融合的6G技術必然來帶ICDT融合產業形態，形成以集成電路、基礎軟硬件為上游，以信息處理基礎設施、能力平臺和終端為中游，升級的2C、2B和2G應用為下游的產業新格局。為了6G更好的發展，本文建議加快6G創新鏈與產業鏈融合發展，培養6G高端人才體系，形成創新與產業集群效應，解決6G發展面臨的理論、器件和芯片等瓶頸問題。

引言

信息技術發展日新月異。融合信息技術、通信技術、人工智能與大數據技術、數字孿生技術的6G技術持續發展。2020年11月全球6G大會上，《ICDT融合的6G網絡》白皮書1.0正式發布，指出6G將是一個端到端的信息處理與服務系統，其核心功能將從信息傳遞擴展到信息采集、信息計算與信息應用，提供更強的通信、計算、感知、智能和安全等多維內生能力。白皮書詳細闡述了ICDT融合的網絡架構與協議棧、感知通信計算一體化、空天地一體化、內生智能架構、意圖網絡、確定性網絡、孿生體域網、內生安全架構、開放網絡架構、AI使能空口、多功能空口等技術，以及太赫茲、可見光、超大規模天線、智能超表面、全息無線電、新波形新編碼等新空口使能技術。白皮書同時還介紹了智能泛終端、量子信息、生物信息和材料能源應用等跨界融合技術。

一年來，全球6G技術呈加速發展趨勢。2021年1月，歐盟正式啟動6G旗艦研究項目“Hexa-X”，2月份，美國貝爾實驗室發布了《6G通信白皮書》，3月，日本宣布投入500億日元進行6G技術研發，4月發布Beyond5G促進戰略-6G路線圖。4月，德國啟動首個有關6G技術的研究項目，并在7月公布6G資金。NGMN發布第一版《NGMN6G驅動力與愿景》白皮書。隨后啟動了6G用例研究與規范工作。5月，歐盟Horizon2020項目“REINDEER”啟動6G新天線技術研究，美國科學基金會面向NextG網絡發起RINGS計劃，6月，韓國宣布，在2025年之前投資2200億韓元開發和標準化6G核心技術，俄國無線電科學研究所向俄聯邦通信部提交了一份6G研發路線草案，中國IMT-2030(6G)推進組發布《6G總體愿景與潛在關鍵技術》白皮書，9月發布了《6G網絡架構愿景與關鍵技術展望》白皮書和《通信感知一體化技術報告》、《超大規模天線技術研究報告》等報告；6月，中國移動成立未來研究院，將致力于6G基礎研究。8月，英國布里斯托大學和倫敦國王學院成立了6GFutures中心。9月，華為發布《智能世界2030》報告。全球6G的發展呈現出跨界融合、多面突破的局面。

本白皮書是《ICDT融合的6G網絡》的第二版本，在1.0版本基礎上，將聚焦感知、通信、計算融合的網絡能力、架構、空口、終端和產業，介紹6G新進展，分析6G新問題，提出6G新方案。

前言

加快發展新一代人工智能（Artificial Intelligence，AI）是贏得全球科技競爭主動權的重要戰略抓手。面向2030+，6G有望在 5G 的基礎之上全面實現數字化，推動社會走向"數字孿生，智慧泛在"的愿景。為了實現這個美好愿景，人工智能技術有望發揮重要作用。

現階段將AI技術應用在無線網絡中將有助于更精準地預測業務特征、用戶移動性、用戶行為、信道環境等信息，最終通過智能資源管理與調度機制保證更好的服務質量和用戶體驗，實現更好的公平性和系統資源利用率，促進無線通信網絡的開放與智能。長期來看，基干AT的無線網絡設計有助干實現通信協議的自動升級，從而有效降低網絡部署與運維成本，實現移動通信產業的可持續發展。

目前 AI技術已經開始在核心網、網管網優、接入網等領域發揮積極作用。基于AI的空口傳輸技術（尤其是物理層AI技術）近年來已取得顯著進展。大量研究表明，將 AI技術融入到新型編碼調制、多址、波形設計、預編碼、信道估計、信號檢測等物理層模塊設計中，可帶來顯著的性能增益。以ITU、3GPP、IMT-2020，IMT-2030 等為代表的多個行業組織已經在數據集構建、評估準則、典型用例等重要課題上開展深入研究，為將來無線AI技術的實際應用打下了重要基礎。然而，不可否認的是，業界在無線AI技術方面的研究仍面臨諸多挑戰∶

● 缺乏科學公開的數據集∶不同研究機構采用的數據集并不統一，研究結果難以相互驗證;

● 無線 AI數據和應用具備自己獨特的特征，如何將圖像與語音處理領域的經典AI算法與無線數據以及無線領域專家知識進行有機融合尚不明確;

● 無線通信系統的顯著特征之一是通信場景復雜多變（室內、室外、高鐵等）與業務形式多樣，如何讓無線AI 方案在有限算力前提下適用于多種通信場景與業務形式，是業界目前需要克服的重要挑戰;

●無線 AI的鏈路級和系統級性能上界尚不明確，在綜合考慮算力、功耗、數據集、信令開銷等成本的前提下，AI 方案對比傳統基于專家知識的設計是否有性能增益等重要問題還缺乏系統科學的分析與論證，這是無線AI未來標準化和產業化落地的先決條件。

無線AI是通信界重點的研究方向之一，在中國移動發布的《2030+愿景與需求白皮書》、《2030+網絡架構展望》和《2030+技術趨勢》等白皮書的基礎上，本白皮書聚焦目前備受關注且頗具挑戰的物理層 AI技術，嘗試回答業界普遍關心的AI數據集、算法設計、泛化性、未來研究方向和標準化路線圖等核心問題，希望能夠為業界研究面向 2030+的無線AI尤其是物理層AI提供參考和指引。具體來講，白皮書在第二章分析了物理層AI的基本工作原理，以及在整個無線通信網絡中可能發揮的價值;第三章中深入探討了基于AI的發射機與接收機設計，重點指出了模型與數據雙驅動的設計思路;第四章討論了基于AI的大規模MIMO 技術，并展望未來終極MIMO的技術特征;第五章針對無線AI方案的評估準則和方法進行了分析，提出了一些典型的評估指標、數據集構建原則、提升AI方案泛化性的思路;第六章對未來的研究與標準化提供了一些參考建議。第七章對整本白皮書進行了總結。

為加快推動人工智能技術在電信行業的應用與融合發展，在AIIA產學研融合與應用工作組指導下，由電信項目組組織，中國信息通信研究院標準與技術研究所牽頭，中國移動通信有限公司研究院、中國電信股份有限公司研究院、中國聯合網絡通信有限公司研究院、華為技術有限公司、中興通訊股份有限公司、英特爾（中國）有限公司等單位共同編寫了《電信行業人工智能應用白皮書》2021版。

電信網絡作為信息通信的基礎設施，具有應用人工智能技術的巨大空間和潛力。國內外運營商、設備商和服務商等在電信網絡智能化方面紛紛布局，電信網絡智能化在標準研究、技術驗證與落地應用等方面均有重要推進。隨著5G網絡的大規模商用和網絡人工智能平臺的建設成熟，越來越多的網絡智能化應用與業務已經開展落地并發揮良好效果。

本白皮書系統分析了目前電信網絡智能化的總體發展態勢與應用現狀，集中展示AI技術在移動通信網、固定通信網和網絡業務服務三大類應用場景的19個典型落地案例，包括故障根因分析、異常小區發現、基站節能、業務內容智能推薦、網絡質量智能監控與業務智能識別調優等。

白皮書指出，構建智能化社會適應萬物互聯的新一代信息基礎設施，保障信息基礎設施的安全，對于促進信息技術與實體經濟融合、拓展數字經濟空間具有重要意義。

目前，全球已經掀起了人工智能應用的浪潮。將人工智能技術引入到新一代通信基礎設施，可以為網絡、計算、應用等信息基礎設施提供基于數據的感知、預測和管控能力，促進網絡、計算、應用等基礎設施的融合與協同。人工智能在越來越多的復雜場景下可以做出比人類更優的決策，無疑讓網絡智能化建設開拓了新的視野，給網絡的發展帶來了前所未有的新機遇，也為電信網絡重構轉型過程中遇到的眾多困難和挑戰提供了高效的加速解決路徑。

隨著電信行業人工智能應用加速在現網落地部署并釋放價值，網絡智能化基礎能力將持續增強，網絡知識與人工智能技術融合適配網絡智能化應用需求，新技術范式例如聯邦學習、遷移學習等技術將得到更多應用與關注。人工智能技術將貫穿電信網絡端到端全生命周期的運營與演進，實現網絡的泛在智能能力，幫助運營商實現數字化轉型，帶動整個電信產業的智能升級。

當前，新一輪科技革命和產業變革突飛猛進，隨著5G商用的大規模部署，全球業界已開啟對下一代移動通信（6G）的探索研究。日前，IMT-2030(6G)推進組（以下簡稱“推進組”）正式發布《6G總體愿景與潛在關鍵技術》白皮書，本白皮書作為推進組的階段性成果，內容涵蓋總體愿景、八大業務應用場景、十大潛在關鍵技術等，并闡述了對6G發展的一些思考。

6g總體愿景

隨著5G大規模商用，全球業界已開啟對下一代移動通信技術（6G）的研究探索。面向2030年及未來，人類社會將進入智能化時代，社會服務均衡化、高端化，社會治理科學化、精準化，社會發展綠色化、節能化將成為未來社會的發展趨勢。

從移動互聯，到萬物互聯，再到萬物智聯，6G將實現從服務于人、人與物，到支撐智能體高效聯接的躍遷，通過人機物智能互聯、協同共生，滿足經濟社會高質量發展需求，服務智慧化生產與生活，推動構建普惠智能的人類社會。

在數學、物理、材料、生物等多類基礎學科的創新驅動下，6G將與先進計算、大數據、人工智能、區塊鏈等信息技術交叉融合，成為服務生活、賦能生產、綠色發展的基本要素。6G將充分利用低中高全頻譜資源，實現空天地一體化的全球無縫覆蓋，隨時隨地滿足安全可靠的“人機物”無限連接需求。

6G將提供完全沉浸式交互場景，支持精確的空間互動，滿足人類在多重感官、甚至情感和意識層面的聯通交互，通信感知和普惠智能不僅提升傳統通信能力，也將助力實現真實環境中物理實體的數字化和智能化，極大提升信息通信服務質量。

6G將構建人機物智慧互聯、智能體高效互通的新型網絡，在大幅提升網絡能力的基礎上，具備智慧內生、多維感知、數字孿生、安全內生等新功能。

6G將實現物理世界人與人、人與物、物與物的高效智能互聯，打造泛在精細、實時可信、有機整合的數字世界，實時精確地反映和預測物理世界的真實狀態，助力人類走進人機物智慧互聯、虛擬與現實深度融合的全新時代，最終實現“萬物智聯、數字孿生”的美好愿景。

6G潛在應用場景

（一）沉浸式云XR：虛擬空間的廣闊天地

擴展現實（XR）是虛擬現實（VR）、增強現實（AR）、混合現實（MR）等的統稱。云化XR技術中的內容上云、渲染上云、空間計算上云等將顯著降低XR終端設備的計算負荷和能耗，擺脫了線纜的束縛，XR終端設備將變得更輕便、更沉浸、更智能、更利于商業化。

面向2030年及未來，網絡及XR終端能力的提升將推動XR技術進入全面沉浸化時代。云化XR系統將與新一代網絡、云計算、大數據、人工智能等技術相結合，賦能于商貿創意、工業生產、文化娛樂、教育培訓、醫療健康等領域，助力各行業的數字化轉型。

（二）全息通信：身臨其境的極致體驗

隨著無線網絡能力、高分辨率渲染及終端顯示設備的不斷發展，未來的全息信息傳遞將通過自然逼真的視覺還原，實現大滿足人類對于人與人、人與物、人與環境的溝通需求。

未來全息通信將廣泛應用于文化娛樂、醫療健康、教育、社會生產等眾多領域，使人們不受時間、空間的限制，打通虛擬場景與真實場景的界限，使用戶享受身臨其境般的極致沉浸感體驗。但同時，全息通信將對信息通信系統提出更高要求，在實現大尺寸、高分辨率的全息顯示方面，實時的交互式全息顯示需要足夠快的全息圖像傳輸能力和強大的空間三維顯示能力。

對于全息通信應用于“數字人”的靶向治療、遠程顯微手術等特殊場景，由于信息的丟失意味著系統可靠性的降低，且為滿足延時要求，傳輸的數據通常不可以選擇重傳，所以要求數據傳輸具有超高安全性和可靠性。

（三）感官互聯：多維感官的交融響應

面向2030年及未來，更多感官信息的有效傳輸將成為通信手段的一部分，廣泛應用于醫療健康、技能學習、娛樂生活、道路交通、辦公生產和情感交互等領域。

為了支撐感官互聯的實現，需要保證觸覺、聽覺、視覺等不同感官信息傳輸的一致性與協調性，毫秒級的時延將為用戶提供較好的連接體驗。觸覺的反饋信息與身體的姿態和相對位置息息相關，對于定位精度將提出較高要求。在多維感官信息協同傳輸的要求下，網絡傳送的最大吞吐量預計將成倍提升。

安全方面，由于感官互聯是多種感官相互合作的通信形式，為保護用戶的隱私，通信的安全性必須得到更有力的保障，以防止侵權事件的發生。感官數字化表征方面，各種感覺都具有獨一其單獨和聯合的編譯碼方式，使得各種感覺都能夠被有效地表示。

（四）智慧交互：情感思維的互通互動

依托未來6G移動通信網絡，有望在情感交互和腦機交互（腦機接口）等全新研究方向上取得突破性進展。具有感知能力、認知能力、甚至會思考的智能智能體之間的支配和被支配關系將開始向著有情感、有溫度、更加平等的類人交互轉化。

具有情感交互能力的智能系統可以通過語音對話或面部表情識別等監測到用戶的心里、情感狀態，及時調節用戶情緒以避免健康隱患；通過心念或大腦來操縱機器，讓機器替代人類身體的一些機能，可以彌補殘障人士的生理缺陷、保持高效的工作狀態、短時間內學習大量知識和技能、實現“無損”的大腦信息傳輸等。

（五）通信感知：融合通信的功能拓展

未來6G網絡將可以利用通信信號實現對目標的檢測、定位、識別、成像等感知功能，無線通信系統將可以利用感知功能獲取周邊環境信息，智能精確地分配通信資源，挖掘潛在通信能力，增強用戶體驗。

6G將利用無線通信信號提供實時感知功能，獲取環境的實際信息，并且利用先進的算法、邊緣計算和AI能力來生成超高分辨率的圖像，在完成環境重構的同時，實現厘米級的定位精度，從而實現構筑虛擬城市、智慧城市的愿景。

（六）普惠智能：無處不在的智慧內核

到2030年，越來越多的個人和家用設備、各種城市傳感器、無人駕駛車輛、智能機器人等都將成為新型智能終端。不同于傳統的智能手機，這些新型終端不僅可以支持高速數據傳輸，還可以實現不同類型智能設備間的協作與學習。

可以想象，未來整個社會通過6G網絡連接起來的設備數量將到達萬億級，這些智能體設備通過不斷的學習、交流、合作和競爭，可以實現對物理世界運行及發展的超高效率模擬和預測，并給出最優決策。

（七）數字孿生：物理世界的數字鏡像

隨著感知、通信和人工智能技術的不斷發展，物理世界中的實體或過程將在數字世界中得到數字化鏡像復制，人與人、人與物、物與物之間可以憑借數字世界中的映射實現智能交互。通過在數字世界挖掘豐富的歷史和實時數據，借助先進的算法模型產生感知和認知智能，數字世界能夠對物理實體或者過程實現模擬、驗證、預測、控制，從而獲得物理世界的最優狀態。

未來6G時代將進入虛擬化的孿生數字世界。在醫療領域，醫療系統可以利用數字孿生人體的信息，做出疾病診斷并預判最佳治療方案；在工業領域，通過數字域優化產品設計，可降低成本并提高效率；在農業領域，利用數字孿生進行農業生產過程的模擬和推演，可以提前預知不利因素，提高農業生產的能力與土地利用效率；在網絡運維領域，通過數字域和物理域的閉環交互、認知智能、以及自動化運維等操作，網絡可快速適應復雜多變的動態環境，實現規劃、建設、監控、優化和自愈等運維全生命周期的“自治”。

（八）全域覆蓋：無縫立體的超級連接

全域覆蓋將實現全時全地域的寬帶接入能力，為偏遠地區、飛機、無人機、汽車、輪船等提供寬帶接入服務；為全球沒有地面網絡覆蓋的地區提供廣域物聯網接入，保障應急通信、農作物監控、珍稀動物無人區監控、海上浮標信息收集、遠洋集裝箱信息收集等服務；提供精度為厘米級的高精度定位，實現高精度導航、精準農業等服務；此外，通過高精度地球表面成像，可實現應急救援、交通調度等服務。

具體內容如下

垂直行業用戶加速向數字化、智能化轉型的基石是網絡連接。行業用戶對網絡的需求主要在于網絡性能、網絡功能、網絡建設和運營幾方面。在網絡性能方面，要求具備高于公共大網的覆蓋質量、時延、上行容量、穩定性、網絡自主控制能力等，同時要求網絡本身能夠根據業務及管理需求等方面進行靈活適配；在網絡功能方面，要求能夠融入到現有業務系統，既保證對現有業務流程的兼容，又能具備承載新興業務的演進能力；在網絡建設和運營方面，希望能夠降低網絡部署成本和運營支出，但同時獲取“足夠”的網絡運營權。

5G網絡具備高帶寬、大連接、低時延和高安全性等諸多優勢，且相比以往的無線技術在對應的能力指標上具備斷代式的提升。相對于傳統無線網絡“統一接入、單一效能”的運營模式，5G依托其自身網元虛擬化、架構開放化和編排智能化的技術保障，能夠通過資源和能力定制化，提供綜合型、具備差異化能力和服務質量保障、靈活便捷的“專屬”網絡，滿足垂直行業用戶對智能網絡連接的需求。我們將這類面向行業用戶，提供差異化、可部分自主運營的5G網絡服務的模式，稱為5G垂直行業專網模式。

為加快推動人工智能技術在電信行業的應用與融合發展，在AIIA產學研融合與應用工作組指導下，由電信項目組組織，中國信息通信研究院標準與技術研究所牽頭，中國移動通信有限公司研究院、中國電信股份有限公司研究院、中國聯合網絡通信有限公司研究院、華為技術有限公司、中興通訊股份有限公司、英特爾（中國）有限公司等單位共同編寫了《電信行業人工智能應用白皮書》2021版。

電信網絡作為信息通信的基礎設施，具有應用人工智能技術的巨大空間和潛力。國內外運營商、設備商和服務商等在電信網絡智能化方面紛紛布局，電信網絡智能化在標準研究、技術驗證與落地應用等方面均有重要推進。隨著5G網絡的大規模商用和網絡人工智能平臺的建設成熟，越來越多的網絡智能化應用與業務已經開展落地并發揮良好效果。

本白皮書系統分析了目前電信網絡智能化的總體發展態勢與應用現狀，集中展示AI技術在移動通信網、固定通信網和網絡業務服務三大類應用場景的19個典型落地案例，包括故障根因分析、異常小區發現、基站節能、業務內容智能推薦、網絡質量智能監控與業務智能識別調優等。

白皮書指出，構建智能化社會適應萬物互聯的新一代信息基礎設施，保障信息基礎設施的安全，對于促進信息技術與實體經濟融合、拓展數字經濟空間具有重要意義。

目前，全球已經掀起了人工智能應用的浪潮。將人工智能技術引入到新一代通信基礎設施，可以為網絡、計算、應用等信息基礎設施提供基于數據的感知、預測和管控能力，促進網絡、計算、應用等基礎設施的融合與協同。人工智能在越來越多的復雜場景下可以做出比人類更優的決策，無疑讓網絡智能化建設開拓了新的視野，給網絡的發展帶來了前所未有的新機遇，也為電信網絡重構轉型過程中遇到的眾多困難和挑戰提供了高效的加速解決路徑。

隨著電信行業人工智能應用加速在現網落地部署并釋放價值，網絡智能化基礎能力將持續增強，網絡知識與人工智能技術融合適配網絡智能化應用需求，新技術范式例如聯邦學習、遷移學習等技術將得到更多應用與關注。人工智能技術將貫穿電信網絡端到端全生命周期的運營與演進，實現網絡的泛在智能能力，幫助運營商實現數字化轉型，帶動整個電信產業的智能升級。