人工智能（AI）正逐步滲透至各類通信網(wǎng)絡(luò)之中，引領(lǐng)通信行業(yè)步入一場前所未有的變革。AI技術(shù)的飛速發(fā)展，使其在通信系統(tǒng)設(shè)計、優(yōu)化及自動化方面的作用愈發(fā)凸顯，對地面網(wǎng)絡(luò)（TN）與非地面網(wǎng)絡(luò)（NTN）均產(chǎn)生了深遠影響。

地面網(wǎng)絡(luò)，作為傳統(tǒng)地基基礎(chǔ)設(shè)施的集合，支撐著全球的通信連接。而非地面網(wǎng)絡(luò)，則通過衛(wèi)星系統(tǒng)、高空平臺及無人機系統(tǒng)，將通信能力拓展至偏遠及服務(wù)不足區(qū)域。這兩大網(wǎng)絡(luò)共同構(gòu)建了一個全面的通信生態(tài)系統(tǒng)，旨在各類環(huán)境中實現(xiàn)無縫連接。

AI在優(yōu)化這些網(wǎng)絡(luò)時展現(xiàn)出了巨大潛力，有效應(yīng)對了資源分配、動態(tài)流量管理、干擾抑制及安全威脅等挑戰(zhàn)。對于非地面網(wǎng)絡(luò)，AI的引入增強了其在衛(wèi)星移動、大氣干擾等快速變化條件下的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃能力。而在地面網(wǎng)絡(luò)中，AI則助力實現(xiàn)了高效運營、穩(wěn)健的故障管理以及更優(yōu)的用戶體驗。這一融合對于6G及后續(xù)網(wǎng)絡(luò)的演進至關(guān)重要，有助于推動全球無縫通信及物聯(lián)網(wǎng)的擴展。

在連接需求激增、連接設(shè)備數(shù)量猛增以及現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)復雜性提升的背景下，AI正重塑通信格局。通過先進的機器學習算法、數(shù)據(jù)分析及自動化技術(shù)，AI在多個方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。例如，AI可實現(xiàn)復雜操作的自動化，用智能自動化替代傳統(tǒng)人工流程，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自管理和動態(tài)自調(diào)整，從而減少人為錯誤并提高運營效率。自優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)（SON）能夠根據(jù)實時網(wǎng)絡(luò)條件自主調(diào)整參數(shù)，包括信號強度、頻率分配和路由路徑。

AI還增強了網(wǎng)絡(luò)的可擴展性，能夠動態(tài)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)需求的不斷增長，確保在設(shè)備數(shù)量和數(shù)據(jù)量持續(xù)增加的情況下，網(wǎng)絡(luò)性能依然流暢穩(wěn)定。AI利用預(yù)測分析預(yù)測網(wǎng)絡(luò)使用趨勢，并主動擴展資源，以滿足不斷增長的需求。

邊緣AI是另一大亮點。邊緣計算，特別是多接入邊緣計算（MEC），通過讓數(shù)據(jù)處理更靠近終端用戶，降低了延遲并減少了網(wǎng)絡(luò)擁塞。這使得自動駕駛汽車、機器人等延遲關(guān)鍵應(yīng)用能夠充分利用5G能力。AI已成為邊緣計算的關(guān)鍵驅(qū)動力，實現(xiàn)了關(guān)鍵應(yīng)用的快速數(shù)據(jù)處理和實時決策，包括機器控制、遠程手術(shù)及AI輔助駕駛等。邊緣AI通過在本地分析敏感數(shù)據(jù)，改善了用戶體驗，增強了安全性，并降低了對集中式云存儲的依賴。

衛(wèi)星與AI的結(jié)合也帶來了顯著變革。衛(wèi)星通信生態(tài)系統(tǒng)正經(jīng)歷由尖端技術(shù)推動的重大轉(zhuǎn)型。傳統(tǒng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)嚴重依賴人類專業(yè)知識和人工操作，這增加了運營支出并帶來了延遲。同時，現(xiàn)代太空場景中無線電環(huán)境的快速演進需要超越人工限制的自適應(yīng)機制。未來衛(wèi)星通信將支持日益多樣化的應(yīng)用和服務(wù)，產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，衛(wèi)星必須具備自主處理數(shù)據(jù)并做出可靠、獨立決策的能力。

AI在衛(wèi)星通信中的應(yīng)用，通過波束成形優(yōu)化、移動性管理、能效提升及高級流量分析等方式，進一步提升了衛(wèi)星的性能。AI能夠動態(tài)調(diào)整衛(wèi)星波束，最大化覆蓋范圍，增強信號質(zhì)量并降低干擾。同時，AI通過智能管理地面和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)之間的切換，確保了無縫不間斷連接。AI驅(qū)動的優(yōu)化還能夠最小化衛(wèi)星運營的功耗，有助于維持長期可持續(xù)性并顯著降低運營成本。

在地面網(wǎng)絡(luò)與非地面網(wǎng)絡(luò)中集成AI，為物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市及自主系統(tǒng)等新興技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。AI與無線接入網(wǎng)（RAN）、核心網(wǎng)及邊緣設(shè)備等網(wǎng)絡(luò)組件的融合，推動了網(wǎng)絡(luò)的智能化發(fā)展。

在RAN中，AI利用RAN生成的大量數(shù)據(jù)實時做出智能決策，使網(wǎng)絡(luò)具備自組織、自優(yōu)化和自修復能力。這對于管理動態(tài)網(wǎng)絡(luò)條件尤為重要。AI在云RAN（C-RAN）中的應(yīng)用，通過智能資源管理和預(yù)測性維護，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)運行并提高了性能。而在開放式RAN（O-RAN）中，AI通過干擾抑制及自動化、AI驅(qū)動的集成和決策等，提高了網(wǎng)絡(luò)性能并降低了運營成本。

在核心網(wǎng)中，AI通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析功能（NWDAF）收集、分析和解釋網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，增強了核心網(wǎng)環(huán)境的性能和效率。生成式AI和聯(lián)邦學習等技術(shù)的應(yīng)用，進一步提升了核心網(wǎng)的智能化水平。生成式AI通過提供基于情境感知的響應(yīng)、預(yù)測和解決方案，突破了傳統(tǒng)分析的局限。而聯(lián)邦學習則在不共享原始數(shù)據(jù)的情況下，實現(xiàn)了跨設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同模型訓練，有效應(yīng)對了數(shù)據(jù)隱私、延遲和可擴展性等挑戰(zhàn)。

AI驅(qū)動的端到端網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，涵蓋了從規(guī)劃、設(shè)計到實時管理和優(yōu)化的整個通信網(wǎng)絡(luò)生命周期。這些解決方案利用AI技術(shù)實現(xiàn)流程自動化、優(yōu)化資源分配并提高網(wǎng)絡(luò)中各部分的服務(wù)質(zhì)量。然而，在實施端到端AI驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時，也面臨著一系列挑戰(zhàn)，包括跨多個網(wǎng)絡(luò)層集成AI的復雜性、實時處理的難度以及不同技術(shù)之間的兼容性等。

AI在終端設(shè)備中的應(yīng)用同樣引人注目。通過集成AI，終端用戶設(shè)備的功能性、用戶體驗及連接能力得到了顯著增強。例如，AI驅(qū)動的工具提高了手機、筆記本電腦等設(shè)備的工作效能，實現(xiàn)了無縫視頻會議并通過基于行為的威脅檢測增強了安全性。在聯(lián)網(wǎng)車輛中，AI通過處理傳感器數(shù)據(jù)進行導航、交通分析和車聯(lián)網(wǎng)通信，支持了自動駕駛并確保了車輛的安全高效運行。

盡管AI在地面網(wǎng)絡(luò)與非地面網(wǎng)絡(luò)中的集成帶來了諸多機遇，但也伴隨著一系列挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)涵蓋技術(shù)、監(jiān)管、安全和操作領(lǐng)域，需要確保AI系統(tǒng)的公平性、透明性和可問責性。隨著AI在網(wǎng)絡(luò)管理和服務(wù)交付中的作用日益關(guān)鍵，解決數(shù)據(jù)隱私、安全風險等問題并確?？尚?、可解釋且符合倫理的AI部署變得至關(guān)重要。

數(shù)據(jù)隱私與安全是首要挑戰(zhàn)。AI模型依賴大量數(shù)據(jù)集進行訓練并實現(xiàn)有效決策和優(yōu)化，但收集和處理這些數(shù)據(jù)引發(fā)了重大隱私問題、監(jiān)管限制和網(wǎng)絡(luò)安全風險。聯(lián)邦學習為解決這些問題提供了一種有前景的解決方案，它支持在不集中存儲數(shù)據(jù)的情況下進行AI訓練，可在保護隱私的同時遵守數(shù)據(jù)共享限制法規(guī)。

AI驅(qū)動的無線網(wǎng)絡(luò)攻擊也是一大威脅。惡意行為者可以利用AI發(fā)起復雜攻擊，如智能干擾、欺騙和竊聽。因此，需要采取有效措施加強網(wǎng)絡(luò)安全防護。

可信、可解釋且符合倫理的AI部署同樣重要。AI模型通常作為復雜“黑箱”運行，這使得網(wǎng)絡(luò)運營商難以解讀決策、診斷故障或確保符合法規(guī)。通過可解釋AI技術(shù)，可以實現(xiàn)對AI模型運行方式的透明認知，增強利益相關(guān)方對AI行為的信任。

標準化與互操作性也是關(guān)鍵。需要制定全球標準，確?？缍喙?yīng)商生態(tài)系統(tǒng)的無縫集成、兼容性和協(xié)作，促進創(chuàng)新并提升成本效益?；ゲ僮餍允笰I驅(qū)動的電信網(wǎng)絡(luò)能夠跨不同基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備和服務(wù)提供商運行，確保性能一致性和可擴展性。

隨著AI技術(shù)的不斷發(fā)展，其在通信網(wǎng)絡(luò)中的作用預(yù)計將持續(xù)增長。未來的AI驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)將不僅優(yōu)化性能，還將催生具備自學習、自主運行和高度自適應(yīng)性的通信系統(tǒng)，以應(yīng)對下一代連接的復雜性。硬件解決方案的創(chuàng)新，如神經(jīng)形態(tài)計算、量子計算和專用集成電路（ASIC）等，將進一步提升AI在通信網(wǎng)絡(luò)中的處理能力。同時，AI將深度嵌入6G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)核心，推動6G及后續(xù)技術(shù)的顛覆性變革。