面向AI赋能的下一代可信智慧通信发展战略

来源:中国网
2026-04-16 14:12:38
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一、战略背景:范式更新的窗口期

全球通信技术正步入一场深刻的范式更新。以第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)、开放无线接入网联盟(Open Radio Access Network Alliance,O-RAN)为代表的国际标准组织加速推进AI增强型网络的标准化进程。网络形态正从传统的“规则驱动”向“模型驱动+自适应调度”双轨体系演进。然而,随着网络架构向天地一体、通感融合方向扩展,系统复杂度呈指数级上升,传统的基于规则的治理模式已难以为继。

AI虽已成为突破性能瓶颈的核心引擎,但其“黑箱”特性、对抗脆弱性与数据偏置问题,使得“可信”成为其大规模落地的前提条件。美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology, NIST)、欧盟 AI法案及 O-RAN安全工作组均明确提出,下一代网络必须构建“可解释、可验证、可追溯、可治理”的 AI体系。

当前,三大技术趋势正在重塑通信网络的演进路径:

.因果建模与数字孪生的成熟,使网络拓扑优化可实现可验证的增益;

.物理层与资源调度跨层耦合进入实用化阶段,图神经网络可在毫秒级实现近似最优推理;

•能效管理正从单点优化转向多指标约束驱动的分层策略体系。

然而,机遇背后潜藏着深层次的结构性张力:多指标之间的耦合反馈与安全可信缺口相互叠加,单点极致优化易引发系统节奏紊乱;分布漂移与对抗扰动导致检测准确率出现“幻觉”,最终通过反馈环路放大为系统性能崩溃。这构成了下一代可信智慧通信战略必须回应的核心矛盾。

二、战略要点:系统重构与可信跃迁

面向上述战略窗口,本文提出以下六大发展战略,旨在从系统层面重塑AI赋能通信网络的演进路径。

1.资源调度:从单点极致转向耦合治理

频谱效率、能效、时延与异构算力在多维场景中相互牵引,激进优化可能通过排队、重传等反馈回路反噬其他指标。调度策略须引入风险敏感的强化学习与分布鲁棒优化,将公平性与实时性作为硬边界嵌入目标函数,并以数字孪生提供高保真训练环境,实现全局耦合治理而非局部极致。

2.安全防御:在强对抗中维持可控动力学

检测准确率、响应时延、资源利用率与误报率构成多维决策变量。云、边缘、终端三域异构,单点优化易放大为系统性风险。防御体系应引入风险感知调度与因果结构化表征,通过在线学习动态调整阈值,并建立双轨容错机制——在高置信度区间启用AI驱动策略,在不确定性升高时降级为基于规则的策略。

3.拓扑优化:将增益锚定在可验证因果框架内

学习驱动的拓扑优化已在数据中心与工业物联网中实现显著增益。但模型可迁移性不足限制了安全边界的扩展。须融合神经符号网络,将流量守恒、队列有界等第一性原理嵌入模型,以策略护栏固化安全边界;同时,数字孪生与 A/B测试构成闭环验证体系,确保优化增益可解释、可复现、可审计。

4.物理层优化:改写多目标耦合关系

物理层优化涉及鲁棒性、实时性、计算效率、安全性与解释性的深度耦合。传统凸优化在非凸约束前停滞,深度学习在对抗扰动下易崩塌。需构建一体化协同流水线,引入图神经网络与深度展开技术,实现毫秒级近似最优推理;通过排队论驱动的多级缓存治理稳定尾时延,并将解释性从“事后归因”提升为“主动优化工具”,为模型压缩与鲁棒训练提供结构性线索。

5.能效管理:从“节能技巧”跃迁为约束主导的系统工程

功耗约束与服务等级协议(Service Level Agreement,SLA)之间的张力,迫使能效策略从“模型优先”退回到“约束优先”。需设置双层守护机制:将安全基线、覆盖保底与服务等级协议固化为不可突破的硬约束,能效收益限定在可解释与可回退的策略域内。同时构建能效数字孪生,形成早期预警机制与回退路径,实现能效优化的可观测、可干预、可问责。

 6.治理体系:构建可信 AI的内生闭环

以上五大技术战略的实现,最终依赖于一套贯穿全生命周期的可信治理体系。须建立模型发布前的鲁棒性验证、上线后的分布漂移监测、决策链路的可追溯审计,以及人机协同的干预机制。将“可解释、可验证、可追溯、可治理”内化为网络AI能力的原生属性,而非事后补丁。

三、结语

AI赋能的下一代可信智慧通信,不仅是技术演进的自然延伸,更是应对系统复杂性、保障数字基础设施安全的战略选择。唯有在性能追求与可信约束之间建立结构性平衡,方能穿越当前的技术窗口期,构筑面向未来的智慧通信基石。(马宇航 章芮闫峥 西安电子科技大学)

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