人工智能在移动通信中的应用

吴政南 程远胜

摘要：伴随着互联网时代的进一步到来，人工智能随之应运而生。因人工智能自身有着非常强大的功能与优势，所以，人工智能被应用到了我国各行各业的发展，特别是移动通信中。针对人工智能在移动通信中的应用，本文将在分析人工智能在移动通信各领域中应用的基础上，给出人工智能应用提升移动通信性能的措施，进而促使移动通信在今后得到更好的发展。

关键词：人工智能;移动通信;应用

引言：自移动通信的出现，其在不断的发展中随之从人人互联转变成了万物智联。这一转变不仅给社会发展注入全新的动力，而且带动了整个生态产业发展。而5G时代的进一步到来，更是使得移动通信网络变得越发复杂。人工智能作为该时代应运出的产物，在大数据、深度学习以及计算能力的共同促进下随之迎来了全新的浪潮。智能通信更是被称之为了5G后的无线通信发展主要方向之一。基本思想主要为把人工智能应用到无线通信系统的各层面，实现无线通信与人工智能技术的有机结合。而针对该内容，本文首先将分析人工智能在其中的应用，然后在给出提升移动通信的策略，以供参考。

1.人工智能在移动通信中的应用

目前，人工智能在移动通信系统中的应用主要可分为三类。首先，物理层研究中的去模块化、将传统最优化的资源分配到基于深度学习的资源分配等。其次，自组织网络中的KPI建模等。最后，通过神经网替代多输入多输出最大似然检测，进而降低复杂程度。具体应用如下：（1）在SON中的应用[1]。SON概念主要来自于3GPP的Rel.8/9中，在今后SON不仅将扮演更为重要的角色，而且其内容也将得到丰富。人工智能在SON中的应用，不但能进一步完善与拓新SON用例，而且能够优化SON，实施采集用户反馈，做好学习推断。（2）在RRM/MAC方面的应用。在移动通信中，RRM/MAC主要充当的是大脑作用。对于RRM而言，其本质主要为最优控制问题。伴随着移动通信技术场景的多样发展，同样类别名称下的内涵将有着很大差异。传统方式更是难以解决复杂问题，欠缺适应性。RRM有着不同的场景与特性，所以，需要不同的机器学习方式[2]。除此之外，很多传统的通信模型，例如：基于联合空间复用的大规模MIMO模型过于依赖信道状态信息，其性能在非线性的时候，变信道将产生恶化。对此，正确获取时变信道的信息状态对系统性能而言十分重要。人工智能在其中的深入不仅可让通信系统学习突变的信道模型，而且能够及时反映出信道状态，进一步提高多天线系统的无线性能。（3）人工智能在物理层面的应用。发射机、无线信道与接收机作为构成无线通信系统不可缺少的组织部分。基于通信体系结构，通信领域工作人员虽通过多种方式来实现了每个模块的性能优化，但这并不意味整个通信系统性能得到了优化。通过一些新的研究可发现，端到端优化性能优于优化单个模块。智能通信的无线传输研究目的在于打破原有的通信模式，让无线传输性能得到大幅度提升。因深度学习在面对结构化信息与海量数据的时候有着较大的优势，所以，其能够为实现端到端性能的最大化提供依据。基于深度学习的物理层通信技术主要聚集在信道估计、信号检测以及信号状态信息的反馈等方面。这同时也是帮助无线通信系统具备全新发展思路的基础[3]。

2.人工智能提升移动通信系统性能的策略

由上述可知，人工智能在移动通信中的应用极为迫切。因此，如何利用人工智能技术提高移动通信性能成为了有关人员继续解决的问题之一。针对该内容，本文将从以下几个方面对其进行阐述。（1）移动通信网络性能外环和人工智能。面对日益复杂化的网络，传统方式带来的效果已不再明显。对此，我们除了从人工智能本身出发外，还应从理论上提炼出到底什么特点的领域适合人工智能，人工智能与非人工智能方法应怎样才能实现最佳结合，以逼近性能界[4]。对此，本文将提出性能内环与外环的方式，相互写作逼近性能上界。通过有关性能内外环定义可知，性能内环价值越大，性能外化将越小。首先需要分解一个问题为性能内环与性能外环两部分，然后用人工智能的方法重新构建一个性能外环部分，并与性能内环一同进行性能优化。以链路自适应为例，满灌包是当前常用的业务模型，这是有问题的。因业务具有多样性，有的业务在线时间较短，有的较长。（2）需要构建一个闭环人工智能，让移动网络实现自动化与智能化的发展。通过对比电信网络与IT网络可发现，两者之间存在的不同在于，电信网络有严格的KPI，所以，将人工智能应用于无线网络系统中不仅能够让系统的快准稳得到提升，而且能实现概率性正确朝确定性正确方面的发展。此外，除了需要尽可能让人工智能重构无线资源管理方案外，还需要基于大数据分析的反馈闭环系统，进而让无线网络今后朝向自动化与智能化方向发展。以上就是用人工智能提高移动通信系统性能的措施，有关人员必须对其加以重视，进而在推动我国移动通信发展的同时，让人工智能在其中全面发挥该有的作用。

结束语：总而言之，伴随着新时代社会经济的迅速发展，人工智能随之得到了人们的高度重视。通过上述对该内容的深入分析可知，人工智能在移动通信中的应用是现阶段时代发展的必然要求。人工智能技术在其中的深入不仅可提高移动通信性能，而且有助于移动通信今后的稳定发展。

参考文献：

[1]阮扬帆. 5G移动通信系统信道估计与均衡算法的研究[D].电子科技大学，2020.

[2]金杰锋，顾静军，孙敦磊，刘鹉.基于移动通信网络边缘计算的远程驾驶系统[J].中国新通信，2018，20（20）：1.

[3]陈瑞瑞. 5G移动通信与无线功率傳输若干关键技术研究[D].西安电子科技大学，2018.

[4]林敏，龚铮权.智能天线及其在移动通信中的应用[J].电信快报，2000（03）：22-24.