Redian新闻
>
无线系统复杂性增加,AI 成克服挑战的关键

无线系统复杂性增加,AI 成克服挑战的关键

公众号新闻

作者 | Houman Zarrinkoub

编译 | 黄楠

编辑 | 陈彩娴

伴随着移动无线技术向 5G 跃进,无线系统设计的复杂性正在不断增加。

当前,由于扩大用户群的需求增加,要加强对宝贵资源优化共享,也加大了无线网络的管理难度,这些调整正迫使工程师们突破传统基于规则的方法、寻找新的解决方案。AI 成为他们应对现代系统挑战的首选解决方案。

近日,MathWorks 首席产品经理 Houman Zarrinkoub 在文章“The key to overcoming complexity in modern wireless systems design”中指出,从管理自动驾驶汽车间的通信、到优化移动通话资源分配,AI 为现代无线应用发展带来了必要的复杂性。

在今天,随着连接到网络的设备数量和范围逐渐扩大,AI 在无线领域的重要性也大大增加。工程师必须准备好将 AI 引入日益复杂的系统,了解 AI 在无线系统中的优势和应用、及实施过程中的最佳实践, Houman Zarrinkoub 表示,这将是无线系统技术未来成功的关键。



1

AI 对无线系统带来的好处

向5G的过渡带来了移动宽带网络速度和质量的优化,以及对工业4.0设备之间在时间上敏感连接的超可靠低速率和大规模机器通信的需求——这是现代网络中三种不同的用例,以及驱动工程师采用AI的竞争力。

随着设备对网络资源的竞争,无线系统的用户和应用程序数量持续增加,曾经被基于人类的规则所理解的线性设计模式不足。但是,通过自动有效地提取任意模式,人工智能可以更好地解决非线性问题,这超出了基于人的方法的能力。

在这种情况下,人工智能是指那些用于识别连接设备、人员通信渠道模式中的机器学习和深度学习系统,这些系统通过给该链接的资源进行优化来提高性能。简而言之,在不利用 AI 方法的情况下为这些不同的用例运行网络,是几乎不可能完成的任务。

除此之外,人工智能对项目管理也有帮助。通过估计源环境的行为,将模拟环境整合到算法模型中,使工程师能用最少的计算资源更快地研究系统的主要影响,从而为探索设计和后续迭代留下了更多时间,降低了成本和开发的时间。

图注:AI for Wireless 的工作流程——数据生成、AI 训练、验证和测试以及硬件上的部署



2

在无线系统中应用 AI 的最佳实践

进入应用阶段,数据大小和质量对 AI 模型的有效部署起到至关重要的作用。

为了处理一系列现实世界中的场景,这些模型需要使用广泛的数据进行训练。通过基于基元合成新数据,或从无线信号中提取,无线系统应用程序也会为 5G 网络设计人员提供稳健训练 AI 所需要的数据变化。如果没有大型训练数据集、并在此基础上对不同的算法进行数据迭代,可能会导致最终效果是狭窄的局部优化,而不是对整体实现全局优化。

此外,在现场测试 AI 模型的稳健方法也很关键。

测试 AI 技术所需的信号变化是其中的一个问题,在狭窄的局部地理环境中捕获的信号,可能会对工程师优化设计质量的方式产生不利影响。如果没有现场迭代,个别案例的参数也将无法用于针对特定位置优化 AI,从而对呼叫性能产生负面影响。



3

无线世界里 AI 的主要应用领域

在电信和汽车等领域的数字化转型也需要 AI 的参与,AI 也是这些应用的主要驱动力。

随着智能城市、电信网络和自动驾驶汽车 (AV) 等应用程序的连接,如果将电子通信放置在曾经以机械为导向的区域中时,虽然能够产生大量的数据,但加入的网络资源也会变得捉襟见肘。

在电信领域,人工智能部署在两个层面——物理层 (PHY) 和 PHY 之上,其中,用于提高连接两个用户线路性能的 AI 应用称为在 PHY 操作。AI 技术在物理层的应用包括有数字预失真、信道估计和信道资源优化,以及在呼叫期间自动调整收发器参数,也可以称为自动编码器设计。

信道优化是指增强两个设备之间的连接,特别是网络基础设施和用户设备之间的连接。通常,这也意味着使用 AI 通过指纹识别和通道状态信息压缩等技术,来克服局部环境中的信号变异性。

通过指纹识别,AI 可将干扰映射到室内环境中的传播模式(由个人进入引起)来优化无线网络的定位,AI 会根据这些个性化的 5G 信号变化来估计用户的位置。同时,信道状态信息压缩能通过 AI 压缩从用户设备到基站的反馈数据,确保通知基站试图改善通话性能的反馈回路不超过可用带宽,从而导致通话中断。

Above-PHY 主要用于网络管理和资源分配,如调度、波束管理和频谱分配等应用,是指管理和优化核心系统资源的功能,可用于网络中相互竞争的用户和用例。随着网络用户和用例数量的增加,网络设计者已经转向人工智能技术,以便实时响应分配需求。

在汽车领域中,使用 AI 进行无线连接让安全自动驾驶成为可能。自动驾驶汽车 (AV) 依靠来自多个来源的数据,包括激光雷达、雷达和无线传感器等来解释它们所处的环境。自动驾驶汽车中的硬件需要处理众多竞争信号的数据,而通过 AI 就可以实现传感器融合来融合竞争信号,使车辆软件能够理解其位置,确定自身同环境的交互方式。

随着无线技术用例的扩展,在这些系统中应用人工智能的需求也随之增加。没有 AI,那么如 5G、自动驾驶汽车和物联网应用等系统也将不具备有效运行所需的复杂性。尽管近年来 AI 在工程,特别是无线系统设计中的地位一直在增加,但随着用例和网络用户数量的增长,也可以预期其地位将会以更快的速度继续上升。

原文链接:

https://spectrum.ieee.org/ai-for-wireless

更多内容,点击下方关注:
扫码添加 AI 科技评论 微信号,投稿&进群:

未经「AI科技评论」授权,严禁以任何方式在网页、论坛、社区进行转载!


公众号转载请先在「AI科技评论」后台留言取得授权,转载时需标注来源并插入本公众号名片。

微信扫码关注该文公众号作者

戳这里提交新闻线索和高质量文章给我们。
相关阅读
今起,多国可免签入境中国这地!含澳洲!北京国际航班将全面恢复!飞中国航班增加,澳洲航班口罩令取消...新学年国际生增加,留学反弹式增长真“吓人”……中国现在到底有多厉害?[电脑] 极度未知PulsFire HASTE Wireless(旋火无线版)超轻无线电竞鼠网上情缘,你给我百万,我许你情深 (多图)平局 | 《战疫三问》:入境隔离时间那么短、国内隔离时间那么长,这种现象是否合理?~科学防疫是打赢抗疫持久战的关键有挑战的生活方式能更好地激活月白羊的潜力给力!神卡福利继续升级!合作航司持续增加,加油还有3%返现!广州南沙阳性增至47人,惠州惠城区阳性增至27人Aminy真无线降噪耳机,52.8元;15W二合一无线充电器,27.8元“把握机遇挑战的中国与世界”——第88次中国改革国际论坛召开中国优化入境政策,回国航班增加,机票价格跳水买房风波(4)越是市场遭遇挑战的时刻,越需要读张维迎小米:大西瓜,小番茄,和其他。日本全面恢复自由行并承认中国疫苗!中日航班增加,入境更简便;外国人爆买模式开启!加州7条新法规出炉!乱穿马路合法,犯罪记录可隐藏,家庭假增加,春节成为法定假日耶鲁大学今年早申人数:7777人!国际学生有所增加,总人数历史第二!广州白云国际机场:境外航班将明显增加,12月起恢复纽约⇄广州​【运维实战家】无线三建七优之QoS-锐捷无线重磅!今天起,中国航班大幅增加,国际航班数量翻倍,新开数百航线!回国机票大幅回落北大教授姚洋:中国经济的关键挑战与应对巴厘岛峰会上,习近平主席提出应对重大发展挑战的三个关键词​【老板/打工者必读】名律解读加州劳工新法:薪资透明度增加,休假福利增加期企客户结构优化!机构、产业客户明显增加,典型案例看过来...当前关键的问题是找到问题的关键今年美高厮杀会更猛?录取率会跌下3%!没补习、没奖项,女儿靠刷这套在线系统进入TOP5美高上线周期缩短上百倍!NLP流水线系统发布,10分钟搭建检索、问答等复杂系统姚洋:中国经济的关键挑战与应对[电脑] “非主流”无线游戏耳机——赛睿寒冰9无线游戏耳机浅评留学生“躺平”回国!中英直航增加,机票价格跌至千元!北极永久冻土野火异常增加,2年间的烧毁面积逼近过去38年|环球科学要闻澳洲新冠病例持续增加,或将正式推广第五针新冠疫苗!计划于明年一月开打!克里米亚大桥被炸,俄罗斯使用战术核武器的概率增加,俄乌局势正在失控中国工业化大跃进运动功不可磨
logo
联系我们隐私协议©2024 redian.news
Redian新闻
Redian.news刊载任何文章,不代表同意其说法或描述,仅为提供更多信息,也不构成任何建议。文章信息的合法性及真实性由其作者负责,与Redian.news及其运营公司无关。欢迎投稿,如发现稿件侵权,或作者不愿在本网发表文章,请版权拥有者通知本网处理。