5G技术与人工智能技术的融合应用

严敏强

（浙江省通信产业服务有限公司 湖州市分公司，浙江 湖州 313000）

0 引 言

近年来，在国家相关政策的支持下，5G技术、人工智能技术快速发展。5G技术具有传输效率高、延迟低、容量大等优点，而人工智能技术具有节省人工成本的优势，将二者融合应用是大势所趋。

1 5G技术与人工智能技术

1.1 5G技术

5G技术是在4G技术的基础上发展起来的1种新型通信技术，具有数据延迟低、传输容量大、高带宽的优点[1]。5G技术应用中，部分硬件演进过程中被云化、软件化，硬件之间的信息交互时间得以缩短。4G无线网络基站中，主要由室内基带处理单元（Building Base band Unit，BBU）、射频拉远单元（Radio Remote Unit，RRU）等构成，每个基站中少不了BBU的作用。但在5G无线网络基站中，RRU和天线模块合并成有源天线单元（Active Antenna Unit，AAU），BBU则分离成集中单元（Centralized Unit，CU）和分布单元（Distributed Unit，DU）[2]。每个基站都有1套DU，多个站点再通过1个CU进行集中化管理。4G到5G无线网络架构的演进如图1所示。

图1 4G到5G无线网络架构的演进

5G技术中引入了高频谱资源、大规模多输入多输出（Multi Input Multi Output，MIMO）技术，容量相比4G提升了数十倍。5G连接数密度很大，所支持的终端设备也很多。

1.2 人工智能技术

人工智能（Artificial Intelligence，AI）是研究开发能够模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学，经过多年发展，人工智能技术已经逐渐成熟。使用人工智能技术能更好地进行数据挖掘、预测，降低人工分析难度，提高分析准确率[3]。

2 5G技术与人工智能技术的融合应用

2.1 在多媒体通信中的应用

在多媒体通信的带动下，人们的工作、生活方式发生极大改变。随着5G技术和人工智能技术的发展，将这2种技术应用到多媒体通信中能构取得较好的效果。2021年，河南卫视的《唐宫夜宴》爆火，该节目在5G技术、人工智能等高技术的支持下为人们提供了一场视觉盛宴。在5G技术和人工智能技术融合下，通过虚实结合的形式将数字内容叠加到现实世界中，实现虚拟场景和舞台的结合，让人仿佛置身于真实的盛唐光景[4]。此外，中央广播电视总台也利用5G技术赋能，通过5G+4K/8K+AI战略布局打造超高清电视制播模式，促进电视节目的升级换代。打造“云、管、端”一体化的5G+4K/8K超高清制播示范平台，提升中央广播电视总台超高清电视节目的制作水平。

5G技术和人工智能技术融合在多媒体通信中的应用还表现在内容消费端，如腾讯财经的自动化新闻写作机器人、新华社的机器新闻记者“快笔小新”等。目前，常见的写稿机器人模式主要包括模版式、抽取式以及生成式，无论哪种模式的写稿机器人，其写稿过程都离不开人工智能技术的作用。模版式写稿机器人的写稿过程如图2所示。

图2 模版式写稿机器人写稿过程

写稿机器人会通过新闻采集模块将新闻内容收集到数据仓库中，在机器学习技术的支持下根据主题从数据仓库中选取有用的数据信息，按照精准模版进行稿件创作，再通过5G技术实现智能推送。

2.2 在航空通信中的应用

“十四五”民用航空发展规划中将智慧民航建设当作行业发展主线，智慧出行、智慧空管、智慧机场以及智慧监管是智慧民航建设的核心。要实现智慧民航发展，需要5G技术、人工智能等技术的强力支撑[5]。

民航发展中，旅客行李管理是一项重要管理内容，航空公司每年都花费较多的成本进行旅客行李管理。为了解决行李管理问题，实现行李追踪，很多航空公司应用5G技术和人工智能技术融合设计了行李全流程跟踪系统，大大提高了行李管理效率[6]。基于5G技术、人工智能等技术设计行李全流程可视化追踪系统，实现了行李位置的精准把控，全程自动化管理，无需人员额外操作就能实现行李全过程的可视化跟踪。

2.3 在电力通信中的应用

电力通信是电力系统发展中不可或缺的重要环节，是电力专业化生产和高效运行的重要基础，满足电力应急救援通信需求，特别是突发性的电力通信需求，是智能电网发展中需要解决的一大问题。在5G技术、人工智能技术的应用下，上述电力通信技术的不足能够得到解决[7]。基于5G的电力应急通信系统组成如图3所示。

图3 基于5G的电力应急通信系统组成

在电力应急通信系统中，5G基站系统、5G核心网是核心，通过电力通信线路和5G核心网的连接实现电力调度中心和公网的互联。同时，5G电力应急通信装置还会对电力故障的视频、数据信息等进行采集，传输至调度中心处，调度中心根据接收到的电力故障信息作出应急救援决策[8]。

在具体应用中，国家电网新疆电力有限公司应用5G技术、人工智能技术研发了台区智能管家。通过融入5G技术、人工智能、大数据算法等，将新疆电网各台区业务运行数据汇总在智能管家平台上，台区管理人员利用该平台就能对各台区各项电力业务指标运行情况进行查阅、处理，提升了基层电力单位的工作效率。根据试点工作结果，该系统应用后的台区电力问题处理时长从最初的12.51 h降低到9.31 h。此外，智能管家平台具有信息展示功能，借助可视化的功能提高了台区范围内电力管控效率。

2.4 在军事通信中的应用

将5G、人工智能融合应用到军事作战指挥、情报数据共享等方面，能促进智能化作战的发展[9]。5G在军事通信中的应用场景如图4所示。

图4 5G在军事通信中的应用场景

基于5G技术的军事信息系统能够实现军事现场数据的高速采集、处理和分析，为指挥员提供实时数据分析结果，为了解军事现场态势提供可靠依据。在5G技术与人工智能技术的融合应用下，还能改变指挥控制模式，实现对各类智慧化作战系统的精准操作[10]。

3 5G技术与人工智能技术融合应用的趋势

随着5G技术、人工智能技术的发展，二者在通信领域中的应用场景日益增多。技术发展的同时通常会出现更加复杂的网络安全问题，因此将5G技术和人工智能技术组合应用时应加强网络安全防护。为了提升网络防护能力，需要从网络切片、边缘计算等方面采用数据完整性保护、二次认证、构建风险动态评估机制等加强网络安全建设。目前，智慧城市、车联网、智慧农业等领域中已经出现了5G技术与人工智能技术融合应用的身影。人工智能技术的类型很多，与5G技术融合应用时应注意扬长避短，为人们的生活和工作提供更多的便利。

4 结 论

5G技术与人工智能技术的融合应用是时代发展的必然趋势，在两者融合应用中应加强网络安全防护能力建设，充分发挥5G技术和人工智能技术的优势和特点，促进通信领域的智能化发展。