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通算一体：使能泛在AI

作者：黄宇红 李男 李晓彤 唐雪 孙奇

编辑：高扬

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内容介绍

移动通信网络和计算技术、人工智能技术等的深度融合是新一代信息通信网络发展的重要趋势。本书首先回顾移动通信网络、计算技术和人工智能技术的发展历程，揭示移动通信与计算技术融合一体的行业趋势；然后分析通算一体典型的应用场景、技术驱动力和商业驱动力；随后聚焦于通算一体的关键技术，从通算一体的核心要素和面临的技术挑战出发，分析通算一体网络的发展特征，提出通算一体网络系统框架，介绍通算一体在基础设施层、网络功能层和管理编排层3个方向的关键技术；最后讨论通算一体技术和产品化的发展路径，分享典型产品化方案和实践案例，并对未来发展进行展望。 本书适合移动通信网络和垂直行业的从业人员、高等院校相关专业师生及对通信技术感兴趣的读者阅读。

相关信息

图书名称：通算一体：使能泛在AI
ISBN：9787115649652
作者：黄宇红 李男 李晓彤 唐雪 孙奇
编辑：高扬
从书名：
开本：小16开
页数：
印刷色数：
出版状态：已出版
出版日期：2025-03-01
作者简介：黄宇红，中国移动研究院院长，高级工程师。毕业于北京邮电大学，1996年加入中国移动，负责LTE演进、5G/5G-Advanced和6G的研发和标准化工作。担任O-RAN ALLIANCE董事会成员，NGMN董事会成员和全球TD-LTE Initiative（GTI）秘书长。领导了移动通信领域多个重要项目，例如GSM900/1800、GPRS/EDGE、CMNet、WLAN、3G、4G TD-LTE、5G和6G的技术和策略研究、规范、测试和试验。

特别说明

本书卖点

1. 有一定的稀缺性。通信和计算的深度融合被业界广泛认可为5G-A和6G的重要技术方向。但目前市场尚未有相关系统性介绍该技术领域的图书出版。

2. 内容全面、实用性强。将理论与实践相结合，有助于读者更全面地理解和掌握通算融合的概念、关键技术、应用和未来发展趋势。既充分保证专业性，又足够通俗易懂。

3. 权威性高。由中国移动研究院联合中兴通讯拥有几十年从业经验的专家一同编写。

目录

第一篇 序幕：移动通信、计算、AI 的发展与融合
第 1 章 移动通信的计算化发展 ........... 2
1.1 移动通信网络发展简史 .................. 2
1.1.1 2G：从模拟到数字的变革 ... 2
1.1.2 3G：高速移动互联的萌芽 ... 3
1.1.3 4G：移动互联网络的飞跃 ... 4
1.1.4 5G：迈入万物互联的时代 ... 6
1.2 移动通信网络发展规律洞察 .......... 8
1.2.1 移动通信网络商业驱动 ....... 8
1.2.2 移动通信网络技术驱动 ....... 9
1.2.3 移动通信网络架构演进 ..... 12
1.2.4 商业驱动、技术驱动和网络架构演进的关系 13
1.3 移动通信网络发展趋势展望 ........ 13
1.3.1 移动通信网络商业驱动展望 ........................... 14
1.3.2 移动通信网络技术驱动展望 ........................... 14
1.3.3 移动网络/产品形态展望 .... 16
第 2 章 计算的网络化发展 ................. 18
2.1 计算的发展脉络 ............................ 18
2.1.1 大型计算机：传统的高性能计算 .................... 18
2.1.2 个人计算机：个人使用的桌面计算 ................ 19
2.1.3 云计算：弹性且可扩展的池化计算 ................ 20
2.1.4 边缘计算：将计算能力移至数据源附近的分布式计算 .............. 21
2.1.5 端计算：用户端的实时计算 ........................... 23
2.1.6 计算持续发展的推动因素 . 24
2.2 网络促进计算的发展 .................... 25
2.2.1 云计算、边缘计算、端计算和网络的关系 .... 25
2.2.2 移动通信网络演进促进计算生态发展 ............ 27
2.3 计算与网络协同 ............................ 27
2.3.1 协同策略 ............................. 28
2.3.2 协同场景 ............................. 28
2.3.3 协同面临的挑战 ................. 29
第 3 章 AI 的泛在化发展 ................... 31
3.1 AI 的发展简史 . 31
3.2 AI 的泛在化发展 ........................... 33
3.2.1 泛在化的应用场景 ............. 34
3.2.2 泛在化的设备形态 ............. 35
3.2.3 泛在化的服务方式 ............. 36
3.3 移动通信中的泛在 AI ................... 41
3.3.1 5G 奠定泛在 AI 基础 ......... 41
3.3.2 6G 赋能智慧泛在社会 ........ 43
第 4 章 通信与计算一体共生，使能泛在 AI ..................... 44
4.1 附生与共生，探索自然界的生命之舞 ...................... 44
4.2 通信、计算、AI，迭代进化的共生技术体系 .......... 45
4.3 通算一体共生，使能泛在 AI ....... 47
4.3.1 应用场景与需求 ................. 49
4.3.2 技术融合趋势 ..................... 49
4.4 商业经营模式转型需求 ................ 50
4.4.1 无线接入网服务转型需求 . 50
4.4.2 移动通信网络经营的降本增效需求 ................ 51
4.5 新质生产力升级需求 .................... 51
第二篇 引擎：通算一体核心驱动力
第 5 章 场景驱动，拓展通算一体新应用 ......................... 54
5.1 移动通信网络的智能化场景 ........ 54
5.1.1 移动通信网络的智能化概述 ........................... 54
5.1.2 场景特征及需求 ................. 56
5.1.3 通算一体的移动通信网络智能化 .................... 58
5.2 智慧交通场景 .. 60
5.2.1 智慧交通概述 ..................... 60
5.2.2 场景特征及需求 ................. 60
5.2.3 通算一体的智慧车联网 ..... 66
5.3 智慧工业园区场景 ........................ 69
5.3.1 智慧工业园区概述 ............. 69
5.3.2 场景特征及需求 ................. 70
5.3.3 通算一体的智慧工业园区 . 75
5.4 沉浸式业务场景 ............................ 80
5.4.1 沉浸式业务概述 ................. 80
5.4.2 场景特征及需求 ................. 82
5.4.3 通算一体的沉浸式业务 ..... 87
5.5 生成式 AI 场景 88
5.5.1 生成式 AI 概述 ................... 88
5.5.2 生成式 AI 场景应用 ........... 89
5.5.3 生成式传输：无线通信新范式 ....................... 95
5.5.4 通算一体网络赋能泛在生成式 AI .................. 96
5.5.5 总结 ....... 98
第 6 章 技术驱动，塑造通算一体新能力 ....................... 100
6.1 AI 技术 .... 100
6.1.1 深度学习 .................... 101
6.1.2 强化学习 .................... 101
6.1.3 大模型 ........................ 102
6.2 单点计算技术 ....................... 103
6.3 算力协同技术 ........................ 112
6.3.1 网络传输技术 ............. 113
6.3.2 协同计算技术 ............. 115
6.3.3 网络安全技术 ............ 121
6.4 弹性可靠连接技术 ............... 123
6.4.1 弹性小区 .................... 123
6.4.2 柔性协议栈 ................ 124
6.5 通信、计算、AI 融合的标准化发展 ................ 128
6.5.1 网络功能虚拟化的标准化发展 .............. 129
6.5.2 移动边缘计算的标准化发展 .................. 130
6.5.3 通信和计算融合的标准化发展 .............. 133
6.5.4 AI 和网络融合的标准化发展 ................. 138
6.5.5 6G 愿景与通算智融合演进 ..................... 140
第 7 章 商业驱动，激发通算一体新价值 ....................... 144
7.1 数字化生存挑战 .......................... 144
7.2 从流量经营到服务经营，新模式激发新潜能 ......... 145
7.3 通算一体，加速 5G 服务化转型 146
7.4 降本增收，新服务塑造新价值 .. 147
7.5 共生共赢，产业协同共建新生态 ............................ 150
7.6 数字转型，场景爆炸激发新动能 ............................ 153
第 8 章 从第四范式到跨界探索，开启通算一体新征程 . 155
8.1 科学与技术，范式变革引领融合发展 .................... 155
8.2 通信与计算，理论突破驱动技术进步 .................... 157
8.3 认知与进化，协同演进促进人机共生 .................... 160
8.4 鸟瞰与虫眼，融合视角描绘通算未来 .................... 161
8.5 经济与社会，创新发展释放数字价值 .................... 163
8.6 传统与革新，通算融合赋能新质生产力 ................. 164
第三篇 基石：通算一体关键技术
第 9 章 通算一体网络核心要素和面临的技术挑战 ........ 168
9.1 通算一体网络核心要素 .............. 168
9.1.1 通算一体要素全景 ........... 168
9.1.2 通算一体新要素：无线算力 ......................... 170
9.2 通算一体网络面临的技术挑战 .. 176
9.2.1 无线算力资源管理 ........... 176
9.2.2 通信与计算能力协同 ....... 177
9.2.3 通算一体服务的提供 ....... 178
9.2.4 安全隐私保护 ................... 179
第 10 章 通算一体网络系统框架和技术体系初探 .......... 181
10.1 通算一体网络发展特征 ............ 181
10.1.1 异构融合的基础设施 ..... 182
10.1.2 超越通信能力的多元能力 ........................... 184
10.1.3 智能统一管理和柔性编排 ........................... 187
10.1.4 通算智新服务按需开放 . 190
10.2 通算一体网络系统框架 ............ 193
10.2.1 设计原则 ......................... 193
10.2.2 系统框架 ......................... 198
10.3 通算一体网络关键技术 ............ 203
第 11 章 通算一体网络的基础设施层关键技术 .............. 205
11.1 通算一体网络对异构计算的需求 .......................... 205
11.1.1 AI 计算 ............................ 206
11.1.2 高性能计算 ..................... 206
11.1.3 通信领域中的异构计算 . 206
11.2 异构计算资源的形态 ................ 207
11.2.1 传统的异构硬件 ............. 207
11.2.2 新型异构加速硬件 ......... 208
11.2.3 异构计算性能的衡量 ..... 210
11.3 异构计算资源的抽象 ................ 212
11.3.1 异构计算资源的抽象准则 ........................... 214
11.3.2 异构计算资源的抽象方法 ........................... 214
11.3.3 异构计算资源抽象的通信实例 ................... 216
11.4 异构计算资源的调度 ................ 219
11.4.1 传统 IT 领域中的异构计算资源的调度 ...... 221
11.4.2 通算一体异构计算资源的调度 ................... 222
11.5 面向通算一体的云平台 ............ 223
11.5.1 通算一体异构计算对云平台的需求 ............ 223
11.5.2 传统云平台和云化异构资源管理技术 ........ 225
11.5.3 面向通算一体的云平台增强技术 ................ 229
第 12 章 通算一体网络的网络功能层关键技术 .............. 232
12.1 原生计算 ...... 232
12.1.1 计算资源的实时感知和计算任务控制 ........ 232
12.1.2 通信与计算资源的融合控制和一体调度 .... 239
12.1.3 数据管理、开放、路由和转发 ................... 247
12.2 原生智能 ...... 255
12.2.1 AI/ML 模型全生命周期管理 ....................... 256
12.2.2 连接、计算、数据、模型联合管控 ............ 257
12.3 通算智融合服务提供和保障 .... 265
第 13 章 通算一体网络的管理编排层关键技术 .............. 268
13.1 管理与编排标准概述 ................ 268
13.1.1 3GPP 管理与编排标准 ... 268
13.1.2 ETSI NFV 管理与编排标准 ......................... 269
13.1.3 通算一体管理与编排面临的挑战 ................ 271
13.2 通算一体的管理与编排 ............ 272
13.2.1 通算联合管理与编排框架 ........................... 272
13.2.2 通算服务建模及联合管理与编排 ................ 274
13.2.3 无线通算服务开放 ......... 276
13.2.4 无线通算联合管理与编排案例 ................... 277
第四篇 蓝图：通算一体，使能泛在 AI 世界
第 14 章 技术融合，构建泛在 AI 底座 .......................... 282
14.1 通算一体技术演进 .................... 283
14.1.1 阶段一：无线通算资源共生一体编排 ........ 283
14.1.2 阶段二：无线通算服务共生一体提供 ........ 285
14.1.3 阶段三：无线通算功能共生一体设计 ........ 287
14.2 通算一体产品化演进 ................ 288
14.2.1 基站扩展算力，资源共生实现泛在协同 .... 289
14.2.2 通算一体基站，多维融合提供一站式服务 292
14.2.3 从通算一体到通感算智融合，面向未来的持续演进 .............. 295
第 15 章 场景实践，激发泛在 AI 潜力 .......................... 296
15.1 网络运维大模型 ........................ 297
15.2 智慧工业园区专网 .................... 300
15.3 智能工业制造 ............................ 305
15.4 智慧车联网 .. 311
15.5 沉浸式元宇宙 ............................ 318
第 16 章 平行创新，迈向泛在 AI 时代 .......................... 322
16.1 从 5G 到 6G，持续演进的通算一体之路 ............ .. 322
16.2 平行创新，激发通算一体内生动力 ...................... 323
16.2.1 场景价值与关键技术的平行创新 ................ 323
16.2.2 自上而下与自下而上相结合的平行创新 .... 323
16.2.3 当下赋能与未来奠基相结合的平行创新 .... 324
16.3 通算一体能力聚变与产业伙伴的价值共赢 ........... 325
参考文献 .............. 327

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