用AI治理交通拥堵，在轰轰烈烈的城市智能化改造大潮席卷下，想必大家都或多或少有所耳闻。那么，如何使用人工智能来管理无形的数据高速公路呢？没错，指的就是同样火热的5G建设。今天，大多数读者可能已经了解频谱对于5G的重要性，而获得频谱的方式也比较直接，要么通过招标拍卖，要么通过国家分配和发放牌照。如今，各国对频谱资源的“抢地”之争早已落下帷幕。面对高昂的建设成本，运营商的当务之急自然是如何提高频谱利用率。其中，频谱共享被视为结束频谱稀缺局面的关键途径。但在时间的过程中，也出现了很多不容忽视的问题。AI将如何影响5G进入现实的步伐？频谱共享的难点是什么？首先，我们需要搞清楚什么是频谱共享。简单来说，就是让不同制式的网络根据自己的业务情况释放部分频谱资源，与其他网络共享。比如在5G初期，如果要将原来4G频谱的一部分用于5G，会直接减少4G的可用频谱。同时，5G终端也没有那么多，过去分配的频谱很可能是浪费。的。然后，实现高、中、低频段的频谱共享，让原本“4Gonly”和“5Gonly”的信道可以自由传输数据，互不干扰，就像超级跑车和普通汽车可以共享同一条路一样就像穿梭在互联网上一样，这样的网络融合局面，岂不是能更有效地缓解频谱供需矛盾。事实上，早在2017年，3GPP在加速5G标准制定时，也引入了5GNR频谱共享研究，并将频谱共享作为5G标准的组成部分。但迄今为止，频谱共享并未得到广泛推广。并不是运营商实力不够，其应用难的核心原因还是有待业界一一解决：首先是技术上的挑战。频谱共享是指两个无线通信网络共享同一频段，但信道间的兼容性问题容易产生相互干扰。比如4G是一个信道配置比较广泛的宽带系统，而5G也是一个物理信道多种多样的宽带系统。为了防止两个系统之间的物理信道干扰，需要提出非常精确的“流量规则”来避免“Crash”。同时，越来越多的网络标准并存，进一步增加了共享的难度。除了现有的2G/3G/4G/5G等，卫星互联网、军事系统等也在不断拓展。早在2015年，美国联邦通信委员会（FCC）就发布了带宽为150MHz的CitizenBroadbandRadioService（CBRS）频段，允许其他用户使用，以缓解频谱资源稀缺和日益拥堵的压力.但是，降低2G/3G等网络的频率并不是一蹴而就的事情。在此期间，如何协调5G建设与频谱供需，成为运营商生存的必要条件。AI这颗“特效药”向5G抛出什么？在完成了5G的一系列基础准备工作后，就该来到产业链的中层，真正思考如何提升运营效率，实现用户体验和商业利益。双保险。在我们看来，能够协调合理化的AI算法可能是支撑5G网络和现实世界的最关键的存在。至少在频谱共享方面，人工智能可以发挥三个关键作用：一是精准认知。管理频谱池使用的先决条件是了解所有节点正在发生什么，即使在较弱的环境中也是如此，以确保成功共享而不会对其他无线电波产生RF干扰。以往，对电磁波谱中能量波动的探测只能通过自动探测器来识别，但这些探测器往往缺乏足够的辨别能力，雷达等重要信号有时会被混淆或忽略。而AI正好可以提高检测器的识别准确率。不久前，美国国家标准与技术研究院（NIST）训练了八种深度学习算法，可以识别近15000个60秒长的雷达信号频谱图。二是智能调度。多种标准并存，也让预测网络流量热点峰值变化变得更加困难。智能算法可以根据实际流量需求在4G和5G之间重新调整系统容量，从而解决5G混合组网问题。项目中的所有设备都可以始终保持最佳性能。例如，华为的CloudAIR解决方案和爱立信的频谱共享软件，通过智能调度算法，实现了4G和5G在同一载频上同时运行、按需分配的可行性。三是高效部署。5G运营商最终的竞争还是在于业务创新。但是，不同类型的业务对网络指标的要求不同。海量物联网的逐步入网也对运营商的承载能力提出了更高的要求。为了支持多样化的业务需求和应用的快速开发，同时尽快获得用户的投资回报，利用AI的高效部署能力快速发布应用，率先帮助用户获得最好的5G体验。总而言之，在这场5G频谱争夺战中，利用AI实现精细化管理，是一个等待顶层设计师、运营商、基础设施供应商、开发商等一系列从业者共同打造的命题。未来的产业机会在哪里？承载数十亿互联网用户的通信系统要完善起来并不容易。然而，挑战也蕴藏着机遇。谁能在这场频谱共享技术夺旗大赛中率先出击，谁就显然能以“送水人”的身份挖出5G革命的第一批金矿。目前看来，更容易出现机会的领域是云网络基础设施。由于不同运营商的业务需求在时间、空间和频率上不一致，因此需要在多个运营商的频谱之间建立共享接口，以交换信息和协商频谱共享规则。然而，由于竞争，运营商不会也不愿意交换更详细、更敏感的信息，那么如何根据模糊信息来控制频谱资源呢？今天我们知道很多AI功能已经集成到云端，核心网云可以对运营商的空口资源进行多维度的管控。融合已成大势所趋。另一个是跨终端的广义物联网。众所周知，在工业互联网和车联网的智能化改造中，需要建立多个网络系统、多个终端之间的稳定连接。可以说是5G应用的前哨站，频谱共享的试验场。目前，政策已经在计划分配一些新的频段来支持其发展。同时，在保证无无线电干扰的前提下，三大运营商也在利用现有网络开展NB-IoT（窄带物联网）实验。未来，宽带系统的频率共享和管理方式可能会率先在该领域诞生，行业本身也有机会率先尝到5G的甜头。频谱争夺战还可能延伸至更远的6G建设。至于频谱共享从技术蓝图走向现实，AI产业的支持必不可少。而我们也在城市智能化升级步步为营的轨迹中，逐渐看到了方向。
