基于软件定义AI-RAN的下一代无线网络

一、核心平台与基础架构

解决方案名称：NVIDIA AI-RAN平台 / NVIDIA AI Aerial
平台定义：一套用于构建、训练、仿真和部署AI原生无线网络的加速计算平台、软件库与工具集。
核心特征：

• 软件定义的统一基础架构，支持AI与RAN工作负载并发运行。

• 为安全、开放的AI原生6G系统奠定基础。

• NVIDIA已开源NVIDIA Aerial CUDA加速RAN库，并加入OCUDU（Open CU DU）Ecosystem Foundation（Linux基金会主办），参与开源RAN软件开发。

硬件底座：

• NVIDIA Aerial RAN Computer (ARC) 平台：结合NVIDIA Grace CPU与多种GPU，提供高性能、高能效计算。

• 合作伙伴提供基于ARC平台的商用产品（详见第五部分）。

二、运营商实地部署与应用案例

以下案例均基于NVIDIA AI-RAN平台，实现从实验室到户外的商业推进：

1. T-Mobile US

• 使用诺基亚CUDA加速RAN软件，实现AI与RAN并发运行。

• 在3.7GHz频段，支持5G连接的同时，商用终端运行视频流、生成式AI及AI视频字幕等应用。

2. 软银集团

• AITRAS实地试验：通过运行软件定义5G，成功实现16流Massive MIMO，标志着AI-RAN商业化重要技术突破。

3. Indosat Ooredoo Hutchison (IOH)

• 部署基于诺基亚vRAN软件和NVIDIA AI-RAN平台的软件定义5G，从概念验证迈向预商用实地验证。

• 在MWC上展示东南亚首个AI驱动5G通话，以及通过5G网络对机器狗进行实时远程控制。

4. SynaXG

• 在单台NVIDIA GH200服务器上，同时运行4G、5G（涵盖Sub-6GHz [FR1] 与毫米波 [FR2] 频段）并同步处理代理式AI工作负载（全球首次在FR2频段实现AI-RAN）。

• 性能数据：激活20个分量载波，集成集中单元（CU）与分布单元（DU），实现36 Gbps吞吐量且延时低于10毫秒。

三、技术验证与创新演示（MWC 2026）

AI-RAN联盟33项演示中，26项基于NVIDIA AI Aerial和软件定义架构。代表性创新包括：

1. AI原生空中接口（DeepSig）

• 让AI在通信链路两端学习更智能的信号编码与解码方式，消除导频开销，自适应信道条件。

• 初步测试：相同频谱下吞吐量最高提升约2倍，频谱效率和能效显著提高。

2. 分割推理（新加坡科技设计大学、NVIDIA等）

• 机器人与辅助驾驶汽车将“思考”任务分布在设备端、边缘端与云端，实时决定每个AI任务的运行位置。

• 证明AI-RAN能满足严格的延时、隐私与覆盖服务水平协议（SLA），支持物理AI和视觉语言模型在边缘端大规模应用。

3. AI-RAN编排蓝图（zTouch Networks及合作伙伴）

• 利用NVIDIA多实例GPU技术，实时动态分配资源，在确保RAN服务质量的同时最大化GPU利用率并优化能耗。

• 推动多租户AI-RAN解决方案商用，使运营商能将GPU算力转化为收入。

4. AI切换解决方案（美国东北大学与软银集团）

• 针对NVIDIA AI Aerial，在微秒级时间内在AI算法与传统算法之间切换信道估计，动态选择最优处理方案，提升稳定性与吞吐量。

四、新兴应用场景：物理AI与智能出行

项目名称：Project ULTIMO（欧盟资助，凯捷参与）
目标：展示AI-RAN支撑欧洲城市间大规模智能出行服务。
实现方式：

• 配备NVIDIA Jetson Orin模块的辅助驾驶接驳车，本地处理传感器数据。

• 部分视频与遥测流通过5G上传至运行在NVIDIA AI-RAN服务器上的代理式AI应用中。

• 大规模处理场景理解、事件与安全检测、无障碍洞察等任务，同时关键任务型5G服务优先获得GPU资源保障。

五、生态系统与商用产品

围绕NVIDIA AI-RAN平台，合作伙伴提供多样化部署选择：

系统集成商与服务器厂商

• 云达科技 (QCT)：推出支持NVIDIA ARC平台与诺基亚软件的商用现货AI-RAN产品。

• Supermicro：扩展支持至NVIDIA ARC-Pro等配置，以及集成诺基亚软件的ARC-Compact系统。

无线电单元厂商

• 启碁科技：推出AI优化型室内外开放式无线电单元，已与NVIDIA AI Aerial Testbed和NVIDIA ARC平台集成，支持5GA与6G。

• Eridan：推出4T4R O-RU，集成2T2R O-RU与NVIDIA AI Aerial；同时在NVIDIA DGX Spark上运行DU，打造便携室外基站。

• 光宝科技：完成Sub-6GHz和毫米波无线电单元与NVIDIA AI Aerial的集成，并扩大与Supermicro、SynaXG等合作。

六、行业趋势与战略意义

行业调研数据（NVIDIA《电信行业AI发展现状及趋势》）：

• 77%受访者预计AI原生无线网络架构的部署时间将大大缩短（相较于传统6G部署周期）。
  联盟与协作：

• AI-RAN联盟主席Alex Choi指出：“AI-RAN正成为未来无线网络的统一架构”。

• NVIDIA通过GSMA开源大型电信模型（详见前一篇博客），并积极参与开源RAN社区。