本书回顾移动通信网络、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。

黄宇红

教授级高 级工程师，中国移动通信有限公司研究院院长，担任工 信部IMT-2030推进组副组长、科技部6G总体工作推进组专 家、全球运营商联盟NGMN董事会成员、全球TD-LTE发展倡议（GTI）秘书长。先后负责中国移动GSM900/1800双频网络、GPRS、 CMNeT网、IP专网、WLAN、3G、LTE、5G、6G等相关的技术研究、策略研究、标准制定和试验测试等重大项目的攻关工作。荣获省部级以上奖项27个，其中2016年参与的“第四代移动通信系统（TD-LTE）关键技术与应用”项目获得国家科学技术进步奖特等奖。入选2017年国家百千万人才工程，被授予“有突出贡献中青年专 家”荣誉称号。获得2010年全 国劳动模范称号，享受国务院政府特殊津贴。

李男

教授级高 级工程师，中国移动通信有限公司研究院无线与终端技术研究所副所长，担任中国集成电路创新联盟理事、中关村高性能芯片互联技术联盟理事。长期从事4G/5G网络技术研究及国际标准化、芯片自主可控攻关、5G基站及天线创新产品研发、6G通算智融合技术研究等。主导研制的“破风8676”可重构5G射频收发芯片，弥补国内该领域空白，入选2023年度央企十大国之重器。荣获全 国五一劳动奖章、中国电子学会科学技术奖一等奖、中国通信学会科学技术奖一等奖、中国通信标准化协会科学技术奖一等奖等14个省部级奖项。

李晓彤

深圳市领军人才，中兴通讯副总裁、RAN产品总经理。先后负责CDMA、4G、5G产品的研发、规划和经营工作，成功推动芯片、数字室分、超宽带、Massive MIMO等方向的技术突破和产品商用，对无线接入关键技术创新和工程实践作出了突出贡献。

唐雪

中兴通讯副总裁、无线及算力产品经营部副总经理。长期从事移动通信相关的研发、规划及市场工作。2019年起，任RAN产品副总经理，负责RAN产品规划，具备全球化视野，善于把握行业趋势热点和客户需求，在打造产品核心竞争力方面具备丰富的实战经验。2023年起，分管无线MKT及战略规划，负责无线核心产品全球推广、品 牌建设及业务发展。

孙奇

高 级工程师，中国移动通信有限公司研究院无线与终端技术研究所主任研究员。长期从事移动通信技术研究、标准化和产业推进等工作，研究领域主要包括无线网络智能化、无线网络云化、通算一体等技术方向。发表SCI/EI论文30余篇，总计引用2000余次。

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