基於軟體定義AI-RAN的下一代無線網路

一、核心平台與基礎架構

解決方案名稱：NVIDIA AI-RAN平台 / NVIDIA AI Aerial
平台定義：一套用於構建、訓練、仿真和部署AI原生無線網路的加速計算平台、軟體庫與工具集。
核心特徵：

• 軟體定義的統一基礎架構，支援AI與RAN工作負載併發運行。

• 為安全、開放的AI原生6G系統奠定基礎。

• NVIDIA已開源NVIDIA Aerial CUDA加速RAN庫，並加入OCUDU（Open CU DU）Ecosystem Foundation（Linux基金會主辦），參與開源RAN軟體開發。

硬體底座：

• NVIDIA Aerial RAN Computer (ARC) 平台：結合NVIDIA Grace CPU與多種GPU，提供高性能、高能效計算。

• 合作夥伴提供基於ARC平台的商用產品（詳見第五部分）。

二、運營商實地部署與應用案例

以下案例均基於NVIDIA AI-RAN平台，實現從實驗室到戶外的商業推進：

1. T-Mobile US

• 使用諾基亞CUDA加速RAN軟體，實現AI與RAN併發運行。

• 在3.7GHz頻段，支援5G連接的同時，商用終端運行視訊流、生成式AI及AI視訊字幕等應用。

2. 軟銀集團

• AITRAS實地試驗：通過運行軟體定義5G，成功實現16流Massive MIMO，標誌著AI-RAN商業化重要技術突破。

3. Indosat Ooredoo Hutchison (IOH)

• 部署基於諾基亞vRAN軟體和NVIDIA AI-RAN平台的軟體定義5G，從概念驗證邁向預商用實地驗證。

• 在MWC上展示東南亞首個AI驅動5G通話，以及通過5G網路對機器狗進行實時遠程控制。

4. SynaXG

• 在單台NVIDIA GH200伺服器上，同時運行4G、5G（涵蓋Sub-6GHz [FR1] 與毫米波 [FR2] 頻段）並同步處理代理式AI工作負載（全球首次在FR2頻段實現AI-RAN）。

• 性能資料：激活20個分量載波，集成集中單元（CU）與分布單元（DU），實現36 Gbps吞吐量且延時低於10毫秒。

三、技術驗證與創新演示（MWC 2026）

AI-RAN聯盟33項演示中，26項基於NVIDIA AI Aerial和軟體定義架構。代表性創新包括：

1. AI原生空中接口（DeepSig）

• 讓AI在通信鏈結兩端學習更智能的信號編碼與解碼方式，消除導頻開銷，自適應信道條件。

• 初步測試：相同頻譜下吞吐量最高提升約2倍，頻譜效率和能效顯著提高。

2. 分割推理（新加坡科技設計大學、NVIDIA等）

• 機器人與輔助駕駛汽車將「思考」任務分布在設備端、邊緣端與雲端，實時決定每個AI任務的運行位置。

• 證明AI-RAN能滿足嚴格的延時、隱私與覆蓋服務水平協議（SLA），支援物理AI和視覺語言模型在邊緣端大規模應用。

3. AI-RAN編排藍圖（zTouch Networks及合作夥伴）

• 利用NVIDIA多實例GPU技術，實時動態分配資源，在確保RAN服務品質的同時最大化GPU利用率並優化能耗。

• 推動多租戶AI-RAN解決方案商用，使運營商能將GPU算力轉化為收入。

4. AI切換解決方案（美國東北大學與軟銀集團）

• 針對NVIDIA AI Aerial，在微秒級時間內在AI算法與傳統算法之間切換信道估計，動態選擇最優處理方案，提升穩定性與吞吐量。

四、新興應用場景：物理AI與智能出行

專案名稱：Project ULTIMO（歐盟資助，凱捷參與）
目標：展示AI-RAN支撐歐洲城市間大規模智能出行服務。
實現方式：

• 配備NVIDIA Jetson Orin模組的輔助駕駛接駁車，本地處理傳感器資料。

• 部分視訊與遙測流通過5G上傳至運行在NVIDIA AI-RAN伺服器上的代理式AI應用中。

• 大規模處理場景理解、事件與安全檢測、無障礙洞察等任務，同時關鍵任務型5G服務優先獲得GPU資源保障。

五、生態系統與商用產品

圍繞NVIDIA AI-RAN平台，合作夥伴提供多樣化部署選擇：

系統集成商與伺服器廠商

• 雲達科技 (QCT)：推出支援NVIDIA ARC平台與諾基亞軟體的商用現貨AI-RAN產品。

• Supermicro：擴展支援至NVIDIA ARC-Pro等配置，以及集成諾基亞軟體的ARC-Compact系統。

無線電單元廠商

• 啓碁科技：推出AI優化型室內外開放式無線電單元，已與NVIDIA AI Aerial Testbed和NVIDIA ARC平台集成，支援5GA與6G。

• Eridan：推出4T4R O-RU，集成2T2R O-RU與NVIDIA AI Aerial；同時在NVIDIA DGX Spark上運行DU，打造便攜室外基站。

• 光寶科技：完成Sub-6GHz和毫米波無線電單元與NVIDIA AI Aerial的集成，並擴大與Supermicro、SynaXG等合作。

六、行業趨勢與戰略意義

行業調研資料（NVIDIA《電信行業AI發展現狀及趨勢》）：

• 77%受訪者預計AI原生無線網路架構的部署時間將大大縮短（相較於傳統6G部署週期）。
  聯盟與協作：

• AI-RAN聯盟主席Alex Choi指出：「AI-RAN正成為未來無線網路的統一架構」。

• NVIDIA通過GSMA開源大型電信模型（詳見前一篇博客），並積極參與開源RAN社區。