摘要: 运营商对于AI-RAN的迟疑并非技术保守主义,而是对"不可解释性"的理性防御。本文提出,通信领域的XAI(可解释AI)不应止步于可视化的"安慰剂",而必须走向"物理一致性"(Physics-Consistency)。只有将黑盒AI转化为受物理方程约束的"灰盒",AI才能真正通过运营商的信任大考,从实验室走向现网。
一、 信任税:为什么运营商害怕"黑盒"?
在3GPP R18/R19的热烈讨论中,AI-RAN(人工智能无线接入网)被描绘为提升频谱效率的神器。然而,在运营商的机房里,气氛却截然不同。
对于习惯了确定性的通信工程师来说,深度学习(DL)模型是一个极其危险的"黑盒"。传统的无线算法(如卡尔曼滤波、MMSE)是白盒,输入X必然得到输出Y,中间过程有清晰的数学推导,一旦出错,工程师知道是哪个参数越界了。
而端到端的AI模型则不同。它像一个数亿参数堆叠的混沌系统,虽然能将吞吐量提升20%,但却无法回答三个致命问题:
边界在哪? (在极端天气或从未见过的信道环境下,它会崩溃吗?)
谁背锅? (当网络中断时,是信道太差,还是AI"发疯"了?无法归因就无法定责。)
怎么改? (黑盒模型无法通过微调参数修复特定Bug,往往需要重新训练,这在现网运营中是不可接受的。)
这就是AI进入核心网络的"信任税"。如果无法解决可解释性(XAI),AI将永远被锁在"非实时控制"的外围,无法触碰空口调度的核心。
二、 拒绝"安慰剂":通信XAI的真伪之辨
目前学术界流行的XAI方法(如计算机视觉中的Saliency Maps/热力图)在通信领域往往沦为"安慰剂"。告诉工程师"AI关注了这个频谱块",对于毫秒级的无线调度毫无意义。
真正的通信XAI,必须从"事后解释"(Post-hoc)走向"内生约束"(Intrinsic)。
我们提出,"物理一致性"(Physics-Consistency) 是通信XAI的唯一解。这意味着AI模型不应是纯粹的数据驱动(Data-Driven),而应是模型驱动(Model-Driven)的"灰盒"。
"灰盒"的核心逻辑在于:
例如,深度展开网络(Deep Unfolding)就是典型的"灰盒"。它将传统的迭代算法(如AMP算法)展开为神经网络的层。每一层神经元不再是毫无意义的权重,而是对应着物理算法中的一次迭代步骤。
这种架构保证了AI永远在"物理学的笼子"里跳舞——无论AI如何优化,它输出的波形永远符合电磁传播的基本规律。这才是运营商敢用的XAI。
三、 标准化的智慧:考卷比大脑更重要
在3GPP的标准化进程中,存在一个巨大的争议:如何标准化一个"解释"?
如果强制标准化AI的内部结构(即规定必须用某种灰盒架构),将扼杀设备商的创新空间,也涉及核心IP泄露。
我们意识到,出路在于"验证接口标准化"。 未来的3GPP标准不应规定"模型怎么想",而应规定"模型怎么证明自己没疯"。即引入"影子输出"(Shadow Output)机制:
AI在输出调度决策(如MCS 28阶)的同时,必须输出一个物理中间态(如预测的信道矩阵H)。
运营商不看AI的神经网络,只验证这个H是否符合当前的物理信道测量。
如果H偏离物理事实,无论调度结果多好,该决策都会被基站的保护逻辑拦截。
四、 结语:给黑盒装上仪表盘
AI-RAN的未来,不是机器取代物理学家,而是机器学会物理语言。
XAI不仅是技术的修补,更是商业的投名状。它将不可捉摸的概率,坍缩为可被审计的确定性;它将"看天吃饭"的黑盒,变成了装有仪表盘的精密引擎。
对于运营商而言,他们不需要懂神经网络的深层奥秘,但他们必须握住那根基于物理定律的"安全绳"。这根绳子,就是XAI。
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