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      AI正在翻轉網路流量模式

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      • 隨著裝置持續將影片、感測資料與情境資訊上傳至雲端進行即時推論,AI 正帶動新一波上行流量需求。
      • 當 AI 穿戴式裝置、自主系統與持續運作的 AI 代理(always-on agents)逐漸普及,電信商與裝置廠商需要重新思考網路如何因應日益增加、要求更高的上行流量。 

      Master Researcher, Networks

      Researcher, Network performance, Business Area Networks

      Research Manager, Devices

      Senior Researcher, radio networks

      Senior Expert, Internet architecture

      Senior Researcher, Ericsson Consumer Lab

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      Master Researcher, Networks

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      Senior Researcher, Ericsson Consumer Lab

      大多數行動網路建置時,都是以下行流量為主要考量,但 AI 正在翻轉這項假設。

      隨著 AI 從智慧型手機延伸至眼鏡、耳機、自主系統及其他連網裝置,網路的角色也逐漸從單純將資訊傳送給使用者,轉變為接收我們周遭環境中的各種資訊。影片、音訊、感測資料及其他情境資訊,都可能持續且即時地透過上行傳送至 AI 系統進行處理。

      這項轉變影響的不只是流量規模,也改變了流量的方向、強度與發生時間。隨著 AI 體驗變得更加沉浸且自主,上行效能可能成為這些應用能否如預期運作的關鍵因素。

      終端用戶研究結果:結合AI/AR的「實用任務助手」

      愛立信近期針對 AI/AR 眼鏡進行終端用戶研究,測試使用者對一項名為「AI 實用任務助手」(AI Practical Task Helper)服務概念的偏好。這項服務旨在透過具情境感知能力的即時、逐步引導,協助使用者學習完成不熟悉的任務,例如修理烤麵包機。研究測試了四種服務層級:

      • 層級 1-反應式(Reactive)(指令-回應):使用者詢問「我要怎麼修好它?」,系統透過語音逐一說明步驟。
      • 層級 2-引導式(Guided)(由系統提示、使用者決定):對偏好視覺學習的使用者,系統會建議以示意圖呈現。經使用者確認後,浮動式示意圖便會出現在視野中。
      • 層級 3-自主式(Autonomous)(系統採取行動、使用者可介入):當使用者完成第一個步驟後,系統會自動辨識下一顆需要操作的螺絲,並在使用者的畫面中顯示箭頭,精準標示該螺絲的位置。
      • 層級 4-沉浸式(Immersive)(無縫、持續運作):系統會在使用者犯錯前預判可能的錯誤,並以紅色提示。AI 虛擬化身則會引導使用者的手部動作,且不會遮住使用者看向工具的視線。

      研究結果(如圖 1)顯示,代表自主式服務的層級 3 是使用者最偏好的「實用任務助手」服務層級。具體而言,33% 的使用者偏好層級 3,相較之下,其他服務層級平均僅約 20%。在此層級中,AI 代理預期可運用 AI/AR 眼鏡擷取的豐富情境資訊,代表使用者採取行動。如此一來,AI 代理便能提供主動且具情境感知能力的服務,而非仰賴情境感知有限或完全缺乏情境資訊的被動回應模式。

      圖 1-使用者偏好研究結果

      AI 應用對流量成長的影響

      「實用任務助手」這類具情境感知能力的 AI 應用,會透過不同方式帶動流量成長。其中一項明顯影響,來自於需要將現實世界的資訊提供給 AI 進行處理,以及這些應用如何在裝置與雲端之間分配運算工作。許多新興 AI 體驗仰賴雲端推論,將影片串流、多模態輸入或感測資料透過上行傳送至雲端進行處理。

      在這樣的情境下,網路流量不再以下載為主;相反地,使用者與裝置正將愈來愈豐富的資料傳送至網路,讓雲端能夠即時理解場景、產生輸出並回傳結果。與此同時,AI 生成的媒體內容、紋理、回應及其他內容也持續帶動下行流量成長,形成互動性更高的流量模式,上、下行兩個方向的流量強度都隨之提高。

      目前單一裝置的上行需求通常約為 1–5 Mbps,相較下行仍較低,但位於基地台涵蓋邊緣的使用者,即使要達到這樣的傳輸速率也經常面臨困難。圖 2 顯示,目前已有 40% 的 5G 網路無法達到 AI 服務所需的最低上行需求。

      全球各地區上行傳輸速率
      折線圖比較歐洲、亞洲、北美洲及大洋洲 5G 網路的最低上行吞吐量。隨著上行吞吐量門檻提高,各區域的百分比皆呈下降趨勢。圖中標示的 5 Mbps 門檻與各曲線約在 60% 處相交,顯示約有 40% 的 5G 網路未達 AI 服務所需的最低上行速率。

      圖 2-全球各地區上行傳輸速率

      規模擴大將帶來更大的挑戰。隨著具備 AI 能力的裝置數量增加,以及更多使用者採用大量使用影片、仰賴大量感測資料且持續運作的AI 服務,整體上行負載將快速增加。流量與裝置數量同步成長,將進一步推升整體上行傳輸需求,也使上行效能成為影響網路品質與差異化的重要因素。

      AI 代理持續運作的能力也必須納入考量

      人類能夠花在內容消費上的時間有限,但協助人類的 AI 代理卻可以全天候運作。長期而言,AI 技術可能創造更多額外的「使用者」——也就是「AI 人格」(AI personas)。這些 AI 人格是與人類協作的獨立行動者,並具有類似的通訊需求。代替我們處理工作任務的 AI 代理、機器人、無人機及自駕車,都是早期例子。隨著 AI 技術持續改善人類所使用的服務,例如透過個人化提升體驗,也可能進一步增加人們使用這些服務的時間。

      愛立信消費者行為研究室的調查顯示,使用者期待 AI 代理能在日常任務中節省時間,而其中大部分省下的時間可能會轉移至其他線上活動。這意味著不只是整體使用量可能增加,帶動網路流量的服務類型也將更加多元。

      若要進一步了解這些變化對網路的實際影響,可以從推動流量成長的具體應用情境來看。

      未來影響網路的四種常見 AI 應用

      表 1 從裝置、體驗需求、運算模式及對網路的影響等面向,比較四種最常見的 AI 應用:即時 AI、AR 視訊通話、代理式 AI(Agentic AI)及裝置端 AI。

      應用 裝置 體驗需求 運算模式 對網路的影響
      即時 AI 智慧型手機、AI 穿戴式裝置,例如 AI/AR 眼鏡、AI 耳機 穩定的上行傳輸與快速回應 運算分布於裝置與雲端 即時互動需要可靠的上行連接
      AR 視訊通話 AI/AR 眼鏡、XR 頭戴式裝置 大量的雙向流量 資料處理量大,並受散熱限制 需要持續的上行傳輸與穩定的延遲
      代理式 AI 智慧型手機、平板電腦、AI/AR 眼鏡、AI 耳機或智慧手錶等 AI 穿戴式裝置 突發式上傳流量與可靠傳輸 以雲端運算為主,搭配少量本地端篩選 上行需支援突發式情境資料上傳
      裝置端 AI 智慧型手機、平板電腦、AI/AR 眼鏡、AI 耳機或智慧手錶等 AI 穿戴式裝置 以本地 AI 任務為主,僅需少量連網 大量本地端運算且受散熱限制,適合較小型、經最佳化的模型 對網路影響有限

      表 1-不同 AI 應用在裝置、運算與網路影響方面的比較

      雖然上述四種應用都會帶動流量成長,但即時 AI 與代理式 AI 朝向雲端運算的轉變,最直接推升上行需求。這項轉變主要並非出於設計選擇,而是取決於裝置本身的物理限制。

      裝置演進趨勢及其對應用的影響

      裝置生態正在快速變化,但未來發展仍存在許多不確定性。理解這項趨勢的一種方式,是從「智慧密度(intelligence density)」來看,也就是裝置每公克、每立方公分及每瓦能夠提供多少實用的 AI 能力。這將直接決定:

      1. 哪些體驗能夠持續運作
      2. 哪些體驗能夠實現真正的即時互動
      3. 哪些體驗仍需仰賴邊緣或雲端運算

      因此,對表 1 所列的應用而言,如何在本地端執行與卸載運算之間進行分配,並非單純的設計偏好,而主要取決於晶片能力、記憶體頻寬、散熱及裝置外型等限制。這樣的運算分配同時也決定了應用對網路的影響:將運算卸載至其他位置會增加上行需求,包括感測器/媒體資料及提示詞的上傳,也可能使上行與下行之間的延遲關聯變得更加緊密。

      綜觀這些裝置發展趨勢,未來 AI 體驗將受到記憶體頻寬、持續運作時的散熱能力與電池等實際限制,以及各類裝置本身的物理條件所影響,例如 AI/AR 眼鏡的光學設計與外型限制。圖 3 顯示,雖然硬體能力持續提升,但散熱與外型限制仍會限制可在裝置本地端執行的工作負載。

      圖 3-智慧型手機硬體演進:2024–2026 年與 2030–2032 年預測趨勢

      採用的數據如下:

        2024-2026 2030–2031 預測
      神經處理單元(NPU) 60-100 TOPS 200-300 TOPS
      記憶體頻寬(BW) 78-85 GB/s LPDDR5X 150-220 GB/s LPDDR6
      RAM 12-24 GB 32-48 GB
      裝置端生成式 AI

      10–40 億參數模型

      100–200 億以上參數模型

      關鍵在於,NPU 效能的成長速度最快,而記憶體頻寬仍是重要的系統限制因素。

      隨著裝置朝向更輕、更小巧的設計發展,AI 能力將更分散地部署於裝置、搭配使用的周邊硬體,以及邊緣或雲端。因此,裝置演進與網路演進息息相關:大型 AI 模型愈難以持續在裝置本地端執行,上行容量與高效率運算卸載就愈重要。圖 4 比較生成式 AI 模型規模與裝置端運算能力,顯示先進 AI 模型的發展速度超越本地端硬體能力,使雲端運算卸載與上行連接變得不可或缺。

      生成式 AI 模型規模與裝置端運算能力比較
      橫向長條圖呈現 AI 模型規模與推理能力之間的關係。可在現有裝置上執行的小型模型具備基礎至良好的推理能力;參數量較多的大型模型則能提供強大甚至最先進的推理能力。圖中附註指出,預計五年後的裝置將可支援更先進的裝置端 AI 模型。

      圖 4-生成式 AI 模型規模與裝置端運算能力比較

      AI 應用與持續成長的行動寬頻需求共同推升流量

      到了 2031 年,行動網路承載的流量可能遠高於目前的流量,但改變的不只是流量規模,也包括推動流量成長的服務組合。預期流量成長將來自持續增加的行動寬頻需求,以及更多透過公眾廣域網路運作的 AI 應用。

      《愛立信行動趨勢報告》預測,未來五年上行流量將顯著成長;在中度採用情境下,預計將成長至目前的三倍。僅生成式 AI 應用就將占整體上行流量近三分之一。與此同時,下行資料仍不可忽視;視生成式 AI 採用情境而定,下行流量仍將占整體流量的 89%、86% 或 80%。然而,上行流量的成長將使上、下行流量的不對稱程度明顯不同於今日,如圖 5所示。

      流量需求:上行與下行

      圖 5-2031 年流量需求:上行與下行。AI 驅動的應用在所有情境下都將大幅增加上行需求,但在各情境中,下行仍分別占整體流量的 89%、86% 或 80%。

      愛立信已提前針對這項轉變投資上行解決方案。除了基地台升級之外,未來的流量成長也需要更多頻譜。基於上述趨勢,第一波網路優化應聚焦於基地台升級;但從長期來看,隨著使用者體驗要求提高及流量持續增加,網路最終將達到僅靠基地台軟硬體升級也不足以因應的階段。屆時,將需要額外的廣域中頻與釐米波頻段頻譜來增加容量。

      新增容量將能因應下行應用日益提高的使用者體驗需求,以及自駕車、AI 輔助監控和 AI/AR 眼鏡等大量使用上行流量的應用。

      針對 AI 流量的 RAN 強化與標準化考量

      標準化對於讓網路做好迎接 AI 的準備扮演重要角色。在 3GPP 既有 XR 標準化成果的基礎上,下一步是進一步演進無線接取網路(RAN),以支援更偏重上行、具突發性且對延遲敏感的流量,同時讓相關解決方案保有足夠的通用性,以因應 AI 服務持續演變。

      提升 RAN 對流量的感知能力,有助於網路更有效率地運用無線資源與頻譜,進而因應 AI 所帶來、持續增加的流量。

      將上行視為策略重點

      「實用任務助手」研究提供了一個規模不大但值得關注的訊號:當使用者可以選擇時,他們更傾向於內容更豐富、更具情境感知能力且更持續運作的 AI 體驗。

      當這樣的偏好擴展至數百萬台裝置、持續運作的 AI 代理,以及不斷增加的 AI 穿戴式裝置時,對網路的影響也就十分明確:上行不能再被視為次要考量。及早掌握這項轉變的電信商與裝置廠商,將有機會從中獲得最大的效益。

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