5G元年已經(jīng)來(lái)臨，通信網(wǎng)絡(luò)將從服務(wù)于人，走向全面服務(wù)于數(shù)字化社會(huì)。為了滿(mǎn)足面向垂直行業(yè)的各類(lèi)新型業(yè)務(wù)場(chǎng)景的需求，5G網(wǎng)絡(luò)引入了新空口、云化&微服務(wù)化等新型技術(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)運(yùn)維面臨更加復(fù)雜的挑戰(zhàn)。垂直行業(yè)差異化的業(yè)務(wù)需求、網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)調(diào)度、分層解耦下的故障定位，要求網(wǎng)絡(luò)的管理、控制更加精細(xì)化，傳統(tǒng)以人為主的管理模式，越來(lái)越難以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的要求。人工智能技術(shù)在跨領(lǐng)域特性挖掘、深度數(shù)據(jù)分析、策略動(dòng)態(tài)生成等方面具備天然優(yōu)勢(shì)，將AI技術(shù)引入通信網(wǎng)絡(luò)可以為5G時(shí)代網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)運(yùn)維提供全新的能力，助力電信運(yùn)營(yíng)商構(gòu)筑更加靈活、高效的信息基礎(chǔ)設(shè)施。
當(dāng)前通信業(yè)界也在積極探索如何將人工智能技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)智能化轉(zhuǎn)型。3GPP、ETSI、ITU-T、CCSA、Acumos等眾多國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)/開(kāi)源組織都已經(jīng)開(kāi)始在各方面研究人工智能在通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用架構(gòu)和場(chǎng)景;國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先運(yùn)營(yíng)商也紛紛將網(wǎng)絡(luò)智能化轉(zhuǎn)型上升到戰(zhàn)略層面，積極研究和驗(yàn)證人工智能技術(shù)在通信領(lǐng)域的應(yīng)用，探索跨界創(chuàng)新，尋找價(jià)值應(yīng)用場(chǎng)景。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)運(yùn)維向智能化方向進(jìn)化，將是5G時(shí)代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的必然選擇。
AI賦能的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化愿景
未來(lái)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的目標(biāo)是通過(guò)AI的引入實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自主決策和自主演進(jìn)，達(dá)到無(wú)人自治的完全智能化網(wǎng)絡(luò)。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，我們可以通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)三個(gè)主要層次：網(wǎng)元層、管控層和運(yùn)營(yíng)層，差異化部署不同的AI能力，驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能力逐級(jí)進(jìn)化，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)運(yùn)維效率的持續(xù)提升，進(jìn)而最終達(dá)到全網(wǎng)端到端的高層智能。
網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化：通過(guò)在網(wǎng)元層引入AI，基于對(duì)業(yè)務(wù)場(chǎng)景和業(yè)務(wù)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)感知和分析，生成動(dòng)態(tài)策略，按需進(jìn)行資源調(diào)度和保障，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力和用戶(hù)需求的最佳匹配。通過(guò)智能Massive MIMO波束賦形、智能路徑調(diào)優(yōu)、云化資源動(dòng)態(tài)彈縮等價(jià)值場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)資源的隨心調(diào)度，優(yōu)化資源利用率，幫助運(yùn)營(yíng)商打造最佳效能的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，持續(xù)提升投資回報(bào)率。
運(yùn)維進(jìn)化：面對(duì)5G時(shí)代多網(wǎng)共存、云化解耦等復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的難度大幅增加，OPEX支出也面臨巨大挑戰(zhàn)。通過(guò)在管控層引入AI，可以基于全方位信息感知、分析、決策，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)的化繁為簡(jiǎn)。通過(guò)告警智能壓縮、故障根因定位、故障智能自愈及工單自動(dòng)化處理等功能的實(shí)現(xiàn)和不斷演進(jìn)，使機(jī)器逐步承擔(dān)重復(fù)性和復(fù)雜的工作，減少運(yùn)維人員的工作量，從而提升運(yùn)維效率，持續(xù)降低運(yùn)維成本。
運(yùn)營(yíng)進(jìn)化：如何更好地服務(wù)垂直行業(yè)，持續(xù)進(jìn)行業(yè)務(wù)創(chuàng)新并提升用戶(hù)滿(mǎn)意度，從而增加運(yùn)營(yíng)收入，是未來(lái)5G時(shí)代運(yùn)營(yíng)商面臨的最重要挑戰(zhàn)之一。通過(guò)在運(yùn)營(yíng)管理層引入AI，構(gòu)筑意愿驅(qū)動(dòng)的端到端智能化閉環(huán)，全方位提升對(duì)用戶(hù)的服務(wù)能力，實(shí)現(xiàn)面向用戶(hù)的業(yè)務(wù)快速響應(yīng)和意愿保障，持續(xù)增加業(yè)務(wù)收入。
基于AI的網(wǎng)絡(luò)智能化整體架構(gòu)和能力構(gòu)建
當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)正在從傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向SDN/NFV云化網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型，基于云化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，引入AI三大能力(數(shù)據(jù)感知、AI分析、意愿洞察)，驅(qū)動(dòng)云化網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步向智能化網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化。面向未來(lái)的智能化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。
圖1 面向5G及未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)智能化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
AI三大能力的主要特點(diǎn)如下：
數(shù)據(jù)感知能力包括數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、預(yù)處理，可以為AI分析提供訓(xùn)練和推理所需要的高質(zhì)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù);
AI分析能力包括訓(xùn)練和推理兩大能力，使用人工智能技術(shù)來(lái)訓(xùn)練數(shù)據(jù)，生成各場(chǎng)景所需的算法模型，為各類(lèi)策略提供支撐，同時(shí)也可以使用訓(xùn)練出來(lái)的AI模型進(jìn)行應(yīng)用推理;
意愿洞察能力可以實(shí)現(xiàn)用戶(hù)意愿的識(shí)別、轉(zhuǎn)譯、驗(yàn)證和保障等功能，在自動(dòng)化管控系統(tǒng)的配合下，精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)意愿。
未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的AI能力是泛在化的，可以根據(jù)不同的建設(shè)需求，在網(wǎng)絡(luò)的不同層面，分層逐步引入AI能力。網(wǎng)絡(luò)的幾大層面，如網(wǎng)元層、管控層、運(yùn)營(yíng)層，需要處理業(yè)務(wù)的特點(diǎn)和所能部署的計(jì)算資源都不盡相同，需要根據(jù)各層的特點(diǎn)進(jìn)行差異化的AI能力部署?？傮w而言，越上層、越集中化，跨領(lǐng)域分析能力越強(qiáng)，通常對(duì)計(jì)算能力要求很高，對(duì)業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)性要求不高，更適合對(duì)全局性的策略集中進(jìn)行訓(xùn)練及推理，比如跨域調(diào)度、端到端編排等?？缬蛱幚硪话愣夹枰幚砗Ａ康臄?shù)據(jù)。越下層、越接近端側(cè)，專(zhuān)項(xiàng)分析能力越強(qiáng)，對(duì)實(shí)時(shí)性往往有較高要求，比如5G NR的移動(dòng)性策略、MEC的實(shí)時(shí)控制等，但對(duì)計(jì)算能力依賴(lài)度不高，一般適合引入嵌入式推理能力，或結(jié)合MEC，部署具備一定實(shí)時(shí)處理能力的輕量級(jí)訓(xùn)練引擎。
AI賦能的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化演進(jìn)路徑
考慮到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的現(xiàn)狀和AI技術(shù)發(fā)展水平，全網(wǎng)智能化難以一蹴而就，需要經(jīng)過(guò)一個(gè)長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程，逐步進(jìn)化到最終理想狀態(tài)。因此，需要研究形成通信網(wǎng)絡(luò)智能化的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，定義每個(gè)階段的目標(biāo)，為行業(yè)內(nèi)各參與方在技術(shù)引入、產(chǎn)品規(guī)劃方面提供一個(gè)參考依據(jù)。
參考自動(dòng)駕駛分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)智能化水平也可以細(xì)化為5個(gè)智能化等級(jí)。相對(duì)于自動(dòng)駕駛以駕駛員為核心的單一場(chǎng)景，通信網(wǎng)絡(luò)的智能化分級(jí)評(píng)估要復(fù)雜得多，難以通過(guò)單一場(chǎng)景或維度來(lái)衡量，既要充分考慮通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)、開(kāi)通部署、運(yùn)維優(yōu)化、業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)等不同的工作流程，也要考慮從網(wǎng)元到子網(wǎng)再到整網(wǎng)的不同網(wǎng)絡(luò)范圍的適用性，因此需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的智能化水平進(jìn)行多維度多層次綜合衡量。圖2是網(wǎng)絡(luò)智能化能力多維度評(píng)估示例。
圖2 網(wǎng)絡(luò)智能化分級(jí)綜合評(píng)估示例
網(wǎng)絡(luò)智能化演進(jìn)逐步提升自動(dòng)化水平，不斷解放各類(lèi)人員的工作，將人的工作逐步由機(jī)器來(lái)替代，最終邁向人員完全解放的高層智能網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)運(yùn)維涉及的主要工作可以歸類(lèi)為需求、策略、決策、執(zhí)行等4個(gè)關(guān)鍵特征，機(jī)器在不同階段將逐步分擔(dān)更多的工作, 每個(gè)階段都有一些關(guān)鍵能力的進(jìn)步，而人負(fù)擔(dān)的工作在每個(gè)階段都逐步減少。具體分級(jí)演進(jìn)過(guò)程見(jiàn)圖3。
圖3 網(wǎng)絡(luò)智能化分級(jí)演進(jìn)過(guò)程
分級(jí)演進(jìn)貫穿智能感知、場(chǎng)景識(shí)別、智能診斷、分析預(yù)測(cè)、智能決策、自動(dòng)執(zhí)行等自動(dòng)化閉環(huán)全生命周期，并且按照網(wǎng)元→子網(wǎng)→跨域→整網(wǎng)順序逐步擴(kuò)展，持續(xù)提升網(wǎng)絡(luò)端到端管理、運(yùn)營(yíng)能力。任何階段，人對(duì)網(wǎng)絡(luò)都具備最高的緊急干預(yù)權(quán)限。
當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的智能化水平大致處于L1和L2之間，大部分場(chǎng)景處于L1，局部場(chǎng)景具備L2水平。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)也會(huì)對(duì)智能化的水平產(chǎn)生制約，相比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，云化網(wǎng)絡(luò)更容易實(shí)現(xiàn)高級(jí)別智能化。因此建議5G等新建網(wǎng)絡(luò)可以參考L2級(jí)水平來(lái)起步建設(shè)，并逐步向L3/L4演進(jìn)，而傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)只能做局部智能化增強(qiáng)，最多也只能達(dá)到L3級(jí)，難以實(shí)現(xiàn)更高等級(jí)的智能化。
價(jià)值場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)逐級(jí)進(jìn)化
網(wǎng)絡(luò)智能化的進(jìn)化，除了需要遵循分級(jí)演進(jìn)的總體思路，在實(shí)際落地的過(guò)程中，需要通過(guò)一個(gè)一個(gè)的價(jià)值場(chǎng)景進(jìn)行落實(shí)。圖4梳理了網(wǎng)絡(luò)在規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)、優(yōu)化、運(yùn)營(yíng)等不同領(lǐng)域的部分重點(diǎn)價(jià)值場(chǎng)景，并給出每個(gè)階段的預(yù)期目標(biāo)，通過(guò)逐步引入AI，逐級(jí)進(jìn)化能力，逐漸提升價(jià)值。
圖4 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化典型價(jià)值場(chǎng)景示例
人工智能在電信領(lǐng)域的應(yīng)用仍處于起步階段，未來(lái)5—10年將是運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期。隨著人工智能技術(shù)的逐步成熟，AI將逐步被引入電信網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，幫助運(yùn)營(yíng)商將網(wǎng)絡(luò)由當(dāng)前人治模式轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)自我驅(qū)動(dòng)的自主進(jìn)化模式，真正實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)運(yùn)維領(lǐng)域的智能化變革，更好地服務(wù)于整個(gè)社會(huì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
（轉(zhuǎn)載）
