本月,來自于亞信科技、中國移動、中國電信、清華大學(xué)以及其他中外運營商和高校的資深專家們,以一篇《通信人工智能的下一個十年》,就移動通信與人工智能的協(xié)同發(fā)展,對沿革進行了梳理,對未來進行了展望。本文為該論文的觀點摘要及對論文部分作者專訪的重點內(nèi)容梳理。
從1983年10月,美國推出全世界第一個先進移動電話系統(tǒng)(AMPS)至今,移動通信技術(shù)商用已經(jīng)走過了37年歲月。
今天,依托于移動通信網(wǎng)絡(luò)的承載,全世界已經(jīng)有超過50億人,每天使用手機工作和生活;方興未艾的物聯(lián)網(wǎng),更將為我們的未來創(chuàng)造無限可能。
在改變世界同時,移動通信技術(shù)本身,也以每十年一代的速度,不斷發(fā)展演進。
經(jīng)過30多年發(fā)展,從模擬到數(shù)字,從語音到數(shù)據(jù),從電路交換到IP化,從封閉通信生態(tài)系統(tǒng)到賦能垂直行業(yè)的技術(shù)與生態(tài),今日的現(xiàn)代移動通信系統(tǒng),效率和性能已經(jīng)不斷逼近香農(nóng)極限,并開始向太赫茲、空海天一體化、感知通信計算一體化等更前沿的領(lǐng)域邁進。
其中,一個最受關(guān)注的領(lǐng)域,是移動通信網(wǎng)絡(luò)與人工智能的深入融合。
隨著通信網(wǎng)絡(luò)的日益復(fù)雜化,通信業(yè)務(wù)生態(tài)的日益多樣化,人工智能已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)運行不可或缺的基礎(chǔ)要素,并將在未來發(fā)揮越來越重要的作用。
就在本月,來自于亞信科技、中國移動、中國電信、清華大學(xué)以及其他中外運營商和高校的資深專家們,以一篇《通信人工智能的下一個十年》,就移動通信與人工智能的協(xié)同發(fā)展,對沿革進行了梳理,對未來進行了展望。
以下,是該文章的觀點摘要,以及科技雜談專訪部分文章聯(lián)合作者(亞信科技CTO、高級副總裁歐陽曄博士,工信部通信科技委常務(wù)副主任、中國電信科委主任韋樂平,清華大學(xué)智能產(chǎn)業(yè)研究院院長張亞勤院士)的重點內(nèi)容整理。
【一】我們先來看一張全景圖:
移動通信技術(shù)與人工智能在各自的早期階段,都有著鮮明的、各自獨立的發(fā)展路線。
一個圖中未提及,需要補充的細節(jié)是:
早在1968年,Yoshihisa Okumura就曾提出Okumura模型,基于實測數(shù)據(jù)對真實的無線信道進行數(shù)據(jù)建模與仿真,可以看作數(shù)據(jù)科學(xué)算法應(yīng)用于移動通信系統(tǒng)的雛形。
但是,受算法、算力、需求等多方面影響,在3G以前,在早期的移動通信系統(tǒng)里,人工智能一直沒有真正地投入應(yīng)用。
直到1999年,在無線射頻系統(tǒng)場景的規(guī)范中,3GPP正式納入了COST Walfish-Ikegami等信道模型。
這也是一個重要的里程碑:數(shù)學(xué)算法第一次進入到移動通信的國際標準之中。
到了4G階段,人工智能與移動通信行業(yè)的融合又進了一步。
一方面,2006年提出的深度學(xué)習,帶動了人工智能技術(shù)發(fā)展的第三次浪潮;另一方面,在實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)全IP化,開始向垂直行業(yè)賦能之后,移動通信網(wǎng)絡(luò)自身也對人工智能有了更多的需求。
聯(lián)合作者之一、亞信科技CTO、高級副總裁歐陽曄博士特別提及到,最具代表意義的一個轉(zhuǎn)折點是,從2008 年開始,3GPP在移動通信標準中定義了一個新的理念:自組織網(wǎng)絡(luò) (Self-Organizing Networks,以下簡稱SON)。簡單來說,就是通信網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)自組織、自配置、自優(yōu)化、自治愈。
而以機器學(xué)習為代表的人工智能技術(shù),正是實現(xiàn)SON的關(guān)鍵手段之一。
只不過,當時SON還并不是移動通信標準的必選項,不是核心基礎(chǔ)網(wǎng)元。
而在實際的產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化進程中,運營商希望SON能真正開放,做到廠商中立、技術(shù)中立;設(shè)備商卻希望通過SON加強自家設(shè)備的緊耦合。
這個分歧,導(dǎo)致了SON的推進一直步履緩慢。
而且,在這個階段,通信網(wǎng)絡(luò)從接口、流程、信令到整個網(wǎng)絡(luò)生態(tài),也都還不是按照智能化的理念來搭建的,所以網(wǎng)絡(luò)與人工智能的融合對接不夠友好。
所以,雖然整個移動通信行業(yè),都已經(jīng)逐漸認識到了人工智能對移動通信網(wǎng)絡(luò)的價值,但4G的實際商用過程中,這一認識始終未能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)落地,而以Verizon和AT&T為代表的SON試水,也都未能取得理想成果。
直到5G階段,拐點終于到來。
2017年2月,3GPP SA2正式定義了網(wǎng)絡(luò)人工智能網(wǎng)元NWDAF。
歐陽曄博士提到,這是移動通信歷史上,第一次在核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)里定義、標準化、并要求部署網(wǎng)絡(luò)人工智能網(wǎng)元。
它標志著,移動通信網(wǎng)絡(luò)從底層結(jié)構(gòu)層面開始,就已經(jīng)按照自動化、智能化的理念,面向人工智能進行了重新設(shè)計。
而在移動通信網(wǎng)絡(luò)的另一條新興發(fā)展路線O-RAN上,也已經(jīng)定義了一個通信人工智能的網(wǎng)元:RIC(Radio Intelligence Controller),并與核心網(wǎng)管理與編排MANO (Management &Orchestration)功能緊耦合。
除此之外:
2019 年 6 月,國際電信聯(lián)盟電信標準分局研究13組啟動了機器學(xué)習用例的研究。
同月,全球移動通訊系統(tǒng)協(xié)會 GSMA 開始了智能自治網(wǎng)絡(luò)案例的白皮書工作。
2020 年7月 R16 正式凍結(jié)之后,3GPP也針對新的R17版本,正在繼續(xù)推進人工智能相關(guān)的 NWDAF, MDAF, QoE (Quality of Experience)等標準化課題研究。
這些動作都意味著,從5G開始,通信網(wǎng)絡(luò)與人工智能的融合,已經(jīng)真正成為滾滾大潮。
【二】可以看到,從1G、2G、3G、4G,到今天的5G,移動通信與人工智能的融合,是越來越深入,越來越緊密。
其原因在于,移動通信網(wǎng)絡(luò)本身正日益復(fù)雜化,通信業(yè)務(wù)生態(tài)也日益多樣化。
如今,通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和業(yè)務(wù)系統(tǒng)中需要面對諸多復(fù)雜場景,比如:
無法用仿真模型模擬極其復(fù)雜的無線環(huán)境,
指數(shù)級的 IP 交換與路由控制選擇,
主動性的網(wǎng)絡(luò)支撐與業(yè)務(wù)保障,
一客一策與一刻一策的網(wǎng)絡(luò)個性化服務(wù),
這些場景,已經(jīng)遠遠超出了傳統(tǒng)的人工規(guī)則預(yù)定義與執(zhí)行的處理與管理能力。
通信系統(tǒng)必須有一套自動化、智能化的體系和手段來保障網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)的運行與發(fā)展。
“我們(指中國電信,科技雜談注)在5年前就啟動了新一代云網(wǎng)運營系統(tǒng),但到現(xiàn)在難度還是很大。因為網(wǎng)絡(luò)巨大無比,種類也多得不得了,5G以后就更復(fù)雜,不可能用人為的方式來管理這么復(fù)雜的資源。”聯(lián)合作者之一,工信部科技委副主任、中國電信集團科技委主任韋樂平說,“只有用人工智能,才能幫助我們能夠在復(fù)雜的環(huán)境下,正確地判斷該做什么,而且預(yù)先提出預(yù)警,大大地提高效率?!?/p>
同時,在5G階段,CT與IT兩大產(chǎn)業(yè)體系日益合流,傳統(tǒng)的煙囪式的、高度緊耦合的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),不斷虛擬化和云化,這也為人工智能在移動通信領(lǐng)域的深入應(yīng)用創(chuàng)造了條件。
“5G一個重要的特點,就是互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)在協(xié)議層實現(xiàn)真正的融合,所以很多過去計算機領(lǐng)域的算法、互聯(lián)網(wǎng)里面的技術(shù),都可以更容易地使用到通信網(wǎng)絡(luò)之中?!甭?lián)合作者之一,清華大學(xué)智能產(chǎn)業(yè)研究院院長張亞勤院士說。
而放眼未來,這個趨勢還在不斷加速。
尤其是5G未來為垂直行業(yè)賦能過程中,人工智能將扮演更加重要的角色。
比如5G切片,運營商要面向不同的用戶,創(chuàng)建不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,編排不同的流程,供給不同的網(wǎng)絡(luò)資源,提供不同的應(yīng)用和服務(wù),實行不同的計費規(guī)則,并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負載和用戶需求的調(diào)整,進行隨時調(diào)整。
比如放飛一架無人機,從無人機的控制器、基站、傳輸、核心網(wǎng)絡(luò),到無人機飛行路徑的基站,每一個節(jié)點都要統(tǒng)一拉通,進行實時的動態(tài)管理,才能確保網(wǎng)絡(luò)QOS滿足無人機的時延、帶寬、抖動等綜合要求。
而從5G開始,移動通信網(wǎng)絡(luò)將從以前的連接人與人,進化到連接萬物,無論是業(yè)務(wù)的復(fù)雜度還是數(shù)據(jù)量的規(guī)模,都有指數(shù)級的提升。
這樣復(fù)雜的、海量的工作,只有依托智能化的網(wǎng)絡(luò),才有可能實現(xiàn)。
“現(xiàn)在,網(wǎng)絡(luò)的每一個層面、每一個領(lǐng)域,都需要人工智能,它已經(jīng)是一個通用的使能技術(shù)?!表f樂平表示。
【三】需要明確的一個問題是,移動通信系統(tǒng)與人工智能的融合,現(xiàn)在才剛剛開始。
比如,通信人工智能相關(guān)的網(wǎng)元NWDAF或RIC,現(xiàn)在都還處在測試階段,還沒有開始在5G網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模商用。
而不同的廠商、標準組織與技術(shù)路線之間,網(wǎng)絡(luò)接口的難以統(tǒng)一,也將制約通信人工智能的能力邊界與發(fā)展進程。
而且,絕大多數(shù)的運營商并不會只運營一張5G網(wǎng)絡(luò),而是還有2G、3G、4G、專網(wǎng)等其他網(wǎng)絡(luò)并存。如何在多個網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)業(yè)務(wù)的統(tǒng)一編排,乃至將存量業(yè)務(wù)重新規(guī)范梳理,實現(xiàn)智能化的演進,都是極具實際操作難度的,甚至是在較長一段時間內(nèi)幾乎無法完成的艱巨挑戰(zhàn)。
所以,面向未來10年,移動通信與人工智能的融合發(fā)展,一定是一個長期的、漸進的過程。
目前,通信國際標準組織已經(jīng)開始對通信人工智能的發(fā)展成熟度進行初步的分級:
以及在整個通信系統(tǒng)當中,不同成熟度的通信人工智能的應(yīng)用等級:
根據(jù)以上的分級,《通信人工智能的下一個十年》一文,對未來10年的通信人工智能發(fā)展進度作出了以下的預(yù)測。
這個預(yù)測是否能如期實現(xiàn),目前仍然有待時間來證實。
在韋樂平看來,影響發(fā)展的很多因素,其實來自于技術(shù)發(fā)展本身之外。
“人工智能只是技術(shù)手段,最重要的是現(xiàn)在沒有統(tǒng)一標準,標準組織都是缺失的?!表f樂平說,“而且標準組織只會規(guī)定框架性的東西,很多具體的問題還是要靠運營商自己想清楚,跟制造商、支撐商等合作伙伴一起,坐下來討論,達成共識,一起推進?!?/p>
在他看來,目前比較好的辦法,是借助一些業(yè)務(wù)上的痛點,來做借勢切入。
比如,現(xiàn)在光纖切斷每年很多次,都是幾十上百次,甚至全阻斷,經(jīng)常為網(wǎng)絡(luò)帶來巨大危險,而如果用人工智能,就可以預(yù)先判斷,及時處理。(科技雜談注:一個最近的案例,是2020年6月15日,因為一條光纖傳輸鏈路發(fā)生故障后,未能及時找到故障源,最終導(dǎo)致T-Mobile美國全網(wǎng)的語音和短信服務(wù)中斷長達12小時)
另一個“運營商剛需”的機會場景,是通過人工智能來降低5G的功耗。
亞信科技正在和運營商共同試驗,通過網(wǎng)絡(luò)和用戶的數(shù)據(jù)變化,用人工智能判斷某一個5G基站的功率,在某個時間段是應(yīng)該放大,還是縮小,甚至暫時關(guān)停省電,從而根據(jù)用戶和業(yè)務(wù)的流動,自動地、實時地、精準地進行網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量優(yōu)化。
這樣,網(wǎng)絡(luò)繁忙的時候不再擁塞,用戶體驗更好;空閑的時候盡量節(jié)電,省錢又環(huán)保。
【四】
最后,感興趣的朋友,可以看一下人工智能在移動通信生態(tài)系統(tǒng)中的詳細應(yīng)用,以及未來10年的發(fā)展展望。
(友情提示:本部分相對枯燥,非專業(yè)讀者可以直接PASS)
整體來看,人工智能在移動通信生態(tài)系統(tǒng)中的發(fā)展,可以分成網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)管理、電信業(yè)務(wù)、專網(wǎng)、跨領(lǐng)域融合這幾個領(lǐng)域。
具體來說:
一、在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域,主要分為無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、終端這四個方面。
?。?)無線接入網(wǎng)
在物理層與數(shù)據(jù)鏈路層,典型的 AI 應(yīng)用,包括但不限于以下功能:
利用深度學(xué)習或強化學(xué)習算法來評估與預(yù)測信道質(zhì)量、OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 符號在接收端的檢測、信道編解碼、動態(tài)頻譜隨機接入等。
面向無線接入網(wǎng)的應(yīng)用層,3GPP定義的SON的標準體系,旨在實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的自配置,自優(yōu)化,自治愈。
3GPP RAN3目前正在研究,讓SON獨立成為一個RAN邏輯實體或功能的可行性。
歐盟 5G-MoNArch項目組也已建議,無線側(cè)可考慮設(shè)置一個獨立的人工智能分析網(wǎng)絡(luò)功能 RAN-DAF,對5GNR的CU面進行數(shù)據(jù)分析和決策。
而O-RAN的RIC也將會持續(xù)演進與加強,尤其在面向不同App類型時的智能策略控制,用于幫助運營商在業(yè)務(wù)編排層實現(xiàn)基于App特征的業(yè)務(wù)編排。
?。?)核心網(wǎng)
3GPP路線的人工智能網(wǎng)元NWDAF:可對5G核心網(wǎng)絡(luò)的移動性管理,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量 QoS,以及 5G 核心網(wǎng)其他網(wǎng)元(例如UPF)進行智能化的管理、優(yōu)化與提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量與體驗。
O-RAN 的無線智能控制器RIC:可利用AI的能力進行無線資源,移動性,無線連接,切換,無線QoS等業(yè)務(wù)和資源的管理。
NWDAF 未來將具備增強的網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化與用戶體驗優(yōu)化能力。目前相關(guān)的研究項目包括UE驅(qū)動的分析共享、基于NWDAF協(xié)助的QoS保障,話務(wù)處理,個性化移動性管理,策略決定,QoS調(diào)整,5G邊緣計算,NF的負載均衡,切片SLA保障,可預(yù)測的網(wǎng)絡(luò)性能等。
3GPP SA5也在研究NWDAF如何將分析功能賦能給OAM或RAN,并參與MEC融合,以支持垂直行業(yè)的應(yīng)用,為更多的垂直行業(yè)應(yīng)用賦能。
(3)傳輸網(wǎng)
軟件定義光網(wǎng)絡(luò)(SDON)在動態(tài)恢復(fù)業(yè)務(wù)中斷,保障網(wǎng)絡(luò)容量和業(yè)務(wù)可靠性同時,跟大數(shù)據(jù)、人工智能、云網(wǎng)融合等技術(shù)結(jié)合,實現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的智能化管理。
認知光網(wǎng)絡(luò) CON (Cognitive Optical Network) 將通過認知決策系統(tǒng) CDS (Cognition and Decision System)來控制和傳播相關(guān)指令,管理傳輸要求和網(wǎng)絡(luò)事件。
目前 SDON/CON 與人工智能的結(jié)合上已經(jīng)有一些研究成果,例如預(yù)測故障、減少恢復(fù)時間、改進光的信噪比等。
IPv6網(wǎng)絡(luò)和人工智能的結(jié)合也已經(jīng)進入探索階段。業(yè)界希望可以利用人工智能技術(shù),對網(wǎng)絡(luò)進行感知和靈活的路由配置,并對全網(wǎng)運行狀態(tài)進行監(jiān)測,智能化地識別網(wǎng)絡(luò)異常;針對發(fā)現(xiàn)問題進行故障的根因定位,并且產(chǎn)生相關(guān)的最優(yōu)策略。
而在云網(wǎng)邊端的資源分配和存儲算力資源使用方面,業(yè)界也正在探索算力網(wǎng)絡(luò)與IP網(wǎng)絡(luò)的融合、云網(wǎng)融合等全新架構(gòu),通過人工智能來實現(xiàn)最優(yōu)路由、最優(yōu)算力分布,并保障算力的服務(wù)質(zhì)量。
未來10年,SDON/CON 與人工智能有望結(jié)合更加緊密,逐漸實現(xiàn)“零接觸”的認知光網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的完全自動化管理和控制。基于光網(wǎng)絡(luò)的運維知識圖譜將逐漸成熟,可以通過它快速定位傳輸問題,預(yù)測傳輸性能,進行傳輸參數(shù)的優(yōu)化。對于傳輸?shù)木唧w指標,例如調(diào)制階數(shù)、誤差修正、波長容量等,可以利用人工智能技術(shù)進行最優(yōu)配置,保障傳輸?shù)男阅堋?/p>
基于IPv6的應(yīng)用也將逐漸走向成熟,人工智能在網(wǎng)絡(luò)路由、承載網(wǎng)的 SLA 保障、確定性網(wǎng)絡(luò)方面發(fā)揮關(guān)鍵作用,實現(xiàn) IPv6 乃至 IPv6+的智能 IP 網(wǎng)絡(luò),滿足 B5G/6G 業(yè)務(wù)場景的個性化需求。
在云網(wǎng)融合方面,云網(wǎng)邊端的算力資源將實現(xiàn)完全分布式的架構(gòu),按照業(yè)務(wù)需要提供無縫、高質(zhì)量的算力資源,為終端、邊緣的高階人工智能應(yīng)用提供資源保障。彈性算力網(wǎng)絡(luò)/動態(tài)的云網(wǎng)融合,側(cè)重出新的提供云計算服務(wù)的商業(yè)模式,可以利用區(qū)塊鏈的智能合約等進行安全保障,解決用戶的隱私問題,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和計算資源的可變現(xiàn)能力。
?。?)終端
基于終端的人工智能,主要包括終端和芯片的智能化。
終端操作系統(tǒng)本身和應(yīng)用層的App方面,已有一些智能化應(yīng)用發(fā)展,但基于終端的人工智能對于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的賦能,目前還在早期發(fā)展。
這方面,一個比較典型應(yīng)用是,通過終端芯片采集性能數(shù)據(jù),匯報給SON系統(tǒng)或者網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) OSS (Operation Supporting System),利用這兩個部件的網(wǎng)絡(luò)人工智能分析引擎,進行無線網(wǎng)絡(luò)智能優(yōu)化。
未來,基于終端和芯片的人工智能技術(shù),將通過對無線環(huán)境和內(nèi)容的感知,來優(yōu)化無線接入的接入和調(diào)度、系統(tǒng)速率、頻譜效率、網(wǎng)絡(luò)負載優(yōu)化、無線安全性等環(huán)節(jié),提升5G系統(tǒng)的性能,優(yōu)化終端的使用體驗,乃至催生新的場景案例。
?。?)未來10年展望
在未來3-5年內(nèi),NWDAF將在5G核心網(wǎng)絡(luò)中逐漸成熟商用;無線與核心網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化也將借助SON實現(xiàn)以人工智能為驅(qū)動的智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目標。
SON的商用部署方式將有可能以獨立SON系統(tǒng)部署或融合進入5G OSS系統(tǒng)實現(xiàn),RAN-DAF是否以獨立網(wǎng)元形式定義還未有定論。
未來5-10年,隨著O-RAN的逐漸商用,RIC作為開放無線網(wǎng)絡(luò)的智能控制器也將實現(xiàn)商用部署。
二,在網(wǎng)絡(luò)管理領(lǐng)域,主要有智能化網(wǎng)管, ENI 引擎和網(wǎng)絡(luò)運維支撐系統(tǒng)(OSS)三個方面。
?。?)智能化網(wǎng)管
3GPP SA5在R16中開始定義的管理數(shù)據(jù)分析功能(MDAF),通過進行數(shù)據(jù)分析,幫助管理系統(tǒng)設(shè)置合理的網(wǎng)絡(luò)拓撲參數(shù)進行網(wǎng)絡(luò)配置,保障服務(wù)質(zhì)量。同時,MADF在管理面也可以為SON 賦能。
下一步,MDAF將在覆蓋增強、資源優(yōu)化、故障檢測、移動性管理、能量節(jié)省、尋呼性能管理、SON協(xié)作等多個場景方面的應(yīng)用逐漸成熟;MDAF和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如NWDAF)的交互也將得到完善。
?。?)ENI引擎
ETSI 于 2017 年定義了 ENI 系統(tǒng),做為一個獨立的人工智能引擎,為網(wǎng)絡(luò)運維、網(wǎng)絡(luò)保障、設(shè)備管理、業(yè)務(wù)編排與管理等應(yīng)用提供智能化的服務(wù),未來還將定義更多高級的應(yīng)用,例如基于意圖網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能、數(shù)據(jù)機制、ENI 與運營商系統(tǒng)的匹配等等。
(3)網(wǎng)絡(luò)運維支撐系統(tǒng)(OSS)
2019年,TMF在 Future OSS的研究報告中定義了未來 OSS 由“數(shù)據(jù)驅(qū)動”,必須依賴人工智能,機器學(xué)習,自動化,微服務(wù),業(yè)務(wù)優(yōu)化緊耦合,必須具備敏捷,自動化,主動性,
預(yù)測性,可編程性的特征。
在定義未來OSS最重要的10個因素中,有4個因素和人工智能緊密相關(guān):自動化閉環(huán)業(yè)務(wù)流程執(zhí)行與保障,自動化閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,AI驅(qū)動的客戶互動,AI驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。
目前,主流通信運營商已經(jīng)在面向5G演進的OSS系統(tǒng)中,逐漸嵌入了AI平臺或者功能模塊。
比如亞信科技為三大運營商搭建的5G OSS網(wǎng)絡(luò)中臺體系中,就包括了網(wǎng)絡(luò)人工智能中臺:它以數(shù)據(jù)中臺的網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)為主要燃料,圍繞網(wǎng)絡(luò)生命周期中的規(guī)、建、優(yōu)、維等場景,不斷構(gòu)建、推理、發(fā)布、沉淀出網(wǎng)絡(luò)AI算法模型,為4/5G網(wǎng)絡(luò)提供包括異常檢測、容量預(yù)測、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、根因分析、告警預(yù)測、故障自愈、業(yè)務(wù)編排、感知優(yōu)化等網(wǎng)絡(luò)AI功能。
(4)此外,網(wǎng)絡(luò)AI信令體系、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生、編排系統(tǒng)也值得關(guān)注:
網(wǎng)絡(luò)AI信令體系:
網(wǎng)絡(luò)AI平臺和各數(shù)據(jù)采集網(wǎng)元或模塊;以及5GOSS的各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)(例如網(wǎng)絡(luò)編排,網(wǎng)絡(luò)性能,網(wǎng)絡(luò)資源,網(wǎng)絡(luò)故障)進行互聯(lián)互通的標準命令體系
網(wǎng)絡(luò)編排:
網(wǎng)絡(luò)的軟件定義與云化趨勢下,網(wǎng)絡(luò)功能NFs管理將由軟件定義的管理程序接管,并從面向?qū)S杏布?,向共享的計算與通信資源池的虛擬化管理轉(zhuǎn)型。
在5GOSS中,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)編排甚至可獨立成一個子系統(tǒng),負責5G各個虛擬網(wǎng)絡(luò)功能VNFs(Virtualized Network Functions)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)切片業(yè)務(wù)的編排與管理。
目前,全球運營商的網(wǎng)絡(luò)自動化與智能化編排能力還處于初級階段,在技術(shù)和標準層面都需進一步完善。業(yè)務(wù)智能化編排的新型網(wǎng)絡(luò)如何共存與協(xié)同工作,也是業(yè)界需思考的一個問題并需盡快形成一致行動目標。
可以預(yù)計,隨著通信人工智能和網(wǎng)絡(luò)編排系統(tǒng)深度融合,網(wǎng)絡(luò)(拓撲)編排、網(wǎng)絡(luò)資源編排、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)編排三大能力將得到持續(xù)改進。
?。?)未來10年展望:
在未來3-4年中,MDAF實現(xiàn)網(wǎng)管層面的部分數(shù)據(jù)分析功能。
隨著網(wǎng)絡(luò)中臺體系的建設(shè),面向網(wǎng)絡(luò)人工智能的網(wǎng)絡(luò)AI中臺將會在部分運營商的5GOSS系統(tǒng)中實現(xiàn)商用部署。
網(wǎng)絡(luò)AI信令體系作為人工智能與網(wǎng)絡(luò)交互的語言,將AI能力注入到網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)中。
未來5-10年,隨愿網(wǎng)絡(luò)和ETSIENI網(wǎng)絡(luò)體驗與感知體系將逐漸成熟,會在5G中后期的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)中得到應(yīng)用。
數(shù)字孿生技術(shù)將與網(wǎng)絡(luò)仿真和人工智能相結(jié)合,將網(wǎng)絡(luò)全生命周期的規(guī)、建、優(yōu)、維實現(xiàn)孿生化與智能化管理。
三,在電信業(yè)務(wù)領(lǐng)域:
目前,中國運營商正在BSS領(lǐng)域正引領(lǐng)基于智慧中臺的技術(shù)演進:
通過能力運營協(xié)同業(yè)務(wù)中臺、數(shù)據(jù)中臺、技術(shù)中臺、AI中臺等中臺系統(tǒng),完成面向最終用戶與合作伙伴的IT服務(wù)與交互。
其中,AI中臺以人工智能算法為基礎(chǔ),通過場景化服務(wù)能力封裝,為業(yè)務(wù)過程注智賦能。
截至目前,人工智能技術(shù)通過AI中臺體系,已經(jīng)在BSS域的營銷、銷售、客戶體驗、客戶服務(wù)、計費等多個業(yè)務(wù)領(lǐng)域及相應(yīng)場景得到較好應(yīng)用。
而在10年,AI將在客戶管理、套餐推薦、財務(wù)智能管理領(lǐng)域全面賦能,并且實現(xiàn)從初級到高級的過渡。從面向客戶建立以人為本的全面客戶體驗,到面向電信運營企業(yè)建立更加運轉(zhuǎn)高效的業(yè)務(wù)運營過程,直至新業(yè)務(wù)、新模式、新技術(shù)的快速創(chuàng)新兌付,都將起到關(guān)鍵作用。
未來10年展望:
部分通信運營商構(gòu)建的技術(shù)中臺體系將在未來3-5年內(nèi)全面商用與成熟。
其中的人工智能平臺板塊,將作為AI面向BSS領(lǐng)域注智與賦能的載體,全面推動客戶運營與業(yè)務(wù)運營的智能化。
電信業(yè)務(wù)涉及的某些細分領(lǐng)域例如智能客服、智能營銷、智能推薦等,因為垂直行業(yè)中類似通用的應(yīng)用經(jīng)驗,在未來的5-10年內(nèi)會加速發(fā)展,可能提早實現(xiàn)到達L4或L5的高度智能化階段。
四,在專網(wǎng)領(lǐng)域:
5G 面向垂直行業(yè)除了提供公網(wǎng)服務(wù),也可提供專網(wǎng)服務(wù)。而在5G專網(wǎng)中,通信人工智能也可提供一系列的智能化專有服務(wù)與安全保障。
例如:
可以用于虛擬專網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)切片 SLA 保障,進行通信傳輸性能、質(zhì)量和資源的優(yōu)化。
對獨立專網(wǎng),人工智能體驗感知算法可以對用戶的感知體驗進行實時或準實時評估,提供精準的QoS組合保障服務(wù)質(zhì)量,實現(xiàn)差異化的智能運維服務(wù)。
在專網(wǎng)中,也可以利用聯(lián)邦學(xué)習、遷移學(xué)習等人工智能技術(shù),完成5G切片異常診斷模型的云化管理和持續(xù)學(xué)習優(yōu)化。
另外,人工智能技術(shù)也可以對專網(wǎng)中的無線網(wǎng)絡(luò)性能進行實時評估,通過與垂直行業(yè)應(yīng)用平臺的交互,自適應(yīng)調(diào)整應(yīng)用層的參數(shù)設(shè)置,用于提升視應(yīng)用層的視頻質(zhì)量或者進行游戲加速。
預(yù)計未來10年,通信人工智能通過與MEC以及與業(yè)務(wù)的結(jié)合以及算法的成熟,可以完全滿足垂直行業(yè)對于高質(zhì)量通信和網(wǎng)絡(luò)安全的要求,將專網(wǎng)真正地變成高性能、安全可靠的專網(wǎng)。
在垂直領(lǐng)域例如車聯(lián)網(wǎng)、智能制造、高清視頻/VR/AR、遠程醫(yī)療、智慧城市,通信人工智能將幫助企業(yè)實現(xiàn)高級智能、乃至完全智能化的專網(wǎng)功能。
未來10年展望:
垂直行業(yè)專網(wǎng)在未來3-4年內(nèi)屬于商用建設(shè)初期,主要部署模式以虛擬專網(wǎng)形式實現(xiàn)。
在此期間,人工智能面向虛擬專網(wǎng)的應(yīng)用,將聚焦在5G專網(wǎng)切片的SLA保障、切片資源智能調(diào)度與優(yōu)化、以及無線專網(wǎng)覆蓋與性能優(yōu)化等。
在未來5-10年,混合專網(wǎng)和獨立專網(wǎng)會逐漸部署并成熟,人工智能對獨立或混合專網(wǎng)的應(yīng)用將會聚焦在ToB業(yè)務(wù)精準QoS保障、ToC業(yè)務(wù)感知體驗實時評估優(yōu)化、智能網(wǎng)絡(luò)智能運維AIOPS等。
另外,人工智能技術(shù)通過與垂直行業(yè)的專網(wǎng)應(yīng)用平臺MEP(Multi-AccessEdgePlatform)的交互,自適應(yīng)調(diào)整應(yīng)用層的參數(shù)設(shè)置,保障邊緣應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量。
人工智能在行業(yè)專網(wǎng)的初級智能化階段主要面向性能、質(zhì)量與運維保障的智能化,在中高級智能化階段更加面向高可靠、低延時、多并發(fā)連接的智能化控制與管理。
通信人工智能系統(tǒng)的應(yīng)用在安全性、魯棒性、可解釋性等方面在未來將進一步加強。尤其是人工智能中的聯(lián)邦學(xué)習、區(qū)塊鏈、隱私計算的技術(shù)組合,預(yù)計在通信生態(tài)各系統(tǒng)中會得以發(fā)展,用于解決通信生態(tài)系統(tǒng)與垂直行業(yè)之間的數(shù)據(jù)孤島和安全隱私問題。
五,在跨領(lǐng)域融合領(lǐng)域:
一體化貫穿的電信業(yè)務(wù)流程,演進中的技術(shù)中臺體系架構(gòu)特征,以及業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的融合分析運營,是驅(qū)動BSS與OSS系統(tǒng)進行深度融合的三大因素。
通信人工智能在跨領(lǐng)域的融合智能化發(fā)展方面,也催生了多種應(yīng)用場景:
?。?)客戶體驗管理(CEM)
CEM是網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)跨領(lǐng)域融合的一個新領(lǐng)域,用人工智能結(jié)合心理學(xué),建立一套能準確反應(yīng)客戶對通信網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)使用感知體驗的算法模型體系,或者說“電信心理學(xué)算法”。
借助CEM,運營商可以將網(wǎng)絡(luò)體系的QoS體系與用戶體驗的QoE體系進行量化映射,從而彌合網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量與用戶真實體驗之間的鴻溝實現(xiàn)從網(wǎng)絡(luò)KPI指標為中心。到以客戶體驗為中心的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)服務(wù)轉(zhuǎn)型。
比如,亞信科技提出的CEM指數(shù)集,可結(jié)合通信領(lǐng)域用戶級主觀數(shù)據(jù)(例如NPS調(diào)研、客戶投訴、主動撥測等)和客觀數(shù)據(jù)(例如語音通話、上網(wǎng)、高清視頻業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)等質(zhì)量指標),以及用戶級通信、消費、服務(wù)等360度行為的畫像分析,生成ECS電信心理學(xué)模型,用于即時性評價客戶過程中任何一刻、任何一地、任何一種業(yè)務(wù)的瞬時體驗質(zhì)量。
?。?)PCF+ (Policy Control Function+)
3GPP從R7開始引入了PCRF網(wǎng)元,面向網(wǎng)絡(luò)側(cè),對用戶和業(yè)務(wù)QoS服務(wù)質(zhì)量進行控制,為用戶提供差異化的服務(wù),并且能基于業(yè)務(wù)和用戶分類,提供更精細化的業(yè)務(wù)控制和計費方式,以合理利用網(wǎng)絡(luò)資源。
目前,PCRF的策略規(guī)則還基于規(guī)則配置,沒有人工智能應(yīng)用。但隨著 5G 業(yè)務(wù)的豐富,用戶對于 5G 服務(wù)差異化需求的增加,PCF 需要演進到 PCF+,以提供全新的服務(wù)模式、業(yè)務(wù)場景或者商業(yè)模式。
在這個過程中,人工智能/大數(shù)據(jù)能力在 5GC (5G Core) 的引入,將使PCF+的策略管控變得更加智能化。
?。?)未來10年展望:
CEM和PCF+的架構(gòu)與功能會持續(xù)發(fā)展, 客戶體驗感知體系會從SLA ELA體系不斷演進。
隨著CEM的QoE的算法體系在未來逐漸成熟與完善,通信運營商將可以利用QoE算法體系來預(yù)測性評估和主動性管理用戶的體驗預(yù)期。
而PCF+也將通過與OSS域和BSS域的交互,向用戶提供更精準、更實時、差異化的策略控制。
人工智能面向跨BSS與OSS領(lǐng)域的融合智能化,CEM與PCF會沿著BSS與OSS域融合的演進路線發(fā)展。
其中,CEM將結(jié)合網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù),在客戶全生命周期旅程中實現(xiàn)對客戶的網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)體驗感知的閉環(huán)管理。
客戶體驗與感知管理體系會從SLA往ELA體系演進。PCF通過與OSS域和BSS域的交互,可以面向網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)、客戶提供精準、實時、個性化的策略與服務(wù)。
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