AI賦能：加速網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)

譚倫 王欣

在未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)過(guò)程中，AI已成為重要組成部分。

隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和復(fù)雜度持續(xù)增長(zhǎng)，尤其是5G與物聯(lián)網(wǎng)等新型應(yīng)用場(chǎng)景，未來(lái)網(wǎng)絡(luò)正朝著連接、感知、計(jì)算三位一體的高維度軟件化新型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化。主動(dòng)感知各類(lèi)連接設(shè)備，分析了解網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)，知曉如何適應(yīng)外界變化，并為不斷進(jìn)化的各種智能設(shè)備提供超級(jí)安全、自主優(yōu)化和進(jìn)化更新等新能力，正在成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的必備需求與特性。

IDC認(rèn)為，主要應(yīng)用前景涵蓋三個(gè)功能領(lǐng)域：網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)、網(wǎng)絡(luò)配置、業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)和支持，AI輔助的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)可以直接創(chuàng)造價(jià)值，AI輔助的網(wǎng)絡(luò)配置能夠有效地推進(jìn)5G自動(dòng)化，業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)能力通過(guò)引入AI技術(shù)也將得到大幅提升，在工作調(diào)度系統(tǒng)、客戶流失預(yù)測(cè)、服務(wù)生命周期分析等領(lǐng)域都將發(fā)揮重大作用，以確保以客戶為中心的生產(chǎn)力提升，電信服務(wù)提供商在這個(gè)過(guò)程中將有機(jī)會(huì)成為AI技術(shù)的先鋒。

在此背景下，AI與網(wǎng)絡(luò)深度融合，既是技術(shù)迭代之結(jié)果，也是市場(chǎng)需求之必然。

三大優(yōu)勢(shì)促5G與AI融合

5G作為下一代移動(dòng)通信的核心，其低時(shí)延、高可靠、廣連接特性能夠?yàn)锳I發(fā)展提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，而AI也助力5G網(wǎng)絡(luò)更智能、更敏捷、更靈活?？梢哉f(shuō)，AI與5G相互融合成為推動(dòng)垂直行業(yè)創(chuàng)新應(yīng)用爆發(fā)的強(qiáng)大動(dòng)力。

根據(jù)業(yè)界專家普遍觀點(diǎn)來(lái)看，AI與5G網(wǎng)絡(luò)相互融合將產(chǎn)生三大優(yōu)勢(shì)。

首先，AI技術(shù)能夠應(yīng)用在5G核心網(wǎng)中，幫助核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)、運(yùn)維和運(yùn)行自動(dòng)化。5G與4G最大區(qū)別在于其將與垂直行業(yè)合作，催生出各種各樣的應(yīng)用。而5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)能夠讓運(yùn)營(yíng)商在一個(gè)硬件基礎(chǔ)設(shè)施切分出多個(gè)虛擬的端到端網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片從設(shè)備到接入網(wǎng)到傳輸網(wǎng)再到核心網(wǎng)在邏輯上隔離，適配各種類(lèi)型服務(wù)的不同特征需求。

因此，5G時(shí)代，運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)會(huì)運(yùn)行著數(shù)十個(gè)甚至上百個(gè)切片，這將給傳統(tǒng)的人工運(yùn)維的方式帶來(lái)很大挑戰(zhàn)。而AI技術(shù)應(yīng)用于核心網(wǎng)，將能夠構(gòu)建一個(gè)自動(dòng)化的運(yùn)維體系，對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)網(wǎng)絡(luò)行為進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、對(duì)故障進(jìn)行自動(dòng)恢復(fù)。

其次，未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)將是全云化網(wǎng)絡(luò)，AI能夠?yàn)?G的核心網(wǎng)提供智能調(diào)度能力，開(kāi)放邊緣平臺(tái)能力，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用快速部署。

最后，AI的強(qiáng)大數(shù)據(jù)分析能力能夠幫助運(yùn)營(yíng)商了解用戶和網(wǎng)絡(luò)的行為，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源合理分配。

值得一提的是，華為、中興、愛(ài)立信等設(shè)備商均表示要將AI技術(shù)植入5G網(wǎng)絡(luò)，助力5G網(wǎng)絡(luò)向智能、敏捷、靈活發(fā)展。

今年4月，華為發(fā)布SoftCOM AI解決方案，在全云化網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架基礎(chǔ)上引入AI技術(shù)，力圖打造自動(dòng)自優(yōu)自愈“永不故障“的自治網(wǎng)絡(luò)。

同時(shí)，中興通訊此前也表示將充分利用AI技術(shù)，在5G網(wǎng)絡(luò)引入DevOps理念，實(shí)現(xiàn)“一鍵定制”網(wǎng)絡(luò)、智能運(yùn)維和網(wǎng)絡(luò)切片定制化業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)。

AI加速網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)重生

而在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)領(lǐng)域，AI同樣不可或缺。

網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)促使業(yè)務(wù)功能和網(wǎng)絡(luò)功能原子化和微服務(wù)化，管理對(duì)象劇增，多業(yè)務(wù)場(chǎng)景需求使得網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)乃至網(wǎng)元形態(tài)都隨之動(dòng)態(tài)變化。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)NFV化后，網(wǎng)元的分層解耦引入了更多的廠商，不僅導(dǎo)致十分復(fù)雜和冗長(zhǎng)的互操作測(cè)試，也引入了更多可能的故障點(diǎn)，運(yùn)營(yíng)商面臨更為復(fù)雜的故障定位源的分析和責(zé)任判定。

因此，在近日舉行的2018中國(guó)SDN/NFV大會(huì)上，中國(guó)電信科技委主任韋樂(lè)平指出，引入AI重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是解決這一問(wèn)題的必要手段?！癆I能力遠(yuǎn)超人腦，有望解決網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)面臨的三個(gè)重要挑戰(zhàn)：網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)動(dòng)態(tài)變化帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的復(fù)雜性；網(wǎng)元分層解耦后的故障定位等運(yùn)維帶來(lái)的復(fù)雜性；網(wǎng)絡(luò)資源實(shí)時(shí)調(diào)整帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行復(fù)雜性?！表f樂(lè)平表示。

具體來(lái)看，AI將在三個(gè)層面改變網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

在基礎(chǔ)設(shè)施層，AI將為有源硬件設(shè)施提供AI加速器，實(shí)現(xiàn)不同層級(jí)的訓(xùn)練和推理能力，諸如核心數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施可優(yōu)先引入AI加速器，滿足全局性的策略或算法模型的集中訓(xùn)練及推理需求。而接入側(cè)可以逐步按需推進(jìn)，例如在基站內(nèi)嵌入AI加速器可以支撐設(shè)備級(jí)的AI策略及應(yīng)用。

在網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)控制層，AI可以優(yōu)先集成AI的推理能力，對(duì)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、運(yùn)維、管控和安全。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)各層級(jí)的KPI優(yōu)化、路由優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)策略優(yōu)化等，例如無(wú)線的覆蓋優(yōu)化、容量?jī)?yōu)化、負(fù)荷優(yōu)化等。

在運(yùn)營(yíng)和編排層，AI可優(yōu)先在大數(shù)據(jù)平臺(tái)上引入引擎，對(duì)OSS和BSS數(shù)據(jù)做更深度的智能化挖掘。隨著虛擬化網(wǎng)絡(luò)的部署，編排層上可以逐步疊加AI能力，從而提升產(chǎn)品編排、業(yè)務(wù)編排、端到端資源編排的自動(dòng)化和智能化水平。進(jìn)而對(duì)業(yè)務(wù)量的變化做前瞻性的智能預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)規(guī)劃和管理配套的資源。

因此，韋樂(lè)平認(rèn)為，SDN將進(jìn)一步從自動(dòng)化走向智能化，其中，結(jié)合SDN與AI的基于意圖的網(wǎng)絡(luò)（IBN）將可能成為網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和智能化的目標(biāo)。

三階段通向智能網(wǎng)絡(luò)

正是憑借對(duì)5G與固網(wǎng)架構(gòu)的巨大價(jià)值，運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)開(kāi)始了AI的部署征程。預(yù)計(jì)未來(lái)2—3年，在5G智能化、云化重構(gòu)等場(chǎng)景中，引入AI的運(yùn)營(yíng)商占比將顯著提升。咨詢機(jī)構(gòu)Gartner預(yù)計(jì)，到2022年，50%的電信運(yùn)營(yíng)商將在多個(gè)領(lǐng)域使用人工智能，應(yīng)用前景廣闊。

對(duì)此，去年發(fā)布的《人工智能加快未來(lái)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)》白皮書(shū)預(yù)計(jì)，未來(lái)網(wǎng)絡(luò)智能化演進(jìn)將經(jīng)歷三個(gè)階段：自治1.0階段，到2018年底，預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)AI在網(wǎng)絡(luò)中的綜合利用率達(dá)到10%；自治2.0階段，到2020年前后，結(jié)合5G的規(guī)模部署，預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)AI在網(wǎng)絡(luò)中的綜合利用率達(dá)到40%；自治3.0階段，到2025年前后，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)端到端、全流程自動(dòng)化和智能化，預(yù)計(jì)AI在網(wǎng)絡(luò)中的綜合利用率將達(dá)到100%。

屆時(shí)，運(yùn)營(yíng)商將會(huì)擁有一個(gè)全新的智能網(wǎng)絡(luò)。而一切，正在路上。