5G时代即将到来网络如何与AI融合.doc
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1、5G时代即将到来网络如何与AI融合5G网络将更加简洁、敏捷、开放、集约,将颠覆现有网络架构、管理流程、产业生态,对设备商、运营商和服务提供商等各方而言,挑战和机遇并存。相对于2G、3G和4G网络,5G网络架构最大的特点就是更加扁平化。同时,5G还需要灵活的网络架构以实现资源的按需调配。5G的技术创新有两大方向:一是为了支撑严苛的通信指标,如体验速率、端到端时延等,在接入网层面需要灵活的网络架构支持多种接入技术;另一方面,5G还需要在无线资源智能化控制、边缘计算、功能重构、控制转发/分离等方面开展创新。目前我们正处在第三波AI(人工智能)革命浪潮中,这次革命与以往时代相比最大的区别是AI已经走出
2、实验室,落地到各个场景,逐渐应用到各个行业中。业界普遍认为,第四次科技革命是继蒸汽技术革命、电力技术革命、计算机及信息技术革命之后的又一次科技革命,而AI是第四次工业革命的重要推动技术。同时,英特尔认为5G是第四次工业革命的开启者。随着5G和AI技术的发展,更大的变化也即将到来。AI给5G带来的机会5G网络架构变革趋势5G时代,增强移动宽带(eMBB)、海量机器类通信(mMTC)和超高可靠低时延通信(uRLLC)三大类典型业务与传统电信业务有很大不同,因而5G必须在无线网、核心网、IP网和传输网等方面进行变革与创新,需要从离散的专业网(如无线网、核心网、IP网、承载网、传输网等)向虚拟化、软件
3、化、云网一体化架构等方向转变,如图所示。图 5G网络的架构变革网络重构将把网络运营从分散型向集约型演进,由于历史原因,传统电信运营商一般沿袭了自上而下的网络组织和运行方式,各个省市的网络运营商均独立建设和运营基础网络,因此导致网络利用率低下、端到端业务体验较差。随着互联网的发展,网络用户对网络的运营模式提出了更高的要求,因此网络必须具有“统一集约规划”“统一集约建设”和“统一集约管控”三大特征。传统网络更多关注网络底层的传送能力,而对于承载网络能力向上层应用和新业务的创新开发并无过多的考虑,因此缺乏标准化的业务开放接口,业务调度不灵活。未来的网络架构必须要达到网络能力接口标准化及开放的要求。在
4、互联网发展过程中,采用云计算来提供业务已成为大势所趋,但是目前云和网之间缺乏灵活的握手互动机制,通常计算资源、存储资源和网络资源多是彼此之间独立静态配置,无法统一按需提供。未来的网络架构必须向业务、IT和网络云化以及基于DC(数据中心)集中部署并以DC为网络核心的云网融合转变。5G接入网智慧化、共享化5G基站中将引入AI,可以使基站支持智慧化的学习能力,实现资源调度灵活、高效,有效进行智慧化的网络规划和网络优化,例如在小区进行自动部署和弹性部署,实现小区自动分裂、干扰智能消除、容量弹性伸缩等,达到高效利用基站资源的目的。另外,接入网共享应成为5G时代发展的趋势,不同运营商之间采用5G基站共享、
5、频率共享方法,可以减少单个运营商5G基站设备和基站机房的部署投入,节省频谱资源,大大降低成本,提高基站利用率,节省用电,绿色环保。由于5G基站实现了软件化,因此不同运营商所需的基站能力和资源能够以软件的形式部署在共享基站中,共享程度和灵活性大大优于传统基站。5G基站共享将节省基站部署和维护成本,整合资源,提升基站利用率,扩大网络覆盖,提高投入产出比,提升共建、共享、共经营的管理水平。5G核心网虚拟化、切片化5G核心网将实现虚拟化和切片化。5G核心网功能将采用通用硬件处理器(x86 CPU)和网络功能虚拟化(NFV)来承载,将5G核心网功能虚拟化,可实现网络资源的灵活调度与共享;实现功能与硬件解
6、耦,硬件平台通用化,屏蔽差异性,保证互通性;实现功能与位置解耦,基于虚拟化自动迁移等技术,根据需求灵活选择模块的部署位置,进行基础资源的动态获取,根据业务量实现硬件资源弹性伸缩,按需灵活部署;实现功能可扩展,能够快速开发、升级和上线新功能。5G核心网承载的业务将以切片形式呈现,在运营商的网络会运行数十个甚至上百个切片,传统依靠人工的运维模式完全不能满足5G网络切片的建设。5G网络最大的特性之一就是高度灵活性,可以根据不同的应用场景和业务需求进行网络切片,这就要求5G网络在部署规划、运行维护等方面,具备高度的自动化和智能化水平,可以进行自动网络能力编排。如果还采用传统的网络规划、优化、部署与编排
7、方式,实现难度会大大增加。因此,5G核心网虚拟化和切片化建设,是以AI为核心构建自动化的运维体系,实现网络运行状态实时监控,对网络行为进行精准预测、对故障进行自动恢复,并且可以实现切片分钟级上线,满足快速变化的市场需求。不仅如此,AI在为5G注入自知能力的同时,也为产业链打开了新的成长空间。在未来5G时代,基于数据训练的AI能够通过分析形成精准洞察,自主设计出最能满足商业目标的网络和服务,灵活适应智慧城市、智能制造、医疗、交通等多领域的需求。移动计算边缘化、本地化MEC(移动边缘计算)是边缘计算和移动网络结合的产物,主要是为运营商提供边缘服务。MEC是5G与AI的交点。通过MEC和AI结合,运
8、营商在5G网络设备(比如基站)“附近”提供更多服务,如数据的智能处理等。这样,运营商就可能从这些新的服务中获得更高的利润。将MEC从核心网边缘下沉到基站,即MEC本地化,对未来网络发展至关重要。通过在基站侧增加计算、存储、处理等功能,采用能互通互联网应用的RESTful架构和接口,构建可以植入第三方应用的开放平台,并实现基站与MEC之间的信息交互,可以促进无线网络与业务之间的紧密融合,有效满足移动互联网、物联网高速发展所催生的新应用领域(如AR/VR、自动驾驶、工业控制等)对网络带宽、时延等提出的更高需求,并减轻网络负荷。5G网络安全与AI安全性是5G网络重构时需要重点考虑的问题。以往的网络建
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