當(dāng)前，電信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)正處在轉(zhuǎn)型期。轉(zhuǎn)控分離、集中控制的SDN架構(gòu)和資源虛擬化的NFV技術(shù)幫助電信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分層解耦，為智能化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了新的機(jī)遇。

通過(guò)控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離，SDN為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者提供了邏輯的集中控制和靈活的可編程接口，極大促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化管理和控制的能力。在SDN的3層架構(gòu)中，軟件驅(qū)動(dòng)的控制器和可編程的南向和北向接口為人工智能的引入提供了可能。通過(guò)引入人工智能技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)管理者不僅可以安排自動(dòng)化智能業(yè)務(wù)編排器，而且可以對(duì)人工智能優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)策略進(jìn)行編程，并將這些程序自動(dòng)化編譯到任務(wù)腳本中，然后通過(guò)應(yīng)用編程接口(Application Programming Interface，API)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)任務(wù)分配。網(wǎng)絡(luò)管理者還可以通過(guò)手機(jī)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息來(lái)持續(xù)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。必要的時(shí)候，還可以使用SDN應(yīng)用為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境智能地添加一些新功能。

NFV的虛擬化技術(shù)可以將網(wǎng)絡(luò)層級(jí)的功能和應(yīng)用劃分為多個(gè)功能塊，并讓這些功能塊以軟件形式獨(dú)立運(yùn)行。NFV使得網(wǎng)絡(luò)軟件不再依賴固定單一的硬件設(shè)備。NFV的3層架構(gòu)包括基礎(chǔ)設(shè)施層、資源管理層和業(yè)務(wù)編排層，可以通過(guò)虛擬網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)按需的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)配置。人工智能參與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施配置與管理、業(yè)務(wù)組織與編排，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的智能管理及對(duì)全局資源的智能監(jiān)控。

電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商持續(xù)探索網(wǎng)絡(luò)智能化建設(shè)，積極研究和實(shí)踐包括數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)和自然語(yǔ)言處理在內(nèi)的智能分析技術(shù)。人工智能為電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提供了更加廣闊的網(wǎng)絡(luò)智能化建設(shè)方案，讓網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商看到了其在4G/5G協(xié)同、無(wú)線覆蓋和容量調(diào)優(yōu)、故障分析、根因分析與定位、自愈與預(yù)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)資源編排與管理、能耗管理等方面的智能化應(yīng)用機(jī)遇。

國(guó)內(nèi)外主流運(yùn)營(yíng)商在人工智能應(yīng)用方面紛紛踏出試探性的一步，積極投入跨界創(chuàng)新，通過(guò)大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)及人工智能等技術(shù)的有機(jī)結(jié)合尋找網(wǎng)絡(luò)人工智能技術(shù)的切入點(diǎn)。國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商積極探索人工智能在網(wǎng)絡(luò)故障告警、網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)模式分析、網(wǎng)絡(luò)部署管理、智能5G和智能客服等方面的應(yīng)用。AT&T研制推出UNI(UAS Network Inspection)系統(tǒng)，在智能運(yùn)維系統(tǒng)中引入無(wú)人機(jī)，實(shí)現(xiàn)塔臺(tái)的智能巡檢和運(yùn)維派單。德電將人工智能技術(shù)引入客服系統(tǒng)，為行業(yè)客戶提供更加便捷的咨詢服務(wù)。Vodafone提出了智能故障告警、參數(shù)優(yōu)化、業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)、射頻指紋等重要的網(wǎng)絡(luò)人工智能研究方向。

1.網(wǎng)絡(luò)可視化

網(wǎng)絡(luò)可視化是構(gòu)建統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)視圖，以便對(duì)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量有更加清晰化、數(shù)據(jù)化和直觀化的洞察。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者可以從多個(gè)維度，多個(gè)視角全局和局部觀察網(wǎng)絡(luò)。主要內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量分析、業(yè)務(wù)質(zhì)量分析和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量監(jiān)控。

2.智能運(yùn)維

對(duì)電信網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的運(yùn)行狀況進(jìn)行持續(xù)有效的監(jiān)控、對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)恢復(fù)是業(yè)務(wù)保障的重要工作。運(yùn)營(yíng)商通過(guò)部署相應(yīng)的性能監(jiān)控類、告警處理類應(yīng)用幫助運(yùn)維人員履行上述職責(zé)。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大、網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度增加和用戶數(shù)量增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)越來(lái)越難以管理和維護(hù)。傳統(tǒng)的性能監(jiān)控、告警類應(yīng)用通常處理的數(shù)據(jù)量較小、數(shù)據(jù)相關(guān)性分析不足、故障前瞻性預(yù)測(cè)不夠。

通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)引發(fā)一系列網(wǎng)絡(luò)告警。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)由眾多廠商、不同類型的設(shè)備組成，運(yùn)維人員需要對(duì)告警進(jìn)行全面、多層次、深度地關(guān)聯(lián)分析，精準(zhǔn)找到根源告警原因。使用人工智能技術(shù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)告警和故障征兆進(jìn)行預(yù)處理，通過(guò)建立類似人類大腦認(rèn)知的過(guò)程模型，借助高性能硬件和強(qiáng)大軟件平臺(tái)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，能夠提升準(zhǔn)確率和處理效率，針對(duì)海量告警數(shù)據(jù)和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自動(dòng)選擇最優(yōu)方法和最優(yōu)技術(shù)完成一系列告警操作，并通過(guò)不斷學(xué)習(xí)提升告警處理速度和效果，保障和管理好整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)。

3.網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要包括流量?jī)?yōu)化、能耗優(yōu)化、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量?jī)?yōu)化3方面。

通過(guò)在SDN控制器上引入人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量智能優(yōu)化。智能SDN控制器將根據(jù)大帶寬短路徑算法，重新計(jì)算所有隧道路徑，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量?jī)?yōu)化。對(duì)流量過(guò)載的路徑進(jìn)行全局優(yōu)化算路，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)負(fù)載均衡。通過(guò)對(duì)擁塞數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和分析，識(shí)別擁塞網(wǎng)絡(luò)特征和用戶模式，可以提高智能流量?jī)?yōu)化的調(diào)整效率和準(zhǔn)確性。

網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量?jī)?yōu)化需要根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)荷、位置情況、無(wú)線環(huán)境自適應(yīng)調(diào)節(jié)導(dǎo)頻功率、天線下傾角、天線方向、Massive MIMO模式參數(shù)。引入機(jī)器學(xué)習(xí)算法，分析當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)與覆蓋和容量之間的關(guān)系模型，再對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，指導(dǎo)調(diào)整無(wú)線參數(shù)配置。

由于網(wǎng)絡(luò)的忙閑狀態(tài)與人類作息有較強(qiáng)的相關(guān)性，所以網(wǎng)絡(luò)能耗也有較大的優(yōu)化空間。引入人工智能技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋、用戶分布、業(yè)務(wù)特點(diǎn)進(jìn)行綜合分析，借助流量預(yù)測(cè)技術(shù)，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)熱點(diǎn)小區(qū)，智能設(shè)置休眠和喚醒設(shè)備的時(shí)間，提供可靠的用戶體驗(yàn)，提高區(qū)域網(wǎng)絡(luò)資源利用率，有效降低區(qū)域網(wǎng)絡(luò)能耗。

4.網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃部署

網(wǎng)絡(luò)可視化的一個(gè)重要目的就是發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中的問題，提升網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的科學(xué)性。目前，可引入人工智能的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃部署技術(shù)主要包括網(wǎng)服務(wù)部署和網(wǎng)絡(luò)切片編排管理等方面。

在網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)領(lǐng)域中，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)部署通過(guò)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化編排和虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能管理兩個(gè)功能實(shí)現(xiàn)。將人工智能與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)部署相結(jié)合，設(shè)計(jì)智能部署和編排系統(tǒng)，預(yù)測(cè)虛擬資源利用率，評(píng)估反饋部署結(jié)果，動(dòng)態(tài)優(yōu)化部署模型分析的精準(zhǔn)度，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)高效部署。

網(wǎng)絡(luò)切片對(duì)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化、可編程性和模塊化要求更高，人工智能能夠幫助網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商解決網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例數(shù)量多、切片實(shí)例生命周期動(dòng)態(tài)管理、動(dòng)態(tài)擴(kuò)縮容等問題。通過(guò)數(shù)據(jù)采集掌握網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，利用人工智能技術(shù)根據(jù)采集數(shù)據(jù)對(duì)用戶行為、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)及相應(yīng)資源需求進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估，保障網(wǎng)絡(luò)能夠及時(shí)調(diào)整相應(yīng)資源，維持網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行。

5.智慧經(jīng)營(yíng)

運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)資源云化進(jìn)程中，依托大數(shù)據(jù)資源和數(shù)據(jù)挖掘能力進(jìn)行業(yè)務(wù)創(chuàng)新，提升用戶體驗(yàn)，是運(yùn)營(yíng)商提升運(yùn)營(yíng)能力、向智慧經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)型的手段。數(shù)據(jù)記錄的采集和分析處理，可以更加精準(zhǔn)地對(duì)用戶軌跡和偏好進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。分析的結(jié)果除了進(jìn)行智能業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)，還可以作為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化的輸入，以及用于更加廣泛的公益類及行業(yè)類大數(shù)據(jù)應(yīng)用。

6.智能安全

人工智能技術(shù)支持下的網(wǎng)絡(luò)安全的保障有著堅(jiān)強(qiáng)后盾，把人工智能和網(wǎng)絡(luò)安全管理緊密結(jié)合，能夠大大提高網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用水平，有效保障網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全。如人工智能垃圾郵件安全檢查、智能防火墻安全技術(shù)、入侵檢測(cè)和異常檢測(cè)等。