AI in Network 智能自治网络案例报告 October 2019 目录 01 5G时代的新挑战和新机遇 ------------------------------ 02 人工智能技术进入蓬勃发展的时期 --------------------- 04 运营商对智能自治网络的诉求逐渐凸显 ---------------- 05 智能自治网络相关标准进展 ----------------------------- 12 02 智能自治网络总体规划 ----------------------------- 15 智能自治网络的分层架构 ------------------------------- 16 智能自治网络的阶段划分 ------------------------------- 17 智能自治网络的案例总览 ------------------------------- 19 03 智能自治网络典型应用案例 ----------------------- 20 人工智能在网络规划建设中的应用 --------------------- 21 智能规划机器人 承载网智能流量预测 站点自动部署 宽带装机质量监控 人工智能在网络维护监控中的应用 --------------------- 36 无线网络智慧运营分析平台 CONTENTS 目 录 01 智能自治网络是5G时代的重要组成部分 -------- 目录 目 录 IPRAN网络告警压缩 接入网弱光检测 无线告警根因分析 跨域智能告警根因分析 基于动态阈值的网络运维异常检测 基于基因图谱的智能告警 人工智能在网络优化配置中的应用 --------------------- 59 5G智能广播参数调整 基于射频指纹的负荷均衡 人工智能在业务质量保障提升中的应用 ---------------- 65 智能承载网切片管理 智能业务识别 智能业务体验评估 智能MOS评估 人工智能在网络节能增效中的应用 --------------------- 75 无线网络节能 人工智能在网络安全防护中的应用 --------------------- 79 高级威胁防御 垃圾短信智能分析与优化 敏感数据保护系统 僵尸网络域名检测 人工智能在网络运营服务中的应用 --------------------- 95 智能客服 智能投诉处理 批量投诉用户预警 03 总结 ----------------------------------------------------- 100 01 智能自治网络是5G时代的重要组成部分 01 智能自治网络是5G时代的重要组成部分 随着移动通信逐步迈入5G时代，新技术和新特性层出不穷，新业务和新应用不断涌现。传统的 电信网络运行管理模式已经不足以支撑不断增长的网络演进、业务发展、用户体验和运营分析要 求，也难以有效提升网络运营效率和控制运营成本。业界已经认识到5G时代需要一个高度智能的自 动化网络，并逐步向智能自治网络演进。智能自治是移动通信创新商业模式的重要使能者，也将成 为后5G时代移动通信网络的核心要素。将人工智能技术引入移动网络将是5G和后5G时代网络设 计、部署、运营、保障、优化的必然要求。 为了最终真正实现智能自治网络，需要整个行业形成对智能自治网络的统一认识和理解，不断 明晰智能自治网络的概念，明确智能自治网络的各个发展阶段及其目标，共同孵化智能自治网络案 例。人工智能技术与通信网络的融合发展，将给通信网络注入新的技术活力，开启前所未有的可能 性，从而促进GSMA“Intelligent Connectivity（智联万物）”愿景的真正实现，连接所有人、所 有物到一个更美好的未来。 5G时代的新挑战和新机遇 当前，5G网络的部署正在全球各地火热开展。与4G网络相比，5G网络在传输速率、传输时 延、连接规模等关键性能指标上有了质的飞跃，从而可以支撑更加丰富的业务场景和应用，但同时 也给移动运营商带来了CAPEX和OPEX不断攀升的挑战。 越来越复杂的网络需要运维模式的革新 在很长一段时间内，5G网络将长期与存量的2G/3G/4G网络并存，这将为5G 网络的运营和维护 带来前所未有的挑战。为了支撑eMBB、mMTC、URLLC 三种典型业务场景并保证良好的网络性 能，诸如Massive MIMO、灵活空口等复杂性较高的新技术在5G中被引入，以满足峰值速率、频谱 效率、低时延、高可靠性、连接密度等更苛刻的技术指标。基于虚拟化和云化理念重新构筑的5G核 心网在带来资源调度灵活性的同时也增加了网元和接口的多样化，提出了网络统一调度管理的要 求，传统网络运维模式存在的问题更加凸显。 业务创新不断加速，对网络智能化程度要求越来越高 虽然4G时代移动流量使用呈指数级增长，但每比特流量单价却不断降低。进入到5G时代，仅依 靠传统数据业务将很难带来收入上的新增长，主要业务创新将与其他行业的数字化转型息息相关， 这将需要移动运营商在商业模式上变革，并大幅增强网络灵活性以满足用户和业务运营需求。 在5G时代，人与人通信的单一模式将逐渐演化为人与人、人与物、物与物的全场景通信模式， 02 智能自治网络是5G时代的重要组成部分 业务场景将会更加复杂。许多新的业务场景提出了对SLA的差异化需求，带来了与其配套的网络运 营的复杂性。 依托5G网络能力和丰富的业务发展，业务体验也将随之呈现出多元化、个性化发展态势，比如 沉浸式体验、实时交互、情感和意图精准感知、所想及所得等，网络对于体验的支撑保障，将颠覆 传统模式，迎来全新挑战。 引入人工智能技术能够有效应对相关挑战，带来新的机遇 5G网络有大量可利用的数据，包括传输层数据（信道、频谱、用户链路）和网络层数据 (各种 信令、管理数据），此外，还有各种类型的应用层数据。运营商可以基于这些数据，引入人工智能 技术来应对5G网络挑战。引入人工智能技术，实现大数据分析及自适应策略决策，能够进一步优化 自动化方案，帮助不断理解和预测用户和网络的需求，实现更好的资源编排和调度，从而逐渐实现 完全的智能自治网络。智能自治网络有助于降低网络建设和运营成本，响应用户和业务的需求，创 新商业模式，为运营商带来巨大的新机遇。 5G的网络规划设计上需要能够快速简洁地体现运营商意图；业务开通上需要减少人为配置错 误，快速上线业务；网络运营运维上，需要突破依靠专家经验为主的传统运营运维模式的局限。自 动化网络运营能力，将成为5G时代除eMBB、mMTC、URLLC之外不可缺少的第四维，成为5G业务 创新和发展最重要的推动力量之一。 mMTC eMBB eMBB 5G 5G uRLLC mMTC uRLLC Automation 图 1 网络自动化成为5G网络的第四维 03 智能自治网络是5G时代的重要组成部分 人工智能技术进入蓬勃发展的时期 人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门 技术科学。自1956年诞生以来，人工智能理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大。人工智能的 研究目的是促使智能机器会听（语音识别、机器翻译等）、会看（图像识别、文字识别等）、会说 （语音合成、人机对话等）、会思考（人机对弈、定理证明等）、会学习（机器学习、知识表示 等）、会行动（机器人、自动驾驶汽车等）。 人工智能的发展历程就像人类对未知的探索一样，经历了曲曲折折和起起伏伏，到目前为止大 致可以划分为以下6个阶段： 一、起步发展期：1956年—20世纪60年代初。人工智能概念提出后，相继取得了一批令人瞩目 的研究成果，如机器定理证明、跳棋程序等，掀起了人工智能发展的第一个高潮。 二、反思发展期：20世纪60年代—70年代初。人工智能发展初期的突破性进展大大提升了人们 对人工智能的期望，人们开始尝试更具挑战性的任务，并提出了一些不切实际的研发目标。然而， 接二连三的失败和预期目标的落空，使人工智能的发展走入低谷。 三、应用发展期：20世纪70年代初—80年代中。20世纪70年代出现的专家系统模拟人类专家 的知识和经验解决特定领域的问题，实现了人工智能从理论研究走向实际应用、从一般推理策略探 讨转向运用专门知识的重大突破。专家系统在医疗、化学、地质等领域取得成功，推动人工智能走 入应用发展的新高潮。 四、低迷发展期：20世纪80年代中—90年代中。随着人工智能的应用规模不断扩大，专家系统 存在的应用领域狭窄、缺乏常识性知识、知识获取困难、推理方法单一、缺乏分布式功能、难以与 现有数据库兼容等问题逐渐暴露出来。 五、稳步发展期：20世纪90年代中—2010年。由于网络技术特别是互联网技术的发展，加速了 人工智能的创新研究，促使人工智能技术进一步走向实用化。1997年国际商业机器公司（简称 IBM）深蓝超级计算机战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫，2008年IBM提出“智慧地球”的概 念。以上都是这一时期的标志性事件。 六、蓬勃发展期：2011年至今。随着大数据、云计算、互联网、物联网等信息技术的发展，泛 在感知数据和图形处理器等计算平台推动了以深度神经网络为代表的人工智能技术的飞速发展，大 幅跨越了科学与应用之间的“技术鸿沟”，诸如图像分类、语音识别、知识问答、人机对弈、无人 04 智能自治网络是5G时代的重要组成部分 驾驶等人工智能技术实现了从“不能用、不好用”到“可以用、超过人类”的技术突破，迎来爆发 式增长的新高潮。当AlphaGo Zero通过自主学习，从一张白纸起步，在几天的时间内，学习成长为 一个能够以100比0完胜那个击败李世石、柯洁等顶尖人类棋手的AlphaGo时，自我进化自我完善的 通用人工智能似乎也不再是遥不可及的梦想了。 凡是能够提供大量训练数据的领域，应用人工智能技术基本上都出现了丰硕的成果。移动网络 每天产生的海量数据，是将人工智能技术应用到移动网络中的基础，人工智能在解决高计算量数据 分析、跨领域特性挖掘、动态策略生成等方面，具备天然优势，人工智能技术将逐步把听、看、 说、思考、学习和行动的能力带入到移动网络中，分层分级实现智能自治网络。 运营商对智能自治网络的诉求逐渐凸显 目前全球领先运营商都将人工智能列为重点战略之一。国内运营商方面，中国移动发布统一AI 研发云平台，致力于网络、市场、服务、安全、管理5大领域的规模化AI应用；中国电信发布《中国 电信人工智能发展白皮书1.0》，明确从“随选网络”向“随愿网络”的智能化转型；中国联通打造 智能、敏捷、集约、开放的网络，构建统一网络AI能力平台，研发网络规划、设计、建设、维护和 优化模型，支撑网络运营业务。AT&T、Vodafone等国际运营商也积极布