Wireless AI让移动网络更具生命力
Wireless AI让移动网络更具生命力
作者: 丁江波 来源: 《华为技术》第80期 发布时间: 2018-06-14

     随着5G时代即将到来,运营商的网络日益复杂,极大增加了网络运维、无线资源管理以及业务体验保障等方面的难度。华为推出Wireless AI以应对上述挑战,对于移动网络与AI的结合而言,当前的探索仅仅是个开始。

 
引入AI加速网络的自动化是终极之道
 
    面向5G时代,网络将走向更大规模、更多频段、更多通道,以及更加丰富的站点形态与场景。这一方面将带来网络运维复杂度的激增;另一方面,网络系统的复杂也会导致无线资源的使用效率不断降低。
 
     在业务层面,一张物理移动网络承载的业务类型急剧增加,而且越来越多元,从传统的以语音、数据为代表的MBB业务,走向以使能行业数字化为代表的移动物联网业务。一方面,业务体验的保障成为业务开展的刚性前提;另一方面,随着切片机制的引入,多业务之间的实时资源协同也变得愈加困难。
 
    面对一张复杂度将百倍于当前的移动网络,如何有效应对随之而来的网络运维复杂性、无线资源管理以及业务体验保障等方面的挑战?传统的方法和工具已经无法满足新时代的业务发展需求,唯有引入AI,加速网络自动化才是终极之道。
 
Wireless AI是未来网络的必要元素
 
    在2017年11月召开的全球移动宽带论坛上,华为首次面向业界发布未来网络的核心元素Wireless AI,正式启动了移动通信领域AI应用探索的进程。
 
    2018年初,Wireless AI亮相世界移动大会,华为再次向业界指出,Wireless AI是应对5G时代运维复杂性激增、资源使用效率下降以及业务体验保障三大挑战的杀手锏,并指明了AI在移动通信领域的三大价值方向:驱动运维极简、突破性能极限和使能新商业。
 
    例如,Wireless AI与Massive MIMO、多频多制式以及无线指纹定位三大场景结合,能够将运维效率提高3-10倍,体验提升超过20%,定位精度改善3倍以上。
 
     其中,Massive MIMO是基于5G技术实现高容量覆盖的典型站点,能显著提高频谱的利用效率。在当前的4.5G时代,影响小区覆盖的广播波束组合有接近300种,而在5G时代,其组合方式将超过10000种。如果依赖传统的人工经验,基本不可能实现根据场景和话务特征的灵活适配。通过采用基于增强学习的自动寻优,与特定场景以及动态话务模型自适配,可以批量自动化实现最佳Pattern的快速锁定,运维效率从而倍增,进而提升小区的整体性能。华为与日本某运营商的联合创新测试表明,预期小区吞吐量以及接入用户数能够增加20%。
 
    此外,随着移动物联网的兴起,特别是NB-IoT的应用加速普及,海量的物联网终端都需要有满足其应用需求的定位能力,如共享单车。基于GPS的定位方案可以实现米级的定位能力,但面临着芯片成本高企以及能耗高等问题,而当前基于NB-IoT的定位精度还不足以满足应用需求。通过引入Wireless AI,输入多维的结构化数据构成网络指纹,可以实现约30米精度的定位能力,进而满足共享单车等的定位能力要求。未来,随着网络指纹维度的进一步扩展,甚至有希望实现“亚米级”的定位能力。
 
打造Wireless AI应用的“梦工厂”
 
    华为对Wireless AI的探索不是一蹴而就的,需要从数据、智能算法以及架构等方面进行能力的全面构建。如果说当前一些应用是沃土上长出来的几颗硕果,那么全面构建底层能力之后,呈现在大家眼前的,将是一整片物产富饶的森林。
 
让移动大数据大得更有价值
 
    移动网络每天都会产生海量的数据,其中很多实时数据原本就是“阅后即焚”,并不会进行有效的结构化存储。Wireless AI要应用在移动领域,最关键的一环是做好移动大数据的治理,实现数据的三个转变:从实时数据延伸到历史数据,从单维数据到多维数据,从碎片化数据到结构化数据。从更加长远的角度来看,未来移动基站就是我们整个移动大数据的感知系统,不仅仅有移动通讯系统内部产生的数据,也有移动基站对外部环境的感知数据。通过提炼大数据中的特征,实现小区级、栅格级以及用户级的精准画像,最终实现真正意义上的移动网络数字孪生(Digital Twin)。
 
构筑移动领域专属的AutoML平台
 
    移动网络系统有自己独特的特点,基于在移动通讯领域的长期积累,华为已经构建面向移动网络的AI/ML算法库,集成业界和自研的多种AI算法,生成匹配移动网络应用场景的各种数据模型,覆盖90%的移动场景。同时,华为与众多高校开展AI领域的合作,探索新的算法模型。当前,华为已经研发出移动通信领域首个自动机器学习算法(AutoML,Auto Machine Learning),数据建模周期从数月降至数天,加速了Wireless AI应用的孵化进程。
 
     对于移动网络与AI的结合,当前的探索仅仅处于萌芽阶段。其独特的魅力在于,你或许永远也无法预测,一个拥有认知和进化能力的移动网络下一秒将带来怎样的惊喜。我们相信,随着Wireless AI与移动网络持续不断相交、相知、相融,未来的移动网络将越来越能满足用户的个性化需求,也将具有更加蓬勃的生命力。

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