技術(shù)
導(dǎo)讀:今天,感謝這個(gè)5G+AI時(shí)代,將我與eMMB、uRLLC和mMTC并列為5G的四大支柱,小弟也總算熬出了頭,首次拉轟地站在了前臺(tái)。
各位奮戰(zhàn)在規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)維和網(wǎng)優(yōu)一線的兄弟姐妹們,大家好,我是你們既愛又恨的朋友——網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化。
回頭已是十年身,從08年誕生到現(xiàn)在,小弟其實(shí)已經(jīng)悄悄陪伴大家十余個(gè)春秋了,但說來慚愧,小弟不才,一直沒機(jī)會(huì)大顯身手,估計(jì)至今仍然有很多朋友對(duì)我感到陌生。
今天,感謝這個(gè)5G+AI時(shí)代,將我與eMMB、uRLLC和mMTC并列為5G的四大支柱,小弟也總算熬出了頭,首次拉轟地站在了前臺(tái)。
估計(jì)大家對(duì)eMMB、uRLLC和mMTC這三根柱已爛熟于胸,可對(duì)我依然云里霧里,所以是時(shí)候該向大家做一個(gè)徹底的自我介紹了。
終于熬出頭
追求簡(jiǎn)單,但非簡(jiǎn)略。— 愛因斯坦
要是他老人家還在,看到我們今天的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),估計(jì)也會(huì)無奈地吐舌頭吧。
幾十年來,我們的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)從1G到4G不斷發(fā)展,空前改變了人類生活,但這背后卻讓整個(gè)電信業(yè)付出了沉重的代價(jià)——技術(shù)不斷疊加,網(wǎng)絡(luò)變得越來越復(fù)雜。
▲網(wǎng)絡(luò)越來越復(fù)雜,運(yùn)維擔(dān)子越來越重
這是我們不得不付出的代價(jià),畢竟網(wǎng)絡(luò)性能和服務(wù)質(zhì)量的改進(jìn)不會(huì)從天而降,大多數(shù)新技術(shù)的引入都會(huì)增加復(fù)雜性。
但令人遺憾的是,一方面,網(wǎng)絡(luò)越來越復(fù)雜;另一方面,傳統(tǒng)人肉運(yùn)維模式卻幾乎一直未變,令設(shè)計(jì)、規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)、網(wǎng)優(yōu)一線的工程師們背負(fù)的重?fù)?dān)累加如山,工作越來越苦。
運(yùn)營(yíng)商不得不雇傭更多的人力來分析網(wǎng)絡(luò)問題,修復(fù)網(wǎng)絡(luò)故障,這又導(dǎo)致了整體效率低下,運(yùn)維成本越來越高。
現(xiàn)在5G來了,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)將面臨新的挑戰(zhàn)。
▲5G時(shí)代網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)面臨的挑戰(zhàn)
首先,5G新技術(shù)引入會(huì)給網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維帶來全新挑戰(zhàn)。
多制式技術(shù)共存,宏站、微站、皮站異構(gòu)共存,網(wǎng)絡(luò)將空前密集。5G終端、業(yè)務(wù)、場(chǎng)景將更加多樣化,網(wǎng)絡(luò)再增復(fù)雜性。同時(shí),NSA/SA組網(wǎng),以及NFV/SDN/邊緣計(jì)算等新技術(shù)引入,令網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更復(fù)雜。
其次,我們過去經(jīng)常講“只要加班能解決問題,就沒有通信工程師解決不了的問題”,但進(jìn)入5G時(shí)代,我們不得不面對(duì)一個(gè)殘酷的現(xiàn)實(shí)——不管你怎么加班,很多問題依然無解。
以網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化為例,過去全靠人去分析大量相互關(guān)聯(lián)的KPI指標(biāo)和參數(shù),但人的大腦本不是為處理大量相互關(guān)聯(lián)的變量而“設(shè)計(jì)”的,你能同時(shí)跟蹤分析的KPI指標(biāo)或參數(shù)最多不超過6個(gè)。也就是說,隨著5G時(shí)代網(wǎng)絡(luò)參數(shù)數(shù)量的增加,靠人力根本無法得出最佳解決方案。
再則,5G要求新業(yè)務(wù)能快速上線,業(yè)務(wù)發(fā)布將從原來的幾個(gè)月縮短到幾天,甚至是小時(shí)級(jí),并需在業(yè)務(wù)發(fā)布后實(shí)時(shí)保障低時(shí)延、高可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力,靠傳統(tǒng)人工流程同樣是不可能實(shí)現(xiàn)的。
簡(jiǎn)而言之,5G時(shí)代即需要通過自動(dòng)化來降低網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性和成本,也需要自動(dòng)化來提升業(yè)務(wù)體驗(yàn)和敏捷性,從而縮小量收剪刀差,促進(jìn)運(yùn)營(yíng)商持續(xù)健康發(fā)展。同時(shí),人工智能正像當(dāng)年的電力革命一樣到來,必將給各行各業(yè)帶來巨大改變,電信業(yè)當(dāng)然也不例外。
這就是小弟我今天終于熬出了頭的原因。
你這貨不是10年前就出來了嗎?為啥一直不溫不火?不會(huì)是換了個(gè)馬甲出來忽悠吧?
這個(gè)問題問得好,這位同學(xué),請(qǐng)問你是哪家單位的…
網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化不是SON的新馬甲
你說的沒錯(cuò),網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化并不是新鮮概念,業(yè)界早在十年前就提出了SON(自組織網(wǎng)絡(luò))概念。
SON技術(shù)主要包括三大功能:自配置、自優(yōu)化和自愈。自配置,指在站點(diǎn)開通時(shí)可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)元自動(dòng)發(fā)現(xiàn),數(shù)據(jù)自動(dòng)下載,傳輸自建立,以及PCI、鄰區(qū)和無線參數(shù)自配置;自優(yōu)化,指可自動(dòng)完成干擾管理、切換優(yōu)化、接入優(yōu)化和容量?jī)?yōu)化等工作;自愈,指可自動(dòng)檢測(cè)基站或小區(qū)退服,并采用補(bǔ)償措施來減少退服影響。
SON的理念坦白說是充滿著情懷的,直至今日還在牽引業(yè)界自動(dòng)化的方向。但當(dāng)年SON的技術(shù)卻存在無法逾越的局限性。
首先,SON只部署于無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部,沒有自頂向下的系統(tǒng)性設(shè)計(jì),缺乏全域、全網(wǎng)協(xié)同,不是端到端的自動(dòng)化。
其次,SON以一套相對(duì)固定算法應(yīng)對(duì)不同的場(chǎng)景,需人工核查輔助,不具備自感知、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自預(yù)測(cè)和自干預(yù)能力,無法動(dòng)態(tài)適應(yīng)越加復(fù)雜和多樣化的無線場(chǎng)景,它不是全閉環(huán)自動(dòng)化。
再則,SON更多以小工具或特定功能的形式孤島式部署,沒有與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)、優(yōu)化和業(yè)務(wù)發(fā)放等外部流程無縫打通。
換句話講,自動(dòng)化是生產(chǎn)力,SON并沒有與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)、優(yōu)化和業(yè)務(wù)發(fā)放等流程結(jié)成相互密切的關(guān)系,充分發(fā)揮出生產(chǎn)力的力量,這實(shí)際上存在著生產(chǎn)力與生產(chǎn)關(guān)系脫節(jié)。比如,引入SON后,優(yōu)化效率提升了,但核查工作反而增加了。
簡(jiǎn)而言之,SON的技術(shù)也還在持續(xù)演進(jìn),還在為網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)添磚加瓦,但已不是網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化的代名詞。在人工智能時(shí)代,AI將為自動(dòng)化插上高飛的翅膀,讓它可以超越局限,飛得更高,飛得更遠(yuǎn)。
AI時(shí)代的自動(dòng)化
網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)駕駛開往自治5G時(shí)代
AI時(shí)代的自動(dòng)化,就是告別零打碎敲的功能級(jí)SON,全新基于全域、全網(wǎng)來設(shè)計(jì)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),引入端到端的AI引擎構(gòu)建基于意圖和策略的全閉環(huán)自動(dòng)化能力,然后再逐步添加設(shè)計(jì)、規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)、優(yōu)化和業(yè)務(wù)發(fā)放等自動(dòng)化場(chǎng)景和用例,打通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)全流程,最終邁進(jìn)全自治化網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。
自治化網(wǎng)絡(luò),也被業(yè)界稱為“自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)”,比如,華為在去年就提出了打造一個(gè)運(yùn)維高效、性能卓越、業(yè)務(wù)敏捷的網(wǎng)絡(luò),像汽車一樣,邁向 “自動(dòng)駕駛”時(shí)代;比如,產(chǎn)業(yè)組織GSMA和TMF都有在牽引業(yè)界積極討論自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
眾所周知,自動(dòng)駕駛汽車分為6個(gè)等級(jí):L0-人工駕駛、L1-輔助人工駕駛、L2-部分自動(dòng)駕駛、L3-有條件自動(dòng)駕駛、L4-高級(jí)自動(dòng)駕駛、L5-全自動(dòng)駕駛,逐步讓駕駛員從“解放雙腳”到“解放雙手”,再到“解放雙眼”,最終“解放大腦”,進(jìn)入無人駕駛時(shí)代。
自動(dòng)駕駛汽車的基本原理是通過攝像頭、雷達(dá)、GPS等傳感器收集海量數(shù)據(jù)來“喂食”AI,實(shí)現(xiàn)自主決策和執(zhí)行剎車、轉(zhuǎn)向等動(dòng)作,其架構(gòu)分為傳感器、本地智能、云端智能三層,傳感器實(shí)時(shí)感知周圍環(huán)境,本地智能實(shí)時(shí)分析和決策,云端負(fù)責(zé)模型訓(xùn)練、高清地圖更新、交通信息提示等。
與自動(dòng)駕駛汽車一樣,自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)也分為了6個(gè)等級(jí):L0-手工運(yùn)維、L1-輔助運(yùn)維、L2-部分自治網(wǎng)絡(luò)、L3-有條件自治網(wǎng)絡(luò)、L4-高度自治網(wǎng)絡(luò)、L5-完全自治網(wǎng)絡(luò)。
▲圖片來源:TMF自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)白皮書
在實(shí)現(xiàn)原理上,與自動(dòng)駕駛汽車同樣相似,自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)通過收集海量網(wǎng)絡(luò)告警、事件、PM、MR、計(jì)費(fèi)、客戶投訴等數(shù)據(jù)來“喂食”AI,實(shí)現(xiàn)可自學(xué)習(xí)、自分析、自決策和基于意圖的自治網(wǎng)絡(luò)。
好了,說到AI,就說到點(diǎn)子上了,也就是說我們需要系統(tǒng)性的引入AI能力才有可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)的終極使命。且由于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)呈現(xiàn)典型的分布式的葉子網(wǎng)絡(luò),考慮到不同use case對(duì)時(shí)延的要求不盡相同,因此需要分層的引入AI能力實(shí)現(xiàn)及時(shí)的本地或者近端處理。因此在架構(gòu)實(shí)現(xiàn)上有三層:網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施層,單域自治層以及跨域協(xié)調(diào)層。
網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施層負(fù)責(zé)本地網(wǎng)元(比如基站)實(shí)時(shí)推理和處理海量數(shù)據(jù)。單域自治層(網(wǎng)絡(luò)管控層)通過管理與控制的融合,實(shí)現(xiàn)基于意圖與策略的單域閉環(huán)自動(dòng)化能力。云AI基于開放的接口實(shí)現(xiàn)跨域跨廠家協(xié)同,并借助專家經(jīng)驗(yàn)和全局?jǐn)?shù)據(jù)完成AI模型訓(xùn)練。
這樣的架構(gòu)設(shè)計(jì)好處在于 “分層自治、垂直協(xié)同”:一方面,各層之間可通過開放接口(開放API,SDK等)相互協(xié)調(diào)和交換信息;另一方面,各層可分別實(shí)現(xiàn)基于意圖的閉環(huán)自治,這就意味著各層之間通過開放接口相互協(xié)調(diào)和交換信息時(shí),不必通過繁重的數(shù)據(jù)和參數(shù),而簡(jiǎn)化為了面向場(chǎng)景的意圖交換,從而即保證了在架構(gòu)上可分層實(shí)現(xiàn),又能降低實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性,最終更易于實(shí)現(xiàn)跨域的、整網(wǎng)的全閉環(huán)自治。
說得簡(jiǎn)單,光設(shè)計(jì)好架構(gòu),定好等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),恐怕還不夠吧?我們的網(wǎng)絡(luò)比自動(dòng)駕駛汽車還復(fù)雜,什么時(shí)候才能實(shí)現(xiàn)啊?
這個(gè)問題問得非常好,這位同學(xué),你是哪家單位的…
羅馬不是一天建成的
自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)正在逐場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)
沒錯(cuò),全自治的5G網(wǎng)絡(luò)不可能一蹴而就,但一些場(chǎng)景下的自動(dòng)化已經(jīng)在逐步實(shí)現(xiàn)。
先以基站建設(shè)為例,流程主要包括設(shè)備安裝上電、站點(diǎn)數(shù)據(jù)制作、站點(diǎn)開通、調(diào)測(cè)和驗(yàn)收等環(huán)節(jié)。按照過去的流程,施工隊(duì)在現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)設(shè)備安裝上電,后臺(tái)工程師負(fù)責(zé)站點(diǎn)數(shù)據(jù)制作、遠(yuǎn)程開通、遠(yuǎn)程調(diào)測(cè),最后再進(jìn)行工程質(zhì)量檢查和驗(yàn)收。
但施工隊(duì)的兄弟們,你們有沒有遇到過在現(xiàn)場(chǎng)等后臺(tái)做數(shù)據(jù)的情況?估計(jì)都遇到過,原因何在?
假設(shè)某運(yùn)營(yíng)商安排了25個(gè)施工隊(duì),每個(gè)施工隊(duì)每天可安裝4個(gè)站,一天開通100個(gè)基站是沒有問題的,但問題來了,后臺(tái)網(wǎng)管中心的工程師只有3個(gè)人,由于需對(duì)逐個(gè)基站進(jìn)行數(shù)據(jù)配置、遠(yuǎn)程調(diào)測(cè)和質(zhì)量檢查,每人每天最多只能應(yīng)付20個(gè)站,3個(gè)后臺(tái)工程師一天總共才能完成60個(gè)基站,怎么辦?
現(xiàn)在加持AI的站點(diǎn)自動(dòng)部署方案,基于全網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)和AI,通過場(chǎng)景匹配、策略自動(dòng)選擇和自動(dòng)配置,可實(shí)現(xiàn)多站點(diǎn)并發(fā)自動(dòng)執(zhí)行開通、調(diào)測(cè)和檢查,大幅減少站點(diǎn)部署過程中的人的干預(yù),將效率翻倍。
再以網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)為例,眾所周知,5G Massive MIMO是5G關(guān)鍵技術(shù)之一,它可通過調(diào)整多天線陣列來動(dòng)態(tài)控制波束方向圖(Beam Pattern),使能5G MM天線下傾角、方位角、水平和垂直波寬均能動(dòng)態(tài)可調(diào),比如有賽事的時(shí)候?qū)⒍嗖ㄊ蛳驁?chǎng)館內(nèi),沒賽事的時(shí)候?qū)⒉ㄊ{(diào)整到周邊的CBD區(qū)域,比如覆蓋較遠(yuǎn)距離時(shí)采用更窄的波束以集中能量來補(bǔ)償路徑損耗,覆蓋較近距離時(shí)采用更寬的波束,這些都超越了傳統(tǒng)優(yōu)化工程師的能力邊界,只有基于機(jī)器學(xué)習(xí)和AI芯片才能快速精準(zhǔn)匹配最佳波束,大幅提升效率和性能。
在運(yùn)維方面,大家都知道網(wǎng)絡(luò)中大部分告警都是因?yàn)橐粋€(gè)根因引起,若基于AI對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行多維分析,找出告警關(guān)聯(lián)性,構(gòu)建故障模型庫,可實(shí)現(xiàn)快速定位根因,提升運(yùn)維效率。
在業(yè)務(wù)發(fā)放方面,譬如5G FWA(無線家寬)的業(yè)務(wù)發(fā)放,相較固網(wǎng)家寬業(yè)務(wù),不同家庭由于不同地址的信號(hào)覆蓋不一樣,導(dǎo)致不同家庭可以提供的帶寬能力是不一樣的。譬如有的家庭可以1Gbps,有的家庭最多可以享受到10Mbps。傳統(tǒng)意義上需要派工程師上門去評(píng)估,而隨著自動(dòng)化能力的引入,可以基于大數(shù)據(jù)和AI實(shí)現(xiàn)可保障帶寬的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。運(yùn)營(yíng)商只需要在營(yíng)業(yè)廳就可以一鍵式完成FWA業(yè)務(wù)的發(fā)放。
…
案例很多,但列舉這些案例的目的,并不是要炫耀自動(dòng)化有多能干,事實(shí)上這些案例距離我們遠(yuǎn)大的全自治化網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)還很遠(yuǎn),目的不過是要告訴大家,自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)正在像自動(dòng)駕駛汽車一樣,逐場(chǎng)景逐等級(jí)向我們走來。
讓我們?cè)俦容^一下自動(dòng)駕駛汽車。自動(dòng)駕駛汽車的演進(jìn)方向是先搭好設(shè)計(jì)架構(gòu),定好等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),然后將駕駛行為、行駛場(chǎng)地與環(huán)境組合,構(gòu)成不同的場(chǎng)景,比如暴雨天氣下在高速公路上高速行駛場(chǎng)景,再對(duì)各個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行逐一測(cè)試,一步一步邁向全自動(dòng)駕駛。場(chǎng)景測(cè)試是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛相當(dāng)重要的一環(huán)。
與自動(dòng)駕駛汽車一樣,自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)在通過架構(gòu)創(chuàng)新系統(tǒng)性的分層引入AI能力并定好等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(L0-L5)后,接下來就是對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)維、優(yōu)化和業(yè)務(wù)發(fā)放等工作流程所涉及的場(chǎng)景進(jìn)行逐個(gè)測(cè)試、逐個(gè)封裝,一步步邁向自治5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。
經(jīng)過大量的場(chǎng)景測(cè)試,今天自動(dòng)駕駛汽車已實(shí)現(xiàn)幾千公里僅需一次人為干預(yù),我們相信,自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過逐步的場(chǎng)景測(cè)試和封裝,也將從L1向L2、L3、L4…逐級(jí)演進(jìn)。
其實(shí),自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)可以跟自動(dòng)駕駛汽車一樣實(shí)現(xiàn)沿途下蛋,及時(shí)讓使用者享受到自動(dòng)化帶來的價(jià)值紅利。譬如,駕駛裝配有L2自動(dòng)泊車功能的汽車,這讓很多新手司機(jī)出行欲望大增。同樣,自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)到L3就可以在很多特定場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)全流程的閉環(huán)自動(dòng)化。譬如,網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化節(jié)能,站點(diǎn)的自動(dòng)化部署等。這些都將及時(shí)的給運(yùn)營(yíng)商帶來運(yùn)維效率、資源效率、能耗效率以及用戶體驗(yàn)上的成倍提升。
所以,千萬不要認(rèn)為自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)還太遙遠(yuǎn),事實(shí)上它正在加速到來。我們認(rèn)為大致在2021年左右,那些在網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化以及數(shù)字化轉(zhuǎn)型都走得堅(jiān)決的領(lǐng)先運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)大致可以實(shí)現(xiàn)L3的水平。
值得一提的是,GSMA在MWC19上海期間舉辦了AI in Network論壇,并成立了包括國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商、華為等11家產(chǎn)業(yè)伙伴在內(nèi)的AI in Network大中國(guó)區(qū)特別工作組,旨在通過全產(chǎn)業(yè)共同定義清晰的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以及案例的創(chuàng)新與分享推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)自治的實(shí)現(xiàn)進(jìn)程。
面對(duì)越趨復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)和越來越高的運(yùn)營(yíng)成本,面對(duì)未來多樣化服務(wù)和來自互聯(lián)網(wǎng)云巨頭們的激烈競(jìng)爭(zhēng),電信業(yè)正積極推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)駕駛,邁向網(wǎng)絡(luò)全自治化,以提升運(yùn)營(yíng)效率、競(jìng)爭(zhēng)力和敏捷性。這不再是可選項(xiàng),而是必選項(xiàng)。
各位規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)維和網(wǎng)優(yōu)一線的兄弟姐妹們,以上就是關(guān)于我——網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化的自我介紹,我已正式登場(chǎng),并已來到各位身邊,毫不客氣的講,如果你今天對(duì)我不理不睬,不久之后你將被迫與我套近乎,因?yàn)槲覍⒊蔀槟銈兾磥砉ぷ鞅夭豢缮俚囊徊糠?,幫你們從枯燥而繁瑣的工作中解脫出來,更好地投入到?chuàng)造性的工作中去。最后感謝大家聽我啰嗦了這么長(zhǎng)時(shí)間,讓我們一起跳進(jìn)自動(dòng)駕駛倉,共同駛往全自治的5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代!