2023-09-25-中国移动研究院-基于数字孪生和内生AI的网络自治_17页_1mb
报告摘要
基于数字孪生和内生AI的网络自治总结
核心内容
基于数字孪生和内生AI技术,中国移动研究院提出构建6G网络的高水平自治体系,目标是实现L5等级的自动驾驶网络,提供全自动、零等待、零接触、零故障的创新网络服务与ICT业务。该体系通过智能面与数字孪生网络的融合,实现网络全生命周期(规划、建设、运维、优化)的自治。
主要观点
- 网络自治水平提升:当前网络自治水平处于L2-L3等级,目标是提升至L5等级,实现高度自治。
- 智能面与数字孪生网络的融合:6G网络新增内生智能面和数字孪生网络,二者结合实现网络自治。
- 多形态智能架构:网络从集中式智能向多形态智能演进,实现云边端协同,提高模型训练和响应效率。
- QoAIS保障体系:引入三层闭环QoAIS(服务质量、任务质量、资源质量)保障机制,突破传统QoS指标维度。
- AI训练与推理服务:AI训练服务支持模型参数优化,AI推理服务实现端到端任务执行与反馈。
关键信息
网络自治等级
| 等级 | 特征 |
|---|---|
| L0 | 人工运营维护 |
| L1 | 人工实现,程序固化专家规则 |
| L2 | 部分自动驾驶,可自动调度流转 |
| L3 | 有条件自动驾驶 |
| L4 | 高级自动驾驶 |
| L5 | 完全自动驾驶 |
6G网络自治目标
- 实现全自动、零等待、零接触、零故障的网络服务。
- 构建自服务、自治愈、自优化、自演进的通信网络。
数字孪生网络关键技术特征
- 集中与分布相结合。
- 按需建模、高效交互的数字孪生体。
- 低成本预验证试错环境。
- 内闭环数字域寻优,外闭环校正。
内生AI网络逻辑功能部署选项(以ORAN为例)
| 选项 | 特点 |
|---|---|
| Option 1 | 管理面部署,任务执行在网管,可能涉及NRT-RIC协作 |
| Option 2 | 管理面部署,任务执行在网元 |
| Option 3 | 管控两级用例方案,本地任务执行在网元,结果上报网管 |
| Option 4 | 管控两级执行方案,资源调度多级协同 |
AI推理服务流程
- 用户发起AI推理请求;
- AI用例导入网管设备;
- 解析AI服务对应的QoAIS,下发至基站;
- 基站分解QoS为资源QoS需求,明确四要素(连接、计算、数据、算法/模型);
- 基站实时调整计算分配、优化通信连接质量、采集处理数据、更换或优化算法模型;
- 基站将结果反馈给用户。
通信网络大模型应用场景
| 应用场景 | 功能 |
|---|---|
| 网络运营 | 提升信息通信服务能力,增强智能客服、经营分析、智能营销 |
| 网络运维 | 支持故障识别、定位、自愈,增强运维能力 |
| 网络运行 | 无线信道建模、语义通信(如使用ChatGPT作为编码器和解码器) |
通信网络大模型挑战
| 场景 | 数据要求 | 模型要求 | 网络架构影响 | 影响程度 | 研发工作量 | 可行性 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 网络运营 | 多模态数据(客服对话、行业文件等) | 多模态机器学习、语言理解、文本生成 | 作为外部服务调用 | 小 | 小 | 高 |
| 网络运维 | 标准化与非标准化数据(KPI、XDR、日志等) | 非标数据治理、自然语言理解、逻辑推理、代码生成 | 作为内部功能,需网络接口交互 | 中 | 中 | 待评估 |
| 网络运行 | 非标准化物理层数据与标准化网络层数据 | 逐步推理、模型压缩、自适应推理 | 嵌入已有应用或融合为网元 | 大 | 大 | 待评估 |
有待研究的技术问题
内生AI
- 如何基于三层QoAIS指标体系,设计面向网络自治用例的QoAIS指标?
- 如何以AI任务为中心,实现灵活的多维资源编管控?
- 网络运维和网络运行是否存在通用智能大模型?对数据有何要求?代价如何?网络如何满足运行态大模型对存储、算力和数据的需求?是否影响网络架构?
数字孪生网络
- 如何对无线网元和网络进行功能和性能建模?如何依据不同网络自治场景的需求,按需生成网元和网络的数字孪生体?
- 如何构建低成本、满足精度和实时性需求的数字孪生预验证环境和迭代优化闭环?
- 通用网络AI大模型与网络数字孪生的关系?与网络数字孪生模型的关系?
结论
基于数字孪生和内生AI技术,6G网络将实现高度自治,提升运营效率和服务质量。该体系通过多形态智能架构、QoAIS保障机制、AI训练与推理服务、大模型应用等关键技术,推动通信网络向自服务、自治愈、自优化、自演进方向发展。然而,仍需解决一系列技术问题,以确保网络自治的可行性与可持续性。
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