網(wǎng)絡(luò)人工智能（Network Artificial Intelligence，NAI）指將人工智能技術(shù)應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)中，使用機(jī)器替代或優(yōu)化目前依靠人工進(jìn)行的工作，使運營商能夠更加便捷地提供更加優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
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)運營帶來了新的機(jī)遇。
通過控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離，SDN為網(wǎng)絡(luò)運營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)自動化管理和控制的能力。在SDN的3層架構(gòu)中，軟件驅(qū)動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。通過引入人工智能技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)管理者不僅可以安排自動化智能業(yè)務(wù)編排器，而且可以對人工智能優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)策略進(jìn)行編程，并將這些程序自動化編譯到任務(wù)腳本中，然后通過應(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)管理者還可以通過手機(jī)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息來持續(xù)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。必要的時候，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)層級的功能和應(yīng)用劃分為多個功能塊，并讓這些功能塊以軟件形式獨立運行。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，可以通過虛擬網(wǎng)絡(luò)功能實現(xiàn)按需的動態(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，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的智能管理及對全局資源的智能監(jiān)控。
電信網(wǎng)絡(luò)運營商持續(xù)探索網(wǎng)絡(luò)智能化建設(shè)，積極研究和實踐包括數(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)運營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)運營商看到了其在4G/5G協(xié)同、無線覆蓋和容量調(diào)優(yōu)、故障分析、根因分析與定位、自愈與預(yù)測、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。
國內(nèi)外主流運營商在人工智能應(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。國內(nèi)三大運營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)，在智能運維系統(tǒng)中引入無人機(jī)，實現(xiàn)塔臺的智能巡檢和運維派單。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、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)運營者可以從多個維度，多個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.智能運維
對電信網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的運行狀況進(jìn)行持續(xù)有效的監(jiān)控、對故障進(jìn)行及時恢復(fù)是業(yè)務(wù)保障的重要工作。運營商通過部署相應(yīng)的性能監(jiān)控類、告警處理類應(yīng)用幫助運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，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)越來越難以管理和維護(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)測不夠。
通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，會引發(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，運維人員需要對告警進(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)，對網(wǎng)絡(luò)告警和故障征兆進(jìn)行預(yù)處理，通過建立類似人類大腦認(rèn)知的過程模型，借助高性能硬件和強(qiáng)大軟件平臺，對數(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，針對海量告警數(shù)據(jù)和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自動選擇最優(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)化主要包括流量優(yōu)化、能耗優(yōu)化、無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量優(yōu)化3方面。
通過在SDN控制器上引入人工智能技術(shù)，實現(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，重新計算所有隧道路徑，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量優(yōu)化。對流量過載的路徑進(jìn)行全局優(yōu)化算路，實現(xiàn)全網(wǎng)負(fù)載均衡。通過對擁塞數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和分析，識別擁塞網(wǎng)絡(luò)特征和用戶模式，可以提高智能流量優(yōu)化的調(diào)整效率和準(zhǔn)確性。
網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量優(yōu)化需要根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)荷、位置情況、無線環(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，再對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，指導(dǎo)調(diào)整無線參數(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)對網(wǎng)絡(luò)覆蓋、用戶分布、業(yè)務(wù)特點進(jìn)行綜合分析，借助流量預(yù)測技術(shù)，精準(zhǔn)預(yù)測熱點小區(qū)，智能設(shè)置休眠和喚醒設(shè)備的時間，提供可靠的用戶體驗，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)功能管理兩個功能實現(xiàn)。將人工智能與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)部署相結(jié)合，設(shè)計智能部署和編排系統(tǒng)，預(yù)測虛擬資源利用率，評估反饋部署結(jié)果，動態(tài)優(yōu)化部署模型分析的精準(zhǔn)度，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動高效部署。
網(wǎng)絡(luò)切片對網(wǎng)絡(luò)的自動化、可編程性和模塊化要求更高，人工智能能夠幫助網(wǎng)絡(luò)運營商解決網(wǎng)絡(luò)切片實例數(shù)量多、切片實例生命周期動態(tài)管理、動態(tài)擴(kuò)縮容等問題。通過數(shù)據(jù)采集掌握網(wǎng)絡(luò)的實時運行情況，利用人工智能技術(shù)根據(jù)采集數(shù)據(jù)對用戶行為、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)及相應(yīng)資源需求進(jìn)行預(yù)測和評估，保障網(wǎng)絡(luò)能夠及時調(diào)整相應(yīng)資源，維持網(wǎng)絡(luò)正常運行。
5.智慧經(jīng)營
運營商網(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，是運營商提升運營能力、向智慧經(jīng)營轉(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)地對用戶軌跡和偏好進(jìn)行分析預(yù)測。分析的結(jié)果除了進(jìn)行智能業(yè)務(wù)經(jīng)營，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)、入侵檢測和異常檢測等。
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