5G网络人工智能化的关键技术研究.pdf

5G网络人工智能化的关键技术研究摘要：5G技术是许多技术实现的前提，对5G技术进行人工智能化升级，能够提升其适用性。针对智能化5G网络的内容和架构，分析了当前5G网络人工智能化的关键技术，希望促进相关技术的进步。关键词：5G网络；人工智能化；关键技术随着技术的发展，人工智能应用场景不断扩大，提高了许多技术的使用效果。5G技术具有速度快，传输稳定等特点。通过人工智能化，能够挖掘更多使用效果。要促进5G网络人工智能化的使用效果，完善5G功能，不断探索智能化方法，提升人们使用体验。1智能化5G蜂窝网络5G网络采用了先进的无线传输技术和无线网络体系结构，5G将成为多系统融合、协同、多模式并存的异构网络。从技术上讲，多层多无线接入技术并存，造成了网络结构的复杂性。不同的无线接入技术以及不同的覆盖容量的网络结点之间存在着复杂的联系，网络的部署、管理和维护是一项非常具有挑战性的任务。为了降低网络部署、运行维护的复杂性和费用，改善网络维护的质量，5G网络必须具备自感知、自调整等智能功能，以适应未来移动信息化时代不可预见的快速变化。1.15G网络应用场景5G时代通信网需要满足三大应用场景:增强移动带宽，高可靠低时延和海量连接应用。这些应用场景需要SG网络具备虚拟化，可切片，带宽按需分配，时延可定制化的动态属性。作为SG网络的重要组成部分，光网络也需要向着灵活可重构的动态光网络演进。SDN和NFL的引入为光网络的自动化、虚拟化创造有利条件。当网络进行实时重构时，必须确保网络重配置的效率和稳定性。因此在光网络重配置过程中需要监控网络的实时状态。同时，随着用户流量的急剧增长，为了减小移动前传的带宽承载压力，SG前传光网络将使用新的基带功能分割方式。为了适应基站不断变化的流量，在进行基带功能部署时需要更加主动地考虑外界环境对部署策略的影响。1.2人工智能人工智能的终极目标就是要构建一种与人类的思维活动相似的系统。所以，人工智能的实现，很大程度上取决于所构造的操作系统是否能够按照其“思维活动”而作出其所期望的行为。在人工智能的研究中，主要涉及感知、挖掘、预测和推理。1.35G网络人工智能化的重要意义1.3.15G网络要求对各种资源进行智能决策，并对业务流进行动态管理。在以前，以语音为主导的通信网路，其流量模式可以很容易地进行预测，而这个阶段的流量需求管理也比较简单。但是，随着智能手机的不断涌现，无线流量模型的维度和粒度也越来越复杂。为确保网络在各种业务和流量要求下仍能保持最优的用户体验，必须进行非常复杂的处理。例如，在网络的功能虚拟化中，它的核心决策算法需要能够自动地与当前无线、用户、流量状况相匹配，从而实现对资源的动态分配。在这一点上，人工智能是目前无线通信系统中最好的选择。1.3.25G网络必须采用自动化来减少成本，同时提高效率。如何以低成本和高效率的方式来管理越来越复杂的网络，是目前的一个主要问题。目前，2G、3G、4G网络的数据采集主要是通过路测、用户投诉记录或者OMC等方式获得，但由于缺乏有效的数据采集方法，无法满足5G网络在低延迟、实时追踪等方面的需要。要实现5G网络的自动化，就必须对用户域、网络域和无线域的动态网络状态有一个全面的认识。因此，在5G网络中，智能感知技术是实现自动化的关键。1.3.35G网络的需求是基于业务特点的需求。为了适应不断增长的网络业务需要，必须提高网络资源的使用效率。目前的手机网络使用网络结构来提供各种服务。由于网络本身的单一性，使得网络中的所有用户都必须使用同样的带宽，这样不但不能满足不同类型服务的特定性能要求，而且会极大地减少网络资源的利用率。5G网络切片的出现，为客户提供了个性化的服务，同时也为灵活的网络切片调用提供了必要的支持。2智能5G网络架构为提高现有的网络决策能力，实现网络的自动化，能够根据需要构建网络切片，从而实现对网络的灵活利用和管理。必须使蜂窝网络具有对周围环境的感知、学习不确定性因素、设计相应的行为以及合理的配置网络。人工智能的本质，就是要解决如何学习变量，如何预测未来，如何与周围的环境相互作用，寻找可能的答案。因此，5G时代的蜂窝网络将会通过人工智能技术与周围的环境进行互动，从而改变网络的运行方式，从而达到5G时代的智能化。本文所提出的智能5G网络体系结构由环境舱、智能中心和网络策略三大部分组成。5G智能网络体系结构可以读取、观察和分析各种网络环境中的各种信息，并在此基础上制定出相应的应对措施来控制网络环境。2.1环境舱在智能5G网络体系结构中，只有环境仓才能直接与真实的网络环境进行通信，其功能包括：2.1.1为了维护网络运行的有序性，环境仓必须将网络拓扑信息、业务请求信息、网络资源利用等信息进行存储，并向智能中心进行大量的数据传输。2.1.2为确保向智能中心传输的网络信息的实时性，环境仓还必