中国信通院--基于AI的智能切片管理和协同-白皮书_27页_1mb

基于AI的智能切片管理和协同总结

核心内容

本白皮书围绕5G网络切片的智能化管理与协同展开，重点分析了智能切片的需求、应用场景、标准研究、架构及流程、关键挑战以及商用模式。通过引入人工智能技术，旨在提升5G网络切片的灵活性、自动化水平与服务质量，实现从静态配置到动态调整的转变，满足垂直行业多样化的通信需求。

主要观点

• 网络切片的重要性：5G网络切片是实现差异化服务和资源隔离的关键技术，能够支持增强型移动宽带、超可靠低时延通信和大规模机器类通信等场景，避免重复建设独立网络。
• 智能化需求：网络切片的智能化是实现灵活部署、动态资源保障和优化运维管理的必要手段。
• AI技术的应用：AI技术，特别是机器学习，可以用于切片的部署优化、资源调度、体验评估、故障自愈等方面，提升网络切片的自动化和智能化水平。
• 标准化进展：3GPP、ETSI、ITU-T、CCSA等标准组织正在推进网络切片的智能化研究，涉及数据收集、模型训练、SLA转换、跨域协同等多个方面。
• 商用模式多样化：智能切片的商用模式包括标准化、定制化和开放化三种，满足不同租户和行业的需求。

关键信息

1. 智能切片需求和应用场景

• 租户需求：租户可通过自动化渠道订购切片，系统可提供SLA协商、运行状态监控、预测信息反馈等功能。
• 运营商服务需求：运营商需实现跨域的资源配置、性能保障和智能调度，以满足切片的动态调整需求。
• 典型应用场景：
  • 赛事/大型活动：需动态调整网络资源，保障通信和安全。
  • 工业巡检：结合AR和无线机器人技术，实现周期性、路线固定的智能化巡检。

2. 智能切片标准研究

• 3GPP：
  • SA1定义网络切片需求。
  • SA2定义端到端切片系统架构和控制流程。
  • SA5负责切片管理系统性能保障，研究如何将SLA转换为KPI及配置需求。
  • RAN3研究无线资源隔离方式，支持完全占有或动态调配。
• ETSI：
  • 成立ENI和ZSM工作组，分别研究智能业务部署与自动化管理。
• ITU-T：
  • 成立ML5G焦点组，研究机器学习在未来的网络应用。
• CCSA：
  • 多个技术委员会（TC3、TC5、TC6、TC7）分别研究IP网络、传输网、核心网和切片管理的智能化。

3. 智能切片架构及流程

• 总体架构：包括租户、切片管理系统和智能分析系统，三者协同实现切片的智能部署与管理。
• 业务流程：
  • 切片创建：切片管理系统根据SLA分解为各域资源配置，RAN侧需保障和最大资源分配。
  • 切片运行：基于NWDAF收集网络数据和业务体验数据，训练业务模型，实时评估业务体验。
  • 切片更新：根据运行状态和KPI数据，动态调整资源配置，实现资源优化和SLA保障。

4. 智能切片的关键挑战

• RAN侧资源管理：如何在保障切片隔离性的同时，实现资源的动态调配和高效利用。
• AI平台整合：如何将AI算法（如分类、聚类、回归、推荐）有效引入切片管理系统，实现智能化分析与决策。
• 切片部署智能化：合理分解SLA参数，匹配租户需求与网络资源。
• 标准化增强：需进一步定义跨设备商的数据收集、接口标准和协同机制，以支持端到端智能切片的实施。

5. 智能切片商用模式

• 模式1：标准化智能切片
  运营商提供标准化切片，租户可按需选择，提升资源利用率和降低运维成本。
• 模式2：定制化智能切片
  针对特定租户需求，智能配置切片组件，支持动态扩缩容，提升业务体验。
• 模式3：开放化智能切片
  通过API等工具开放网络能力模块，租户可自主开发和租用，提升灵活性和创新性。

总结与展望

智能切片是5G网络实现灵活、高效、安全服务的重要手段。通过引入AI技术，运营商可以实现从被动防御到主动优化的转变，提升网络管理效率和用户体验。尽管当前智能切片的研究仍处于初期阶段，但已有多个标准组织在推进相关技术研究和标准化工作，未来有望在智慧城市、无线节能、跨域协同等领域实现更广泛的应用。需要进一步加强技术验证、数据接口定义和跨厂商协同，以推动智能切片的商用落地。

缩略语表

主要贡献单位

• 中国信通院
• 中国移动
• 中兴通讯
• 大唐移动
• 腾讯
• NOKIA上海日乐