隨著(zhù)5G網(wǎng)絡(luò )的大規模商用,加速的服務(wù)創(chuàng )新對網(wǎng)絡(luò )智能提出了更高的要求。運營(yíng)商如何利用AI技術(shù)應對未來(lái)網(wǎng)絡(luò )的挑戰,更好地管理來(lái)自網(wǎng)絡(luò )不同層的數據,支撐公司業(yè)務(wù)管理向智能化轉型,成為了一個(gè)關(guān)鍵的課題。
目前,全球運營(yíng)商、設備商和數字化應用服務(wù)提供商皆已開(kāi)始了將AI技術(shù)應用到通信網(wǎng)絡(luò )本身的探索,并取得了不錯的進(jìn)展。2019年,TM Forum提出了自智網(wǎng)絡(luò )的概念。隨后,包括GSMA、ETSI、3GPP,以及ITU,都把網(wǎng)絡(luò )智能化放到了標準化的議程中。對于網(wǎng)絡(luò )智能化的實(shí)施路徑,當我們翻看各標準組織的定義,以及運營(yíng)企業(yè)發(fā)布的白皮書(shū)時(shí)就會(huì )發(fā)現,大家都有各自的想法或愿景。但追本溯源,在通信網(wǎng)絡(luò )基礎設施逐步從專(zhuān)用硬件平臺向全面云化的通用硬件平臺轉型的當下,開(kāi)放解耦、融合創(chuàng )新、產(chǎn)業(yè)協(xié)作是網(wǎng)絡(luò )智能化的必經(jīng)之路。
在英特爾首席工程師、人工智能首席架構師夏磊看來(lái),網(wǎng)絡(luò )智能化是個(gè)端到端的應用場(chǎng)景,需要依賴(lài)一整套端到端的數字基礎架構作為支撐。在眾多的技術(shù)實(shí)現路徑中,英特爾產(chǎn)品組合是個(gè)“近水樓臺”式的選擇,特別是英特爾? 至強? 平臺,它在曾經(jīng)和現在都是網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品技術(shù)和解決方案提供商們大量采用,也是全球范圍內眾多運營(yíng)商們推進(jìn)網(wǎng)絡(luò )轉型的主力平臺,而在它演進(jìn)至至強? 可擴展平臺,開(kāi)始在CPU上集成AI加速能力,并擁有oneAPI工具套件、BigDL等軟件和一系列面向英特爾? 架構優(yōu)化的AI框架的支持后,也升級成為了能幫助合作伙伴及用戶(hù)提供高可用的、端到端的智能網(wǎng)絡(luò )應用解決方案的堅實(shí)技術(shù)基座,也開(kāi)始在推動(dòng)智能網(wǎng)絡(luò )應用的落地進(jìn)程上發(fā)揮關(guān)鍵作用。
融合共生網(wǎng)絡(luò )智能化已成行業(yè)共識
一般來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò )的持續演進(jìn)升級是由業(yè)務(wù)驅動(dòng)的,網(wǎng)絡(luò )智能化也是如此。而網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)化和智能化也一直是電信運營(yíng)商部署網(wǎng)絡(luò )長(cháng)期追求的理想目標,并在這個(gè)方向努力了幾十年。
以無(wú)線(xiàn)通信為例,無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )智能化經(jīng)歷了2G/3G的萌芽階段、3G/4G的小規模應用階段。5G時(shí)代的開(kāi)啟,CT和IT的邊界不再,融合共生已是業(yè)界共識。中國移動(dòng)專(zhuān)家就曾指出,移動(dòng)通信是復雜的巨系統,涉及百億終端、千萬(wàn)基站、萬(wàn)套核心設備,需要體系化、全局化地進(jìn)行系統架構設計,業(yè)務(wù)運營(yíng)也將更為復雜,必須要引入網(wǎng)絡(luò )智能化能力。
當然,網(wǎng)絡(luò )智能化不是僅局限于移動(dòng)通信領(lǐng)域。隨著(zhù)業(yè)務(wù)的不斷豐富,園區、數據中心等場(chǎng)景的網(wǎng)絡(luò )規模和復雜度也會(huì )進(jìn)一步攀升,引入SDN、AI/大數據等技術(shù),提升網(wǎng)絡(luò )智能分析和業(yè)務(wù)編排能力,同時(shí)降低運維成本,也同樣是運營(yíng)商的訴求。
亞信科技網(wǎng)絡(luò )智能化首席專(zhuān)家王希棟認為,網(wǎng)絡(luò )和AI的融合共生是相互的,或者說(shuō)雙向的。將人工智能的技術(shù)與通信網(wǎng)絡(luò )的硬件、軟件、系統等深度融合,可以實(shí)現網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)/運維和網(wǎng)絡(luò )服務(wù)的智能化,助力通信網(wǎng)絡(luò )提質(zhì)增效。同時(shí),運營(yíng)商還可以以網(wǎng)絡(luò )為載體去實(shí)現更廣泛的智能化,利用通信網(wǎng)絡(luò )自身AI能力,提供諸如實(shí)時(shí)算力等創(chuàng )新業(yè)務(wù),賦能千行百業(yè)數智化轉型。
與此同時(shí),網(wǎng)絡(luò )智能化既是現實(shí)需求,更是未來(lái)路徑。總體看,基于A(yíng)I的智能化增強可以在多個(gè)維度提升網(wǎng)絡(luò )性能,已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)的核心方向。未來(lái)十年,人工智能將從5G應用走向6G內生,實(shí)現內生智能,實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的自?xún)?yōu)化、自演進(jìn),提高網(wǎng)絡(luò )的安全性和可靠性。
價(jià)值凸顯 網(wǎng)絡(luò )智能化正在漸次落地
事實(shí)上,在規劃、建設、優(yōu)化、運維和運營(yíng)五大階段的通信網(wǎng)絡(luò )全生命周期中,AI技術(shù)都有著(zhù)廣泛的應用場(chǎng)景。“從AI的角度來(lái)看,AI是一門(mén)實(shí)踐性非常強的計算科學(xué)。”夏磊表示,“今天我們看到有三大類(lèi)典型的網(wǎng)絡(luò )AI應用正在快速地發(fā)展。”
第一類(lèi)是針對5G的網(wǎng)絡(luò )設備進(jìn)行實(shí)時(shí)性的AI分析和預測,對性能進(jìn)行優(yōu)化,對能耗進(jìn)行主動(dòng)管理;第二類(lèi)在網(wǎng)絡(luò )安全領(lǐng)域,智能的流量分析應用也是方興未艾;在網(wǎng)絡(luò )的應用管理領(lǐng)域,AI也能夠幫助實(shí)現更好的網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)化和服務(wù)保障。
比如在網(wǎng)絡(luò )性能管理方面,作為5G網(wǎng)絡(luò )先行者,韓國SK電訊擁有超過(guò)40萬(wàn)個(gè)蜂窩塔,服務(wù)了2700萬(wàn)用戶(hù),其5G網(wǎng)絡(luò )每秒鐘會(huì )產(chǎn)生140萬(wàn)條數據。為了對網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監測和預測管理,SK電訊使用了BigDL、FlashBase等軟件工具,構建了端到端的AI處理pipeline。AI任務(wù)的處理,則完全運行在基于英特爾?至強?可擴展處理器的服務(wù)器集群上。方案充分利用了這個(gè)平臺內置的AI加速技術(shù),即AVX-512和英特爾? Deep Learning Boost指令加速能力來(lái)加速數據分析加工的性能。則經(jīng)過(guò)測試,這套基于CPU的方案,實(shí)現了相較于A(yíng)I專(zhuān)用加速方案4倍到6倍的性能提升。
再比如在網(wǎng)優(yōu)方面,Massive MIMO是5G網(wǎng)絡(luò )性能提升的關(guān)鍵,但MIMO天線(xiàn)優(yōu)化卻是個(gè)難點(diǎn)。亞信科技推出了基于強化學(xué)習的5G基站MIMO權值優(yōu)化技術(shù),在提升最終用戶(hù)感知的同時(shí)也降低了基站的功耗。在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )運維中,基于A(yíng)I的知識圖譜也同樣是個(gè)重要應用場(chǎng)景,亞信科技推出的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)知識圖譜,可對網(wǎng)絡(luò )的異常現象進(jìn)行推理和演繹,找出網(wǎng)絡(luò )異常的原因,還可通過(guò)以往的案例關(guān)聯(lián),對網(wǎng)絡(luò )異常現象生成推薦解決方案,大大提高了運維人員的工作效率,降低運維成本,節省運維時(shí)間。
不止是網(wǎng)絡(luò )本身的綠色低碳和降本增效,在提升運營(yíng)能力,釋放網(wǎng)絡(luò )潛在價(jià)值,找尋新的商業(yè)模式方面,網(wǎng)絡(luò )智能化同樣發(fā)揮著(zhù)作用。以亞信科技推出的基于機器學(xué)習的用戶(hù)集合定位應用為例,可以在合規的前提下,在保護用戶(hù)隱私的同時(shí),用AI算力實(shí)現用戶(hù)集合定位,百米內的定位準確率達到了90%,可以為面向互聯(lián)網(wǎng)的市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、用戶(hù)互動(dòng)需求提供數據基座。目前該模型已經(jīng)在運營(yíng)商進(jìn)行試點(diǎn)。
據王希棟介紹,在亞信科技的上述探索和創(chuàng )新過(guò)程中,英特爾一直是重要的合作伙伴,雙方正通過(guò)緊密協(xié)作全方位提升網(wǎng)絡(luò )智能化開(kāi)發(fā)水平。目前亞信科技已經(jīng)導入英特爾內置了AI加速能力的產(chǎn)品組合,包括第三代,也是目前最新款的至強? 可擴展處理器,以及與其相配套的oneAPI、BigDL、NW AI toolkit等工具,大幅提升了智能化應用的開(kāi)發(fā)效率。“我們還會(huì )和英特爾繼續合作,在第四代的至強? 可擴展處理器上,進(jìn)一步推進(jìn)網(wǎng)絡(luò )智能化的協(xié)作創(chuàng )新。”
亞信科技在網(wǎng)絡(luò )智能化領(lǐng)域內的拓展,也得到了產(chǎn)業(yè)界的廣泛認可,其與清華大學(xué)智能產(chǎn)業(yè)研究院(AIR)聯(lián)合研發(fā)的“5G網(wǎng)絡(luò )智能化系統研發(fā)與產(chǎn)業(yè)規模化應用”,榮獲今年“吳文俊人工智能科技進(jìn)步獎”。而在剛剛開(kāi)幕的2022 WAIC世界人工智能大會(huì )上,亞信科技也專(zhuān)門(mén)舉辦了“智能算網(wǎng)與綠色計算論壇“,其中就重點(diǎn)介紹和展示了其網(wǎng)絡(luò )智能化方案,而在英特爾與國際學(xué)術(shù)期刊《Science》近日推出的“架構師成長(cháng)計劃”核心課程“網(wǎng)絡(luò )智能化技術(shù)與演進(jìn)”中,王希棟也對這一方案的應用場(chǎng)景、技術(shù)架構做了詳細的分享。
開(kāi)放融合網(wǎng)絡(luò )智能化規模應用的路徑
雖然已有不少案例或用例,但整體來(lái)看,網(wǎng)絡(luò )智能化還是處于初級階段。Analysys Mason有調研顯示:全球大部分運營(yíng)商處于L2(高級智能輔助),部分先進(jìn)運營(yíng)商或部分專(zhuān)業(yè)/領(lǐng)域達到L3(網(wǎng)絡(luò )部分自治),距離L5(網(wǎng)絡(luò )完全自治)等級,還有很長(cháng)的探索之路要走。
而且,網(wǎng)絡(luò )智能化是個(gè)端到端的應用場(chǎng)景,涵蓋了數據的獲取、預處理、AI分析、后處理等多個(gè)環(huán)節。特別是在運營(yíng)商大網(wǎng)應用中,面對海量數據的同時(shí),對于實(shí)時(shí)性的要求也很高,只有對整個(gè)AI平臺進(jìn)行相應的優(yōu)化設計,才能滿(mǎn)足運營(yíng)商的需求。
夏磊指出,英特爾正在致力通過(guò)強大并且開(kāi)放的IA架構來(lái)促進(jìn)AI的應用發(fā)展,在網(wǎng)絡(luò )智能化領(lǐng)域,英特爾已經(jīng)向市場(chǎng)提供了豐富的AI計算加速產(chǎn)品,不僅僅有前文提及的至強CPU,還有ASIC、VPU、FPGA以及GPU,能滿(mǎn)足不同設備、網(wǎng)元和終端對于A(yíng)I算力、功耗的需求。特別是英特爾? 至強? 可擴展平臺具有很好的硬件加速能力,可以對AI任務(wù)進(jìn)行全方位加速,“CPU是適合于所有工作負載最靈活的計算器件,能夠勝任包括深度學(xué)習推理和偶爾的深度學(xué)習訓練任務(wù)。”
在軟件方面,英特爾提供了一系列開(kāi)放和免費的AI工具,性能優(yōu)化庫和行業(yè)應用框架,可以幫助開(kāi)發(fā)者縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間,并且充分利用硬件的加速能力獲得更佳的AI任務(wù)性能。其中,作為統一的大數據分析和AI平臺,BigDL能通過(guò)一個(gè)易于擴展的架構,將諸多常用AI框架和軟件聚合在一起,打造一條從數據采集、清洗、訓練直到推理應用的端到端管道。
英特爾推出的OpenVINO AI工具套件,則能夠優(yōu)化AI推理性能,并且加快部署速度。需要指出的是,英特爾的AI優(yōu)化工具,都使用了oneAPI通用開(kāi)發(fā)標準來(lái)實(shí)現異構硬件之上的性能加速,AI部署和開(kāi)發(fā)能夠解耦,在應用開(kāi)發(fā)過(guò)程中無(wú)需鎖定特定的硬件。
橫跨計算與網(wǎng)絡(luò ),英特爾這次算是再一次發(fā)力,是在此前以通用平臺推進(jìn)以5G技術(shù)為代表的網(wǎng)絡(luò )轉型,為其提供基礎設施架構的鋪墊之上,開(kāi)始不斷發(fā)展和完善網(wǎng)絡(luò )智能化所需要的各種技術(shù)平臺和方案。不論是從數據獲取、算力供給、算法開(kāi)發(fā)與優(yōu)化,英特爾? 架構都有足夠的開(kāi)放性、易擴展性和易用性,這能讓網(wǎng)絡(luò )在更智能的同時(shí)也更加開(kāi)放,進(jìn)而賦能更多合作伙伴和用戶(hù),激發(fā)更多的技術(shù)與商業(yè)創(chuàng )新,打造更加繁榮、共贏(yíng)的網(wǎng)絡(luò )AI生態(tài)。
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