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介紹基于AI實(shí)現(xiàn)5G/6G網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化的方式

5G ? 來(lái)源:未來(lái)移動(dòng)通信論壇 ? 作者:小未 ? 2022-09-16 11:39 ? 次閱讀

重要信息

歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)介紹了基于AI實(shí)現(xiàn)5G/6G網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化的方式。

5G和6G網(wǎng)絡(luò)有望在重要的時(shí)間和地點(diǎn)為人和對(duì)象提供幾乎無(wú)限的Gbps和超可靠的連接,支持在延遲、吞吐量、可靠性、覆蓋范圍和安全方面具有極其苛刻要求的各種用例、成本目標(biāo)等。然而,構(gòu)建一個(gè)支持多種新服務(wù)的網(wǎng)絡(luò),而且要實(shí)現(xiàn)所有這些服務(wù)都可以立即設(shè)置、動(dòng)態(tài)重新配置、擴(kuò)展和下線(xiàn),帶來(lái)很大挑戰(zhàn)。

需要前所未有的運(yùn)營(yíng)敏捷性,以使服務(wù)能夠快速部署、動(dòng)態(tài)調(diào)整以及持續(xù)和無(wú)縫地保證——類(lèi)似于云提供商提供按需托管云服務(wù)的方式。

應(yīng)不斷保證網(wǎng)絡(luò)的性能、覆蓋范圍和容量,以滿(mǎn)足業(yè)務(wù)的需求。應(yīng)解決可能對(duì)服務(wù)產(chǎn)生不利影響的任何故障或服務(wù)質(zhì)量降級(jí)。

1、一個(gè)指數(shù)級(jí)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)

每一項(xiàng)服務(wù)都跨越多個(gè)技術(shù)域,包括云資源、連接性、虛擬和物理網(wǎng)絡(luò)功能、增強(qiáng)服務(wù)和應(yīng)用程序邏輯。網(wǎng)絡(luò)包含數(shù)十萬(wàn)個(gè)功能,每個(gè)功能都有多個(gè)版本。此外,5G在虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)上運(yùn)行,并采用完全可編程的軟件和微服務(wù)方法設(shè)計(jì),能夠支持各種用例。這使得5G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)和管理變得更加復(fù)雜!當(dāng)我們將分布式云、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、10倍密集的RAN站點(diǎn)、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)和集成的多供應(yīng)商技術(shù)添加到組合中時(shí),更多的復(fù)雜性就被引入,從而推高時(shí)間尺度和成本。5G網(wǎng)絡(luò)在全球范圍內(nèi)的加速部署推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)的創(chuàng)建、編排和管理方式發(fā)生根本性變化。向零接觸和全面的端到端網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)自動(dòng)化演進(jìn)已成為管理這種復(fù)雜性并以敏捷和速度提供服務(wù)的迫切需要,同時(shí)適應(yīng)、確保和保障高度多樣化的服務(wù)組合的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性。

最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)最高程度的自動(dòng)化(最好是100%),同時(shí)實(shí)現(xiàn)由高級(jí)業(yè)務(wù)目標(biāo)和策略驅(qū)動(dòng)的完全自主操作。除了業(yè)務(wù)意圖的初始轉(zhuǎn)換之外,自治網(wǎng)絡(luò)將能夠自我管理和自我組織(配置、修復(fù)、保證、優(yōu)化等),而無(wú)需人工干預(yù)。

實(shí)現(xiàn)這一愿景需要一個(gè)新穎的端到端架構(gòu)框架和為自我管理、近實(shí)時(shí)閉環(huán)自動(dòng)化而設(shè)計(jì)并針對(duì)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)分析進(jìn)行優(yōu)化的促成因素。先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法人工智能(AI)將成為處理復(fù)雜性和多樣化服務(wù)的重要工具。

2、ETSI ZSM和新規(guī)范

ETSI ZSM(零接觸網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)管理)小組成立于2017年12月,目標(biāo)是定義面向未來(lái)的端到端可操作框架和解決方案以及關(guān)鍵自動(dòng)化技術(shù),以實(shí)現(xiàn)敏捷、高效和定性的管理新興和未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)。

ZSM框架(見(jiàn)圖1)是通用的,并且建立在基于服務(wù)的原則之上,提供可伸縮性、模塊化、可擴(kuò)展性和靈活性。它支持使用基于意圖的接口以將自主權(quán)從運(yùn)營(yíng)商轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)。該框架提供了集成基于AI的功能并實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)化的功能。

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圖1 ZSM框架

該框架支持把管理和自動(dòng)化分離為關(guān)注領(lǐng)域或管理域(如無(wú)線(xiàn)電接入)和端到端跨域服務(wù)管理域。每個(gè)管理域負(fù)責(zé)其范圍內(nèi)的實(shí)現(xiàn)和保證過(guò)程。關(guān)注點(diǎn)的分離允許抽象管理域的復(fù)雜性。

ZSM框架支持開(kāi)放接口以及模型驅(qū)動(dòng)的服務(wù)和資源抽象。描述和指定管理域公開(kāi)的管理服務(wù)。該架構(gòu)允許將運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)與管理應(yīng)用程序分開(kāi)保存,從而能夠快速有效地訪(fǎng)問(wèn)管理域內(nèi)和跨管理域的當(dāng)前實(shí)時(shí)管理數(shù)據(jù),以支持自動(dòng)化流程。

該框架旨在實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)閉環(huán)自動(dòng)化——在數(shù)據(jù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、決策制定和自適應(yīng)行動(dòng)之間提供反饋循環(huán)(如圖2所示),旨在實(shí)現(xiàn)并保持一組目標(biāo),而無(wú)需外部干預(yù)。

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圖2 閉環(huán)示例

閉環(huán)能夠持續(xù)優(yōu)化并適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和資源利用以及自動(dòng)化服務(wù)保證和實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)決策機(jī)制可以受規(guī)則和策略的約束。先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能可以賦能閉環(huán)操作。

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圖3 跨業(yè)務(wù)、服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)管理領(lǐng)域的智能、連貫和互連環(huán)路

ETSI ZSM 009-1對(duì)于閉環(huán)自動(dòng)化使能器指定了“治理”服務(wù),允許閉環(huán)的創(chuàng)建、執(zhí)行和生命周期管理以及相關(guān)策略和規(guī)則的配置以引導(dǎo)行為。 “治理”服務(wù)還支持閉環(huán)與外部實(shí)體(例如人工操作員)之間的交互,使他們能夠監(jiān)督閉環(huán)的運(yùn)行和性能。隨著更多自動(dòng)化和閉環(huán)的部署并開(kāi)始安全有效地運(yùn)行,人類(lèi)信任將增加,對(duì)監(jiān)督和可見(jiàn)性水平的要求將降低。

如圖3所示,閉環(huán)操作可以在管理域級(jí)別實(shí)現(xiàn)。閉環(huán)操作也可以發(fā)生在端到端的服務(wù)管理域級(jí)別,并且可以跨越多個(gè)管理域。多個(gè)閉環(huán)可以同時(shí)運(yùn)行。

ETSI ZSM 009-1提供了支持閉環(huán)之間的協(xié)調(diào)、授權(quán)和升級(jí)的功能,同時(shí)確保智能、一致和連貫的服務(wù)交付。

當(dāng)它們的操作之間存在依賴(lài)關(guān)系或它們可能相互干擾時(shí),循環(huán)之間的協(xié)調(diào)是必不可少的。它還可以幫助改善他們的運(yùn)營(yíng)并實(shí)現(xiàn)他們的目標(biāo),例如通過(guò)共享不同閉環(huán)階段產(chǎn)生的信息。

該規(guī)范還允許在上級(jí)和下級(jí)閉環(huán)之間授權(quán)和升級(jí)各自的目標(biāo)。上級(jí)閉環(huán)可以將各自的目標(biāo)委托給下級(jí)閉環(huán)(例如通過(guò)設(shè)置允許下級(jí)閉環(huán)自主行動(dòng)的策略和/或意圖)。在某種情況下,下級(jí)閉環(huán)可以將目標(biāo)升級(jí)到上級(jí)閉環(huán)(例如在它無(wú)法實(shí)現(xiàn)分配給它的目標(biāo)的情況下)。升級(jí)和委派支持把管理和自動(dòng)化分離到不同的自主關(guān)注領(lǐng)域(端到端跨域服務(wù)操作、管理域),每個(gè)領(lǐng)域都負(fù)責(zé)其范圍內(nèi)的保障和智能自動(dòng)化。

ZSM小組目前正在推進(jìn)其意圖報(bào)告(ETSI ZSM 011)。意圖以聲明方式表達(dá)了自治管理域需要滿(mǎn)足和確保的所有操作期望,包括要求、目標(biāo)和約束。該報(bào)告將提出額外的管理功能和服務(wù)來(lái)支持意圖及其生命周期管理,并建議是否可以利用現(xiàn)有的意圖模型和語(yǔ)義。它還將建議如何處理相互沖突的意圖。研究結(jié)果將為新的技術(shù)規(guī)范提供基礎(chǔ)。

該小組還在制定額外的管理功能規(guī)范,以在ZSM框架(ETSI ZSM 012)內(nèi)實(shí)現(xiàn)全面的AI操作,確保支持部署多樣性。圖4介紹了關(guān)鍵的AI推動(dòng)因素。

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圖4 AI推動(dòng)因素

這些推動(dòng)因素包括以下能力:

①在正確的地點(diǎn)和正確的時(shí)間訪(fǎng)問(wèn)正確的數(shù)據(jù),同時(shí)確保數(shù)據(jù)的完整性和可信賴(lài)性。

②支持多個(gè)分布式人工智能應(yīng)用程序之間的協(xié)調(diào),確保一致和整體的操作視圖和對(duì)其采取行動(dòng)的手段。人工智能應(yīng)用程序可以協(xié)作學(xué)習(xí)不同的任務(wù),也可以共同解決一個(gè)共同的問(wèn)題。

③基于AI輸出觸發(fā)動(dòng)作以支持閉環(huán)自動(dòng)化,同時(shí)理解輸出對(duì)于正確應(yīng)用決策或建議很重要。

④治理和監(jiān)督人工智能賦能的運(yùn)營(yíng)。人工智能結(jié)果必須是可靠的、可衡量的、可解釋的和可問(wèn)責(zé)的。人工智能應(yīng)用程序應(yīng)遵守適用的法律、法規(guī)、道德原則和價(jià)值觀,并能抵御對(duì)抗性威脅和丟失或錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。

ETSI ZSM 008定義了如何管理跨域、端到端服務(wù)的生命周期。它描述了端到端服務(wù)生命周期(服務(wù)啟動(dòng)、實(shí)現(xiàn)和保證)中的管理流程,并描述了端到端服務(wù)管理域和管理域之間的交互。 ETSI ZSM 003側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)切片管理的端到端方面,支持垂直用例和相關(guān)的SLA(服務(wù)水平協(xié)議)。

3、ZSM信任、安全框架

自動(dòng)化不僅與技術(shù)有關(guān),還需要改變我們的心態(tài)。“信任”是采用之的主要障礙,努力建立信任需要一個(gè)持續(xù)的學(xué)習(xí)過(guò)程。隨著越來(lái)越多的自動(dòng)化流程被部署并安全有效地運(yùn)行,人們對(duì)其的信任度將會(huì)增加,而對(duì)監(jiān)督和干預(yù)水平的要求將會(huì)減少。在自動(dòng)化流程交付預(yù)期的業(yè)務(wù)成果時(shí),擁有原生安全性(如在自適應(yīng)安全框架、訪(fǎng)問(wèn)控制、可信度和數(shù)據(jù)保護(hù)中)有助于建立信心并灌輸信任。

由于框架的開(kāi)放性,ZSM環(huán)境中的威脅面非常廣泛。保護(hù)域內(nèi)和跨域的接口和管理服務(wù)對(duì)于確??蚣艿目尚刨?lài)性至關(guān)重要。

此外,ZSM服務(wù)可以由來(lái)自不同行業(yè)的新參與者生產(chǎn)和消費(fèi),包括政府、汽車(chē)制造、能源、交通等。根據(jù)自己的部署和執(zhí)行環(huán)境、安全策略和法規(guī),每個(gè)參與者可能需要不同的信任級(jí)別。這種多樣性需要靈活與自適應(yīng)的安全控制。

此外,ZSM框架利用新興技術(shù)(如AI/ML、數(shù)據(jù)湖、云等),這些技術(shù)引入了新的攻擊漏洞并提出了額外的安全要求。例如,有必要確??尚刨?lài)性并保護(hù)AI/ML算法免受高度復(fù)雜、創(chuàng)造性和惡意的攻擊,包括濫用、巨魔、數(shù)據(jù)中毒和模型救援。此外,保護(hù)數(shù)據(jù)、確保其完整性、機(jī)密性和可用性以及保護(hù)隱私以遵守安全法律和法規(guī)至關(guān)重要。同時(shí),ZSM框架可以利用這些新興技術(shù)來(lái)提高安全管理效率。例如,使用AI/ML授權(quán)的分析來(lái)觸發(fā)操作有助于自動(dòng)化安全監(jiān)控和對(duì)事件的實(shí)時(shí)響應(yīng)。

ETSI ZSM 010提供了一項(xiàng)全面的安全研究,可識(shí)別和分析潛在的安全威脅并評(píng)估相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分和優(yōu)先級(jí)。該報(bào)告提出了緩解選項(xiàng)、對(duì)策和安全控制措施,以應(yīng)對(duì)ZSM框架和解決方案面臨的威脅和風(fēng)險(xiǎn)。ZSM小組正在努力指定要求和安全功能(ETSI ZSM 014),以支持ZSM框架、管理應(yīng)用程序和服務(wù)的自動(dòng)安全保證。

端到端自動(dòng)化是一件“大事”,代表了行業(yè)的持續(xù)發(fā)展歷程。AI/ML的使用將逐步發(fā)展,需要將來(lái)自實(shí)際部署的學(xué)習(xí)反饋到標(biāo)準(zhǔn)化工作中。意圖驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)以及切片自動(dòng)化將是提供零接觸、零問(wèn)題體驗(yàn)并通過(guò)隱藏聯(lián)合電信功能的復(fù)雜性來(lái)簡(jiǎn)化自動(dòng)化的關(guān)鍵要素。




審核編輯:劉清

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原文標(biāo)題:ETSI:如何實(shí)現(xiàn)5G/6G網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化?

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    愛(ài)立信在全球6G技術(shù)大會(huì)上詳解6G潛在關(guān)鍵技術(shù)方向

    在愛(ài)立信眼中,物理世界與虛擬網(wǎng)絡(luò)世界融合的未來(lái)將通過(guò)6G平臺(tái)得以實(shí)現(xiàn)。Johan S?der談到,5G推動(dòng)了不同行業(yè)的數(shù)字——生產(chǎn)、生活得
    的頭像 發(fā)表于 04-24 11:07 ?1.8w次閱讀
    愛(ài)立信在全球<b class='flag-5'>6G</b>技術(shù)大會(huì)上詳解<b class='flag-5'>6G</b>潛在關(guān)鍵技術(shù)方向

    “不必著急6G,5G已夠好用”,如何理解GSMA會(huì)長(zhǎng)此番表態(tài)?

    盡管6G的輪廓尚未清晰,但近段時(shí)間以來(lái)關(guān)于6G的聲音逐漸增多。這雖然令人興奮,但一個(gè)潛在的擔(dān)憂(yōu)出現(xiàn)了:新一代移動(dòng)通信技術(shù)的推出周期更短?!?b class='flag-5'>6G還沒(méi)有一個(gè)確定的定義,消費(fèi)者可以不必著急等待6G
    的頭像 發(fā)表于 04-13 08:05 ?197次閱讀
    “不必著急<b class='flag-5'>6G</b>,<b class='flag-5'>5G</b>已夠好用”,如何理解GSMA會(huì)長(zhǎng)此番表態(tài)?

    挖掘未來(lái):私有LTE/5G網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)智慧礦山的自動(dòng)化

    。智慧礦山要求運(yùn)營(yíng)商無(wú)縫集成多個(gè)系統(tǒng)和應(yīng)用程序,以通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)維持運(yùn)營(yíng),露天礦山運(yùn)營(yíng)商如何利用其私有LTE/5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)礦山內(nèi)關(guān)鍵流程的自動(dòng)化
    的頭像 發(fā)表于 04-08 17:04 ?488次閱讀
    挖掘未來(lái):私有LTE/<b class='flag-5'>5G</b><b class='flag-5'>網(wǎng)絡(luò)</b>驅(qū)動(dòng)智慧礦山的<b class='flag-5'>自動(dòng)化</b>

    當(dāng)5G仍在演進(jìn)時(shí),為何6G已成為熱議焦點(diǎn)?

    5G的速度已經(jīng)遠(yuǎn)高于4G,且延遲更短。然而,與6G提出的跳躍相比,這種改進(jìn)就顯得蒼白無(wú)力了。據(jù)估計(jì),6G的傳輸能力可能比5G再提升100倍,
    發(fā)表于 02-28 10:40 ?433次閱讀