A网络智能化场景及关键技术研究

5G-A »IMT-2020(5G)推进组目 录前言 1网络智能化标准与架构 2标准进展 2智能化网络架构演进 3网络智能化应用场景 7体验保障 7潜客挖掘 9绿色上网 10信令风暴检测和预防 11跨域数据安全建模 13网络智能化近期发展建议 15核心网与接入网协同 15网络与终端能力协同 15网络与B域协同 17体验评测体系建立 17网络智能化演进分析 19技术演进 19大模型+网络 19AIAgent+网络 20数字孪生+网络 21架构演进 21应用展望 226. 总结 24贡献单位 25IMT-2020(5G)推进组前言5G5G5G-AAI5G-A5G-A5G-A5G-A1IMT-2020(5G)推进组网络智能化标准与架构为了规范和指导网络智能化进程，3GPPSA3GPPSAR15标准进展3GPPSASA2SA53GPPSA2R155G网络架构中引入了网络数据分析功能（NetworkDataAnalyticsFunction，NWDAF），初步定义了网络数据分析网元的主要功能接口。3GPPR16NWDAF/通信/异常事件、服务质量（QoS）可持续性、用户数据拥塞情况等。3GPPR17NWDAFNWDAF分解为模型训练逻辑功能（ModelTrainingLogicalFunction，MTLF）与分析逻辑功能（AnalyticsLogicalFunction，AnLF）NWDAFNWDAFCollectionCoordinationFunction，DCCF）、消息框架适（MessagingFrameworkAdaptor（AnalyticsDataRepositoryFunction，ADRF），大大提升数据采集、处理和存储效率；引入应用数据收集（DataCollectionApplicationFunction）进一步增强，新增定义了数据网络性能、终端与应用的离散分布、无线局域网（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）性能、会话管理拥塞控制、冗余传输等。R18NWDAF度监控和精度调整；定义漫游数据分析架构，支持漫游场景下数据采集和分析结果共享；NWDAFNWDAFPCFURSPQoSQoS2IMT-2020(5G)推进组NWDAFUEUE3GPPR19AINWDAFAFQoSNWDAF3GPPSA5R16NFV（NetworkpolicymanagementformobilenetworksbasedonNFVscenarios），5G自组织网络（Self-OrganizingNetworks(SON)for5Gnetworks），闭环服务等级保障（ClosedloopSLSAssurance），管理数据分析服务（ManagementDataAnalyticsService）R175G（Autonomousnetwork，基Intntdrienmangemntsericeformoblenetork。在R18AI/ML管RANNER19AI/ML管智能化网络架构演进5G进一步推动了网络智能化的转变。在这一过程中，网络架构从传统的集中图2.2-1引入NWDAF网元2017R155G3IMT-2020(5G)推进组（PCF）和网络切片选择功能（NSSF）NWDAF图2.2-2智能化网络架构3GPPR16NWDAFNWDAF5GCNFEventExposureNFNEFAFOAMRAN5GC5GKPI等；UEOAMMDTUE图2.2-3支持数据收集和存储的智能化网络架构2020年，随着R17版本的研究启动，3GPP设计了分层的智能网络架构，提供AI平台化4IMT-2020(5G)推进组NWDAF模型训练逻辑功能（MTLF）：MTLFAnLF，以支持后续的数据分析和推理。（AnLF）：AnLFMTLF面对网络中产生的海量数据和复杂的分析需求，3GPPR17（ADRF）从而高效收集数据，避免数据的重复收集等。DCCFNWDAFNWDAFADRFDCCFADRFNWDAF合设。NF/NWDAF图2.2-4横向联邦学习架构20223GPPR18NWDAF5IMT-2020(5G)推进组图2.2-5漫游场景支持数据和分析结果交换的网络架构R18RE-NWDAF，HPLMNVPLMN之间的数据及分析结果交换。6IMT-2020(5G)推进组网络智能化应用场景体验保障关键技术3.1-1图3.1-1网络智能化的体验保障应用实时数据收集与分析是智能化体验保障的基础。通过在网络节点部署传感器和监测设备，7IMT-2020(5G)推进组典型应用8IMT-2020(5G)推进组或作弊行为，保障游戏公平性和稳定性。虚拟现实（VR）和增强现实（AR）VR/AR潜客挖掘用户并采取措施、分析业务关联度以实现交叉销售和增值服务等。关键技术潜客挖掘的核心是各类机器学习、数据挖掘算法技术在用户研究与业务分析等领域的使潜客挖掘的核心是各类机器学习、数据挖掘算法技术在用户研究与业务分析等领域的使用，同时持续涌现的前沿AI算法不断扩展了其挖掘能力。AI9IMT-2020(5G)推进组AI典型应用新业务推广服务，通过潜客挖掘算法，识别出对高速网络有需求的家庭用户，并向他们精准推送该服务，以提升推广转化率。用户升级与留存场景营商构建了预警模型，实时预测客户的流失概率，并提前采取干预措施，如提供优惠套餐、根据用户的APP使用偏好推荐相关的增值服务。绿色上网近年随着互联网技术的发展和普及，网络上色情、贩毒、邪教等有害站点也迅速增加，10IMT-2020(5G)推进组止这种访问。URL2CAPPUPNWDFUPFUPFNWDFNWDAFAPP，让用户随时掌握拦截情况。图3.3-1绿色上网业务流程信令风暴检测和预防移动无线网络技术近年来空前发展，根据目前的网络架构设计，运营商面对是一张2G/3G/4G/5G11IMT-2020(5G)推进组力。应用实施3GPPR19AIML_CNNWDAFR19NFAnalyticsID“SignallingStormAnalyticsNFNWDAFNWDAF典型应用IoTIoTIoTNASIoT12IMT-2020(5G)推进组因此，此类设备将会持续给网络发送注册信息，造成更严重的信令拥塞。IoTIoT跨域数据安全建模关键技术TS23.288R183GPPNWDAFNWDAFNWDAFNWDAFR18（NWDAF具有相同的样本空间但是不同的特征空间。为了使联邦学习适用于更多场景并优化用户体验，在R19TS23.2883GPPNWDAFAF13IMT-2020(5G)推进组应用实施为了支持使用横向/纵向联邦学习在核心网中进行模型训练并为核心网网元提供各类预测结果，TS23.28823.288R18NRFNWDAF作为横向联邦学习服务器/客户端。在定义的横向联邦学习训练流程中，横向联邦学习服务NWDAFNWDAFNWDAFTS23.288R19R18新的纵向联邦学习训练、推理流程。在纵向向联邦学习训练流程中，纵向联邦学习服务器（NWDAF/AF）NWDAF（NWDAF/AF）之间不再进行除了初始模型分发之外的模型传（进一步增强了对于14IMT-2020(5G)推进组网络智能化近期发展建议核心网与接入网协同5G-AAI/MLAI/MLAI5G-AAI[TS23.288TS38.300]，核心NWDAFAI/MLAI/MLAI/MLNWDAFUE/业务的RFSPIndex（无线接入类型/频率选择优先级索引参数）RFSPIndexRFSPIndexAI/ML（例如网络节能、负载AI）RRMNWDAFUEUE（例UE/移动性、切换和通信活动）UEUEAI/ML（UEUE网络与终端能力协同5G、5G-A（中扮演着至关重要的角色。AI/ML15IMT-2020(5G)推进组NWDAFAF、AMF、SMFUEAIPCFNWDAF（QoS图4.2-1AI定位的不同情况AIcase2bcase3bLMF（定位管理功能NWDAFAIUEUEUE/应用的相关参数，从而提升通信性能。PCFNWDAFNWDAF等信息，为业务/QoSPCFNWDAFQoS辅助信息，制定出更符合终端业务需求的策略，从而提升用户的业务体验。PCFAI定位等场景，模型不仅可以在核心网中使用，核心网也可能为终端和接入网提AIAI/MLAI16IMT-2020(5G)推进组BAI3D/XRCTR202344%。B体验经营的精准营销时机分为两类，一类是用户在进行体验敏感型业务(如直播、视频等带宽敏感类业务，游戏等时延敏感类业务)时及时进行营销，另一类是用户在进入网络拥3KQI响。3AIB3BB体验评测体系建立随着移动互联网各项业务的开展和普及，用户越来对多的关注移动互联网中各种业务的17IMT-2020(5G)推进组从用户体验角度对网络质量进行评测可以分为主观评测（QoE）和客观评测（KQI评测CCSACCSASP3（面向应用的移动互联网网络质量评测指标专门侧重于制定基于用户体验对移动互联网网络质量进行评测的标准，客观评测标准方面，已经或者正在针对典型移动互联网业务，例如视频通话，KQIQoECCSATC1TC11SP318IMT-2020(5G)推进组网络智能化演进分析技术演进大模型+网络19IMT-2020(5G)推进组AIAgent+网络核心网作为电信网络的中枢神经系统，处理着大量数据传输和通信服务。随着用户需求的增加，核心网引入了更多新网元、功能和服务，使得网络环境更加复杂且不确定性增加。AIAIAgentAgentAgentAIAgentAgentAgentAgentAIAgent图5.1-1NWDAF中引入AIagent功能架构在未来的核心网中，NWDAFAIAgentNWDAFNWDAFAIAgentNWDAF20IMT-2020(5G)推进组数字孪生+网络ANCN，服务于不同业务（例如宽（（例如网络域（例如实施策略后的网络域性能和状态（例如网络资源配置功能架构演进AIagentAIAIAIAIAI加快边缘智能技术的研究与部署，特别是在物联网（IoT）5G/6G21IMT-2020(5G)推进组AICPUGPUFPGAAIAI应用展望通信网络未来将继续