5G网络人工智能化的基本框架和关键技术

王威丽 何小强 唐伦

摘要：认为未来的5G蜂窝网络需要满足大量服务和应用的不同需求。随着网络配置复杂性的提高及新型业务的不断涌现，5G网络的标准化进程亟需新的技术支撑。通过对5G网络新特征的分析，将人工智能与5G网络相结合，设计了一种智能化5G网络框架，该框架由环境舱、智能中心及网络策略3部分组成。同时，归纳了当前人工智能技术在业务预测、网络切片、无线资源分配以及资源共享领域的应用，并总结了实现智能化5G网络的机遇和挑战。

关键词： 5G蜂窝网络；人工智能；新特征；智能化框架

Abstract： The future 5G cellular network is required to support a large number of services and applications. With the increasing complexity of network configuration and the continuous emergence of new-type services， the standardization process of 5G networks urgently calls for new technical support. Based on the new features of 5G network， an intelligent 5G framework is designed by combining artificial intelligence with 5G network. This framework is composed of three parts： environment capsule， intelligent center and network strategy. Then， the current applications of artificial intelligence technology in traffic forecasting， network slicing， wireless resource allocation and resource sharing are summarizes. Finally， the opportunities and challenges of realizing intelligent 5G networks are summarized.

Key words： 5G cellular networks； artificial intelligence； fresh features； intelligent framework

1 智能化5G蜂窝网络

第5代移动通信（5G）网络采用了复杂的无线传输技术和无线网络架构，5G将是融合、协同的多制式共存的异构网络。从技术上看，将存在多层、多无线接入技术的共存，导致网络结构非常复杂，各种无线接入技术内部和各种覆盖能力的网络节点之间的关系错综复杂，网络的部署、管理、维护将成为一个极具挑战性的工作。为了降低网络部署、运营维护复杂度和成本，提高网络运维质量，未来5G系统还须具备充分的灵活性，具有网络自感知、自调整等智能化能力，以应对未来移动信息社会难以预计的快速变化。

1.1 5G网络新特征

在2G时代，网络中需要配置的参数为50个，到3G时代，数量增加到100个，而4G时代需要配置的参数已经到达到1 500个。按照这个趋势，5G时代需要配置的参数将可能会达到2 000个[1]。然而，当前4G网络的管理和配置依然采用手动/半自动的方式，这种方式不仅成本高且效率低下，给5G网络的性能实现带来了巨大的挑战。……