浅谈人工智能在通信基础设施监管平台中的应用

【摘 要】 通信基础设施监管平台覆盖固定宽带、公共Wi-Fi、通信铁塔及基站等主要通信基础设施，建立了通信基础设施全生命周期大数据管理平台和智能远程运维服务管理平台，运用人工智能技术，实现对通信设施和设备关键运行数据的采集、分析、故障对应，对整体城市通信设施状态进行实时监管，提升了通信保障能力和改善了用户体验。

【关键词】 人工智能 通信基础设施 监管平台 指标体系 远程运维

随着移动互联网的高速发展，我国移动互联网用户在2019年已达到11.38亿，用户人均单日在线时长超过350分钟。移动购物、移动社交、移动娱乐、移动办公和电子商务已经深入每个人的日常工作和生活，使得人们对于城市通信基础设施的依赖度越来越高，同时全社会“扩容、提速、降费”的呼声也越来越高。2018年，天津市拥有4G基站3.45万个，移动下载速率位居全国第四，宽带下载速率位居全国第五，这些成绩的取得都依靠城市通信基础设施的运行监管。

城市通信基础设施主要包括：通信管道、通信光缆、通信基站、通信机房等。2018年，作为项目主要负责人之一承担了“天津市通信基础设施监管平台”项目的设计和开发工作。该项目可覆盖天津市的固定宽带、公共Wi-Fi、通信铁塔及基站等主要通信基础设施，实现对设施和设备的关键运行数据进行采集、分析、故障对应，并传输至监管平台，具备对天津市整体通信基础设施的运行状况进行实时监管的能力。

“天津市通信基础设施监管平台”项目包含软硬件的系统设计和集成方案，平台主要有三大监测子系统：固定宽带网络监测子系统、公共Wi-Fi网络监测子系统、通信铁塔及基站运行监测子系统。平台可汇总、收集通信基础设施的关键运行数据指标，并对监测设备的自身运行状况进行监管。同时，在数据采集的基础上，平台开发了天津市通信设施运行和发展综合数据库，根据数据库架构，实现监测手段与数据结构的匹配，通过对数据库的关键字段进行综合分析，建立了通信基础设施运行监管核心数据指标体系，并基于指标体系采用了人工智能技术对通信基础设施运行状态进行监管。

在平台开发设计的过程中，主要将人工智能技术应用于两个层面，一是对通信基础设施的状态监测、数据分析、运行状态识别，故障诊断与报修;二是对监测设备自身的运行状态进行测量分析、运行状态识别，故障诊断与报修;并在此基础上使用人工智能算法进行监测数据的统计分析，将关键数据的特征识别与设施和设备的运行状态、故障类型建立对应关系，建立了通信基础设施的核心数据指标体系，实时监控通信基础设施运行状态，并建立了通信基础设施的全生命周期大数据管理平台和智能远程运维服务管理平台。

通信基础设施的全生命周期大数据管理平台分为两个层次：一是智能服务层，主要针对铁塔基站和设施厂商，以通信基础设施全生命周期管理为核心，与企业信息系统进行数据链接，通过分布式站点部署，将厂商设备在线的状态、故障、维护等情况与厂家的研发、制造、物流、安裝等数据流进行对接。实现与厂家业务管理系统的数据共享，帮助厂家发现故障和问题、及时进行维护保障。二是智能管控层，主要针对铁塔基站和设备厂商，全流程采集其设备、质量、物流、安装、服务等相关数据，建立设施和设备数据分析模型，进行综合比对和算法验证，提取关键数据，发现产品和服务的问题，对上述问题进行归类整理、指标分析和趋势预测，为管控厂商服务水平和辅助决策提供支持。

通信基础设施的智能远程运维服务管理平台分为两个层次：一是设施运维监管，主要包括设施和设备的厂家、类别、型号、功能、技术参数等静态信息，还包括设备的运行情况、故障情况、维修保养情况等动态信息。二是流量指标监管，主要对包括文件下载速率、视频下载速率、4G下载速率、固定宽带、移动宽带、CDN等应用基础设施能力方面的关键指标，对通信保障能力进行监管。

通过通信基础设施的全生命周期大数据管理和智能远程运维服务管理两大平台的建设，主要实现了三大功能：

一是全面覆盖精准定位。平台打通了国家测绘局提供的GIS地理信息数据，包含了天津市所辖的16个各区县的地理信息，为全部通信基础设施提供了精确定位，并对全网设施和设备进行在线监控，既可以服务于设施状态监测和维护保养工作，也可以实现按区域的数据分析和挖掘。

二是整合资源理清数据。平台汇总收集了天津市主要通信基础设施运行的数据，对天津市各级、各类运营商的网络数据进行了分层次、按类别的关系梳理。通过数据分析发掘，发现了资源的错配与浪费，简化了网路的交叉与重复。同时结合天津市整体通信基础设施的发展需求，开展多层次指标监测分析，统计分析结果为通信基础设施的升级改造提供了可靠的依据。

三是智能监管提升体验。实现了对通信设施和监测设备状态的智能识别，对运行状态和故障类型的智能分类识别，对突发的、间歇的、渐进的故障和事件进行分类处置，对设施和设备进行针对性地故障预判、维修保养或升级改造，大大优化了在线设备的运行状态，整体提升了通信设施的能力指标，大幅度减少了设备故障抢修情况的发生，最终提高了通信用户的体验效果。

综上所述“天津市通信基础设施监管平台”项目的设计开发，大大提升了4G网络通信基础设施的监管水平，也为下一步5G网络的拓展打下了坚实的基础。

作者简介：耿明慧（1971—），女，汉族，山东宁津，总经理/初级经济师，本科，天津环渤海人才网络科技开发有限公司，研究方向：人工智能与信息化系统。