张运辉

（公诚管理咨询有限公司，广东 广州 510610）

0 引 言

随着互联网时代的发展，各项高新技术逐步问世，其中包括5G网络技术。5G网络是指第五代移动通信网络，在很大程度上降低了传统网络技术的运行及维护成本，显著提升了网络信息传递效率，为全球移动信息时代的建设奠定了坚实基础。因此，深入分析5G网络人工智能的网络架构和关键技术将具有重要的现实意义。

1 5G网络人工智能概述

1.1 5G网络人工智能分析

5G网络人工智能通信技术应用过程中采用构成更复杂的无线传输技术和网络架构，属于异构网络。它将多种制式的网络协议进行充分的融合处理，使其共存于网络环境，为用户提供使用资源[1]。从技术应用视角而言，5G网络人工智能将多层次和多种无线接入技术进行共存处理，提升了传统网络的结构复杂性。由于应用了多种无线接入技术，它的网络节点覆盖能力获得提升，但网络节点间的关系更复杂。现阶段，为了进一步提升技术应用质量，做好网络的维护和管理工作十分重要。

1.2 5G网络特征分析

2G网络时代配置参数为50个，3G时代为100个，4G时代为1 500个，在此发展趋势下，5G网络时代对参数的配置数量需求已达到了2 000个。目前的4G时代，网络管理和网络配置均以半自动为主，成本较高，管理效率低下，使得5G网络性能想要在短时间内增加较为困难[2]。因此，自组织性将会成为未来5G网络的重要特征。此外，5G网络构建的核心目标主要设定在网络服务与管理方面，目的在于实现网络运行自动化。

1.3 人工智能分析

在5G网络时代，人工智能实现的目的是在网络中建立一个与人类思维模式相类似的系统运行模型。人工智能的实现主要在于构建的操作系统能否根据系统的“思维活动”采取理想的行动[3]。在人工智能领域中，想要实现5G网络应用目标，首先是感知问题，要求人工智能形成与人类一样的思维，对网络外部环境进行自我感知；其次是挖掘问题，分类处理感知过程中获取的外界环境信息；再次是预测问题，在现有系统运行经验基础上，对汇总的海量网络数据搭建概率模型；最后是推理问题，智能化载体具有认知功能，且可以按照外部模型进行自主总结，推断结论。

2 5G网络人工智能的网络架构分析

2.1 环境舱

在5G智能网络架构中，环境舱建设后，5G网络实现了与真实网络环境进行直接交流的目标。通常情况下，环境舱在5G网络人工智能的网络架构下需要执行的任务内容主要包括以下两点。

2.1.1 提升网络运行秩序的规范性

环境舱在运行期间，能够直接存储真实环境中观察到的网络状态及各类信息，主要包括业务请求、网络拓扑以及资源使用等。存储流程执行完毕后，还会自动将所存储的信息传送至网络智能中心[4]。

2.1.2 确保网络环境下网络信息状态实现实时更新

在运行过程中，环境舱为了确保其面向网络智能中心所传输的信息更具实时性，需要将诸如资源分配、切片配置以及用户关联等网络策略执行所采用的行动信息全部传送至真实网络环境。执行此项任务的主要目的是确保网络环境下网络信息状态实现实时更新。

2.2 智能中心

在5G网络架构中，智能中心属于核心构成成分，具体的5G智能网络架构如图1所示。

图1 5G智能网络架构

智能中心正常运行下，它的主要运行动力来自于对人工智能中感知、挖掘、推理以及预测任务的良好执行。所有任务执行完毕后，智能中心面向网络环境舱中获取并处理信息。具体的执行方法可以借助拓扑感知和业务预测等技术实现。智能中心处理完接收到的数据后，会将数据结果发送到网络策略模块。发送的内容主要包括资源配置建议和用户控制信息等[5]。为了进一步了解智能中心的运行流程，深入分析网络切片技术，当人工智能获取网络拓扑信息时，会利用感知模块完成信息的获取行为，随后针对获取的信息进行处理和总结。处理时，主要选用数据挖掘模块实现。

2.3 网络策略

网络策略由智能中心传递的各类信息形成。网络运行需要在网络策略的决定下完成各类任务行为。例如，当网络用户进行业务请求时，网络架构需进行虚拟网络映射处理并配置网络参数，然后按照具体请求为其建立切片。当得出最终的决策行动路径后，需要借助环境舱将决策结果反馈于真实网络环境，最后由网络环境按照当前最新更新完成的状态信息反馈给网络用户。

3 5G网络人工智能关键技术分析

3.1 网络切片技术

现阶段采用的网络架构通常以“一体适用”为主，会导致网络中出现不同类型的业务需求处理冲突，降低用户体验感。5G网络人工智能切片关键技术的应用，使得5G网络可以根据不同业务的特定需求自行租用共享的物理网络基础设施，进一步构建数量更多且逻辑更独立的网络架构。同时，网络切片技术的应用在网络中创建了一个服务模型，可以按照动态化业务需求灵活分配网络资源，且应用需求满足效果方面更理想。此外，为了进一步提升网络资源利用率，设计了代理商实体。在5G网络切片中，将3个模块联合调用，优化利用率。

3.2 网络监管业务预测技术

随着网络用户数量的不断攀升，由用户发起的业务需求量随之增长。在5G网络监督管理工作开展过程中，业务预测是监管工作推进中的一项关键技术内容。针对网络数据进行技术监管需做好业务预测工作，确保技术本身的精确性，才能借助技术实现对网络数据流的实时追踪，总结追踪结果和数据变化规律，从而构建完整的网络业务分析模型。在此期间，业务预测技术应用效果通常会受到网络中非线性因素的影响，导致关键技术应用后的业务变化呈现不规则现象。此时应用传统的线性回归技术进行数据变化规律处理，不仅处理效率低，而且网络业务量的处理质量不理想。5G业务预测关键技术的应用，则能进一步提升网络数据处理效率。智能5G网络下常见的几种业务预测方法如表1所示。

3.3 无线资源配置技术

为了能够进一步满足网络用户的资源使用需求，可以通过5G网络为用户分配动态资源。现阶段主要被应用到无线资源管理领域中的人工算法如表2所示。

3.4 虚拟网络资源共享技术

网络功能虚拟技术应用后，允许底层物理网络经营者直接面向服务商进行部分设施出租服务。此阶段，服务提供商可以利用出租设备及其所带资源，重建属于自身的虚拟网络服务。虚拟网络的构成主要包括一系列的虚拟节点和链路，其正常运行需由底层物理网络节点和路径的支撑。通常情况下，提升底层物理共享资源高效性的过程是先做好虚拟网络映射工作，将虚拟网络链路和节点作为底层物理路径和节点映射方，然后确保在虚拟网路生命周期基础上，将资源分配到虚拟节点和链路。在这一系列流程执行期间，为更好地提升资源共享的高效性，设计了一种资源自动化分配系统。系统主要利用人工神经技术，自动按照虚拟网络用户需求进行更适宜的资源分配处理。

表1 智能5G网络下常见的业务预测法

表2 无线资源管理领域中的人工算法

4 5G网络人工智能的作用

4.1 有利于提升网络资源管理效率

在最早期的语音通信时代中，流程模型搭建较易于预测。该阶段无论是流量需求还是管理工作内容均比较简单。但是，随着各类智能网络终端的出现，无线流量模型的粒度和处理维度趋于复杂。此时，5G网络人工智能的实现在极大程度上满足了网络中不同业务的流量需求，优化了网络资源管理效率，同时对提升用户体验起到了很好的促进作用。

4.2 有利于降低网络资源管理成本

在2G、3G以及4G网络通信状态获取信息数据时，通常以公开信息整理和购买数据库为主。此种数据获取手段在维护成本方面的投入很高，同时无法满足网络用户的高资源利用率。而应用5G网络人工智能技术，能够针对用户域和网络域之间的网络状态进行实时检查和了解，进一步达成5G网络自动化发展目标。

5 5G网络人工智能未来发展

人工智能目的的达成，很大程度上为5G网络环境构建创造了机遇。一方面，面对网络中越来越多的数据量，人工智能的实现能够有效分析和总结数据，实现对未来网络事件发生的预测。在此基础上，5G网络能够自动执行网络资源分配工作，同时实现动态化配置运行参数。另一方面，自网络结构异构化发展以来，5G网络的应用满足了网络用户对性能的需求，为用户提供了更多的适配资源。人工智能技术的发展，使5G网络在安全威胁防护和系统警报相应速度方面发挥了功效，提升了网络意外事件应对工作的开展效率。

6 结 论

综上所述，5G网络人工智能网络结构的有效构建，对人工智能技术的应用和普及起到了很好的促进作用，也推动了人工智能时代的到来。目前，5G网络关键技术在应用中虽然还存在不足，但相信通过不断优化，将研发出更具5G网络人工智能特色的关键技术，从而更好地促进人工智能化发展和信息全球化。