5G-A智能核心网：构筑网络通信新增长

随着5G大规模商用，全球业界开启了5G下一阶段演进技术研究和探索。2021年4月，国际标准化组织3GPP正式确定5G-Advanced（5G-A，即5.5G）为5G下一阶段演进官方名称，从Rel-18开始，这标志着全球5G发展进入新阶段。2024年，也被视为5G-A的商用元年。

一方面，5G-A持续增强已有的能力，支撑传统5G业务大规模应用；另一方面，5G-A将增加新的能力，支撑新场景新业务的应用。5G-A将面向六大主要应用场景，包括实时沉浸、智能上行、工业互联、通感一体、千亿物联和天地一体，从网络、终端、云等方面端到端演进，构建数字、智慧、绿色低碳社会的基础设施。其中，实时沉浸交互业务引领移动互联网业务大幅增长，持续驱动无线网络管道能力大幅提升；千行百业数智化转型走向深入，不断驱动无线网络提供新的连接能力；“双碳”目标驱动绿色低碳网络建设，并通过无线网络赋能全行业节能减排。5G-A将围绕“万兆泛在体验，千亿智慧联接，超能绿色业态”的愿景，深化实践“5G改变社会”的目标。

而核心网的使命，则是孵化更多的业务场景，发挥更强大的网络性能，不断降低自身的管理运维难度和成本。智能的到来，给核心网指明了方向。5G-A智能核心网基于5G的基础叠加了新的能力。在数字产业化和产业数字化的大背景下，运营商需要更强的数字化能力和创新能力，通过体验变现和差异化经营，加速网络投资变现，5G-A智能核心网恰好能满足需求，而实现的关键则在于业务智能、网络智能和运维智能共同作用（如图1）。

图1 5G-A智能核心网解决方案

业务智能：不断开启创新的空间

业务是发展根本，融合了IT精髓的核心网，遇到了智能浪潮，究竟会迸发怎样的火花？由于通话是运营商的基础通信业务，4G时代VoLTE技术的引入提高了通话的语音质量，以此增强用户体验。随着移动互联网和物联网的迅速发展，以及人工智能、元宇宙等前沿技术的逐步成熟，多媒体实时通信与交互数据应用的深度融合已经成为新的演进趋势。在通话中叠加“超前、智能、交互”的能力，将传统的单模态通信升级为多模态通信，已然成为了新的趋势。多模态将通信拓展到触觉和环境感知维度，通过可穿戴设备、摄像头等，在通信中增加通信对象的表情、手势、运动状态，实现多对象，多内容和多交互（如图2）。

图2 多模态通信

5G-A新通话是运营商基础通话业务的升级，是在 5G VoNR 多媒体实时通信的基础上搭载新的数据传输通道，为用户提供多媒体、可视化、全交互的全新体验。

面向听障人群、国际交流场景，5G新通话提供实时“智能翻译”功能，提升沟通的便利性；面向年轻人群，提供趣味通话功能，依托语音和手势控制、人像识别、虚拟形象、XR、视频渲染等技术手段，增添通话的互动性和趣味性（如图3）；面向企业用户，提供智能客服服务，通过可视化的客服功能替代冗长的语音菜单，提升与客户间沟通效率；面向家庭用户，提供多屏通话沟通，支持手机与家庭智能终端之间的双向视频通话，同时家庭智能终端（如智能摄像头、智能门锁、智能门铃等） 在监测到异常时，能向手机直接发起音/视频通话，推送紧急情况内容；面向复杂沟通场景，提供“通话中内容分享”功能，即用户在通话的同时，可以进行文字、视频、音频、位置信息的共享，提升沟通效率；面向特殊场景，提供“远程协助”功能，如远程指导老年人使用电子产品。除此之外，5G新通话还可以助力企业实现远程运维，既节省人力成本，又可快速为用户提供服务、提升服务效率。

趣味通话

智能翻译

图3 智能通话场景

5G-A新通话还将带来通话业务及商业模式的升级，从运营商主导业务设计与服务提供，转变为产业各方共同参与业务创新，丰富新通话应用场景。全新的服务体验将吸引更多用户使用，产业参与各方也可共享新增运营收入。在5G新通话的初期，用户可以在终端原生通话入口使用一系列增强能力和创新服务，无需下载和安装新客户端；在下一阶段，则需要运营商升级网络和终端能力，在通信网“流量”基础上引入互联网“流量”，联合产业各方建立新的通话生态，推动“通话工具”向“平台生态”演进，构建视频通话的应用交互平台，打造基于手机号码的流量入口。

网络智能：释放网络的全部潜力

移动通信发展到现在，已经 从以“流量经营”为中心全面转向“体验经营”。毕竟，网络的流量再大，如果带宽不够，或者时延无法满足要求，就不能带给用户好的体验，也没有办法获得满意度和价值回报。传统的用户体验优化，是通过静态5QI（5G QoS标识符）实现，无法实时感知用户体验，时效性差。随着智能技术的发展，可以将相应的能力应用于网络，实现用户体验感知、体验变现和差异化经营（如图4）。

图4 差异化经营

网络智能就是通过叠加网元内生智能，构建网络智能面，实现实时的应用类型识别、体验评估监测、动态体验干预和业务控制，支撑运营商持续优化网络资源调度，构筑体验变现和差异化经营能力。

5G-A网络架构需支持多种场景的感知业务，而不同业务场景的感知触发方、执行方和感知粒度各不相同，5G-A智能核心网作为桥梁，需要将基站或终端感知能力开放给感知业务请求方，如终端、外部应用AS（Application Server，应用服务器）、5GS（5G System，5G系统）网元等，考虑具体场景，明确感知结果的内容与格式。

在网络性能层面，5G-A智能核心网从追求单一的eMBB谱效最优走向多维业务网络效率最优，体验最优化以用户为中心量身定制，网随人动。目前，可以做到主动感知、持续学习、高效推理、网络孪生。

• 主动感知：传统方式以被动的后验测量为主，对于网络各层海量数据的分析和使用偏碎片化，无法满足快速准确预测的要求。人工智能技术具有强大的信息挖掘和特征提取能力，从多用户、多站、多频等的当前测量和历史数据中提取隐藏的规律，达到未测先知的主动感知，极大提升网络进行预测和决策的准确度和预见性。
• 持续学习：智能化网络的一个阶跃变化是赋能无线网络的“算法自学习，模型自演进”。在主动感知的支持下，通过在线学习、强化学习、多任务学习、元学习等多种机制，实时跟踪变化，以端到端联合优化的系统设计保证算法和AI模型的最优性，重构RAN空口和网络的算法架构。
• 高效推理：智能化网络的高效运行，对于网络侧和终端侧的高效推理能力提出挑战。构建轻量化、低功耗、多元化的计算方式和软硬件平台是智能化网络商用部署的关键要素之一。
• 网络孪生：网络孪生包括孪生数据底座、基础模型仓库和网络孪生服务几个主要组件。网络孪生是无线网络数字孪生化的具体体现，构建物理实体的无线网络和数字虚拟的无线网络之间的交互式镜像，为无线网络的自动化智能化运行提供规划、设计、优化和验证的高保真平台。

5G-A时代，无线侧的“万兆下行、千兆上行”，只有通过智能核心网才能持续释放网络潜力。

运维智能：极简运维，解放双手

核心网以架构繁冗、业务复杂著称。核心网的运维，也是令很多通信工程师头痛的工作。最有效的改进方法，也是引入智能，实现运维智能。

端到端网络中，核心网承担全局资源的调度和管理，负责管理全局的网络拓扑、所有的接入信息、所有的用户数据以及所有的行业需求，5G-A核心网通过动态智能网络切片确保每个行业的用户都能在公众网上享有自己的专有通道，通过MEC技术最大程度地满足行业市场的低时延需求，保证数据安全、网络安全以及网络质量保障。

针对日常运维高频问题，引入数字助理提升运维效率；针对运维不确定场景，引入数字专家，通过大模型和专业小模型联合分析，实现复杂故障快速定位，保障网络高稳。

华为率先在业界提出Autonomous Driving Network（自动驾驶网络）的理念及分级标准，从客户体验、解放人力的程度和网络环境复杂性等方面，定义了通信网络的自动驾驶分级标准如下：

L0手工运维：具备辅助监控能力，所有动态任务都依赖人执行。

L1辅助运维：系统基于已知规则重复性地执行某一子任务，提高重复性工作的执行效率。

L2部分自治网络：系统可基于确定的外部环境，对特定单元实现闭环运维，降低对人员经验和技能的要求。

L3有条件自治网络：在L2的能力基础上，系统可以实时感知环境变化，在特定领域内基于外部环境动态优化调整，实现基于意图的闭环管理。

L4高度自治网络：在L3的能力基础上，系统能够在更复杂的跨域环境中，面向业务和客户体验驱动网络的预测性或主动性闭环管理，早于客户投诉解决问题，减少业务中断和客户影响，大幅提升客户满意度。

L5完全自治网络：这是电信网络发展的终极目标，系统具备跨多业务、跨领域的全生命周期的闭环自动化能力，真正实现无人驾驶。

传统运维故障识别手段少，待KPI指标劣化触发网元告警或引发用户投诉后才开始定位故障，效率低，耗时长，易出错。智能核心网自动驾驶解决方案对历史KPI数据进行持续机器学习，实现海量KPI动态阈值的设置和维护，降低人力成本，提升检测准确率，在亚健康状态即可先于故障识别异常；且基于Incident的多维事件关联检测与分析，根据时间和空间相关性，实现快速故障定界，辅助根因分析。

图5 变更准备&操作按规范自动化执行

5G-A时代，版本发布愈发频繁，存在大量变更（升级、割接、配置变更等）操作，故障风险大幅提升。智能核心网自动驾驶解决方案针对变更场景，构筑事前、事中、事后“三道防线”，提前发现并规避40%变更引入问题。变更前进行在线健康检查，按规范自动化执行变更准备&操作（如图5）；变更过程中及值守阶段通过异常检测，多维事件聚合&辅助根因分析，实现快速故障定界，提前规避变更引入问题，实现智能在线机器值守。这对运营商运维来说是一次质的飞跃。

5G-A核心网叠加智能后，具备了内生的业务智能、网络智能和运维智能。让通信模式进一步升级，造就了全新的多模态网络，将加速运营商的网络商业变现。每一次网络变革中，核心网都扮演着至关重要的角色。通过打造最强大脑，构筑网络通信的新增长点，5G-A正引领着全球通信行业迈向更加智能、高效的未来。