成果名称: 大型复杂移动通信网络智能化运营关键技术研究及产业化应用
完成单位: 中国移动通信集团广东有限公司,中国移动通信集团设计院有限公司,华为技术有限公司,深圳市中兴通讯技术服务有限责任公司,诺基亚通信系统技术(北京)有限公司,东联信息技术有限公司
主要人员: 刘大洋,李虹,刘吉宁,何凌,马方明,潘毅,黄琰奕,吴蔺春,李晓,魏鹏,沈仲瀚,李刚,陈光明,刘建强,罗春威
介绍: 一、课题来源与背景: 数字化转型是我国经济社会未来发展的必由之路,数字孪生、人工智能等新技术与国民经济各产业融合不断深化,有力推动着各产业数字化、网络化、智能化发展进程,成为我国经济社会发展变革的强大动力。此外,在国家“双碳”顶层战略背景下,工信部提出2025年底电信业务综合能耗下降15%的目标。随着5G网络的大规模部署,网络结构变得极端复杂,使得通信行业面临巨大的能耗及运营挑战:(1)庞杂的网络数据中存不下、流不动、算不快、用不好,缺少低时延高精准全要素数字孪生数据建模方法;(2)庞大复杂的网络缺少智能化手段,高成本、低效率,运维压力大;(3)广东移动运营着全球最为庞大、复杂的移动通信子网,运营面临网络效益和能耗,缺少效能标准和评估手段,运营商智能化运营体系将涉及整个流程的全面改造革新。
二、技术原理及性能指标: 为解决智能化网络运营领域面临的主要挑战,广东移动联合中国移动设计院、华为、中兴、诺基亚、东联等业内知名学者、厂商,项目总投入超过12亿元,自主研制大型复杂移动通信网络智能化运营关键技术研究及产业化应用,主要成果包括:(1)发明了超大规模多维异构低时延数字孪生建模技术,解决了超大规模数据复杂维度下非结构化实时数据、半结构化和结构化数据无法并行处理、用户级无线数据无法获取等难题,实现亿级终端用户数据、百万级资源数据、千万级性能数据分钟级数字化建模,天入库数据超900TB,建模时延缩短至12.336秒。发明模拟仿真预测技术,打破国外厂商壁垒,通过仿真预测技术完善未能采集的数据,形成更加丰富的无线网络数字孪生。发明三维空间可视化建模技术,实现了无线网络从二维到三维的可视化数字建模,渲染70万级以上栅格切片响应时间0.701秒。(2)发明了高效智能化网络全生命周期运维技术,解决了多网多频高密度组网下既要降低网络的干扰、满足网络覆盖以及容量,又要保障用户感知的综合评估定界难题。发明基于多模型评估的网络态势评估技术,解决了市场、网络、友商多维度下难以综合评估问题,实现110万小区综合动态评估。发明基于业务精准识别的用户感知定界技术,业内首次实现单用户级感知实时评估能力,填补了行业空白,实现1亿多用户一次性评估。发明基于AI决策的网络调整技术,将多维复杂参数联合寻优,实现复杂规划建设、优化调整、网络运维问题的自优化。(3)发明了多维协同绿色能效运营技术,形成网络质量与业务量、用户感知体验、网络能耗的三维能效综合评估调整体系,实现移动通信网络运营由单一能耗评估向综合能效评估的转变。发明基于EFR的能效数据评价方法,实现无线通信运营领域的能效评估。发明移动网络联动能耗管控技术,智能实现节能情况可视、节能策略可管、节能效果可评估、故障发现的可视化管控系统。发明全流程智慧节能技术,实现“风光油”互补供电,设备极简、组网极简、站点极简协同节能,软硬关断的联动节能,削峰填谷的电池多应用场景储能。
三、技术的创造性与先进性: 移动通信网络智能化运营系统以“超大规模多维异构低时延数字孪生建模、全生命周期高效智能化网络运维、多维协同绿色能效运营”三大核心,构建超大规模、超低时延的数字基座,通过三维AI+射线跟踪仿真预测技术手段能够准确完善未能采集的预测数据集,并建立三维立体分层仿真与开放式可视化呈现能力,实现无线网络2D到3D的可视化呈现,为智能化运营提供数字化支撑。以“网络质量、用户感知、智能寻优”环环相扣,打造评估、定界、调整智能运维体系,从“能效评价、能耗管控、智慧节能”层层递进,应用智能创新技术手段,实现全生命的绿色运营,成功驶入移动通信网络运营“无人区”,推动企业数字化、低碳化转型,实现了通信产业节能减排,推进行业转型升级,落实国家“双碳”战略。 项目获得授权发明专利24件,获软件著作权33件、牵头起草团体标准1项、行业标准2项,发表论文18篇。成果通过了中山大学教授刘星成等5位专家的评价,评价委员会认为该成果在大型复杂移动通信网络智能化运营方面总体处于国际领先水平。
四、技术的成熟程度,适用范围和安全性: 成果成熟应用阶段,在国内外多个厂家及运营商使用,同时通过4A安全管控,“金库”模式对敏感信息进行管控,确保数据安全。
五、应用情况及存在的问题:自项目投入使用以来,成果整体经济效益达65.81亿元。该成果已在全球多家运营商得到了推广应用,依托华为、中兴、诺基亚等单位应用于澳大利亚、巴基斯坦、沙特等国家,同时在中国移动集团内部通过科技成果分享推广至浙江、云南等30省市。 该成果目前主要应用在移动通信网络优化和运营领域,尚未实现对通信行业外的推广支撑。但成果的具体实现方法,理论上不受行业应用类型影响,可为智慧城市、智能制造、智能交通、智慧医疗等千行百业提供强有力的理论及技术支撑。
六、历年获奖情况: GTI 2021“移动技术创新突破”奖、中国数学与工业应用国家一等奖、2021年“ICT优秀案例”节能减排践行“双碳”先锋、2021年中国移动网络运维十大AI标杆应用称号(第1名)。
批准登记号:
登记日期: 2024-10-10
研究起止时间: 2014-01-01至2022-07-01
所属行业: 信息传输、软件和信息技术服务业
所属高新技术类别: 电子信息
评价单位名称: 广东省电子学会
评价日期: 2022-09-05