淺談人工智能在通信基礎設施監管平臺中的應用

【摘 要】 通信基礎設施監管平臺覆蓋固定寬帶、公共Wi-Fi、通信鐵塔及基站等主要通信基礎設施，建立了通信基礎設施全生命周期大數據管理平臺和智能遠程運維服務管理平臺，運用人工智能技術，實現對通信設施和設備關鍵運行數據的采集、分析、故障對應，對整體城市通信設施狀態進行實時監管，提升了通信保障能力和改善了用戶體驗。

【關鍵詞】 人工智能 通信基礎設施 監管平臺 指標體系 遠程運維

隨著移動互聯網的高速發展，我國移動互聯網用戶在2019年已達到11.38億，用戶人均單日在線時長超過350分鐘。移動購物、移動社交、移動娛樂、移動辦公和電子商務已經深入每個人的日常工作和生活，使得人們對于城市通信基礎設施的依賴度越來越高，同時全社會“擴容、提速、降費”的呼聲也越來越高。2018年，天津市擁有4G基站3.45萬個，移動下載速率位居全國第四，寬帶下載速率位居全國第五，這些成績的取得都依靠城市通信基礎設施的運行監管。

城市通信基礎設施主要包括：通信管道、通信光纜、通信基站、通信機房等。2018年，作為項目主要負責人之一承擔了“天津市通信基礎設施監管平臺”項目的設計和開發工作。該項目可覆蓋天津市的固定寬帶、公共Wi-Fi、通信鐵塔及基站等主要通信基礎設施，實現對設施和設備的關鍵運行數據進行采集、分析、故障對應，并傳輸至監管平臺，具備對天津市整體通信基礎設施的運行狀況進行實時監管的能力。

“天津市通信基礎設施監管平臺”項目包含軟硬件的系統設計和集成方案，平臺主要有三大監測子系統：固定寬帶網絡監測子系統、公共Wi-Fi網絡監測子系統、通信鐵塔及基站運行監測子系統。平臺可匯總、收集通信基礎設施的關鍵運行數據指標，并對監測設備的自身運行狀況進行監管。同時，在數據采集的基礎上，平臺開發了天津市通信設施運行和發展綜合數據庫，根據數據庫架構，實現監測手段與數據結構的匹配，通過對數據庫的關鍵字段進行綜合分析，建立了通信基礎設施運行監管核心數據指標體系，并基于指標體系采用了人工智能技術對通信基礎設施運行狀態進行監管。

在平臺開發設計的過程中，主要將人工智能技術應用于兩個層面，一是對通信基礎設施的狀態監測、數據分析、運行狀態識別，故障診斷與報修;二是對監測設備自身的運行狀態進行測量分析、運行狀態識別，故障診斷與報修;并在此基礎上使用人工智能算法進行監測數據的統計分析，將關鍵數據的特征識別與設施和設備的運行狀態、故障類型建立對應關系，建立了通信基礎設施的核心數據指標體系，實時監控通信基礎設施運行狀態，并建立了通信基礎設施的全生命周期大數據管理平臺和智能遠程運維服務管理平臺。

通信基礎設施的全生命周期大數據管理平臺分為兩個層次：一是智能服務層，主要針對鐵塔基站和設施廠商，以通信基礎設施全生命周期管理為核心，與企業信息系統進行數據鏈接，通過分布式站點部署，將廠商設備在線的狀態、故障、維護等情況與廠家的研發、制造、物流、安裝等數據流進行對接。實現與廠家業務管理系統的數據共享，幫助廠家發現故障和問題、及時進行維護保障。二是智能管控層，主要針對鐵塔基站和設備廠商，全流程采集其設備、質量、物流、安裝、服務等相關數據，建立設施和設備數據分析模型，進行綜合比對和算法驗證，提取關鍵數據，發現產品和服務的問題，對上述問題進行歸類整理、指標分析和趨勢預測，為管控廠商服務水平和輔助決策提供支持。

通信基礎設施的智能遠程運維服務管理平臺分為兩個層次：一是設施運維監管，主要包括設施和設備的廠家、類別、型號、功能、技術參數等靜態信息，還包括設備的運行情況、故障情況、維修保養情況等動態信息。二是流量指標監管，主要對包括文件下載速率、視頻下載速率、4G下載速率、固定寬帶、移動寬帶、CDN等應用基礎設施能力方面的關鍵指標，對通信保障能力進行監管。

通過通信基礎設施的全生命周期大數據管理和智能遠程運維服務管理兩大平臺的建設，主要實現了三大功能：

一是全面覆蓋精準定位。平臺打通了國家測繪局提供的GIS地理信息數據，包含了天津市所轄的16個各區縣的地理信息，為全部通信基礎設施提供了精確定位，并對全網設施和設備進行在線監控，既可以服務于設施狀態監測和維護保養工作，也可以實現按區域的數據分析和挖掘。

二是整合資源理清數據。平臺匯總收集了天津市主要通信基礎設施運行的數據，對天津市各級、各類運營商的網絡數據進行了分層次、按類別的關系梳理。通過數據分析發掘，發現了資源的錯配與浪費，簡化了網路的交叉與重復。同時結合天津市整體通信基礎設施的發展需求，開展多層次指標監測分析，統計分析結果為通信基礎設施的升級改造提供了可靠的依據。

三是智能監管提升體驗。實現了對通信設施和監測設備狀態的智能識別，對運行狀態和故障類型的智能分類識別，對突發的、間歇的、漸進的故障和事件進行分類處置，對設施和設備進行針對性地故障預判、維修保養或升級改造，大大優化了在線設備的運行狀態，整體提升了通信設施的能力指標，大幅度減少了設備故障搶修情況的發生，最終提高了通信用戶的體驗效果。

綜上所述“天津市通信基礎設施監管平臺”項目的設計開發，大大提升了4G網絡通信基礎設施的監管水平，也為下一步5G網絡的拓展打下了堅實的基礎。

作者簡介：耿明慧（1971—），女，漢族，山東寧津，總經理/初級經濟師，本科，天津環渤海人才網絡科技開發有限公司，研究方向：人工智能與信息化系統。