[实用新型]一种保障5G网络服务质量的人工智能设备

说明书

本实用新型提供一种保障5G网络服务质量的人工智能设备。所述人工智能设备包括：外壳；安装在外壳里的主电路板；安装在主电路板上的处理器单元、PCIE switch单元、GPU单元、以太网通信单元、内存单元、硬盘单元、IO接口单元、风扇单元和电源单元，处理器单元通过以太网通信单元或者IO接口单元离线采集5G网络服务质量数据，GPU单元利用并行计算能力，切合人工智能模型的并行特性，离线训练人工智能模型。本实用新型提供的保障5G网络服务质量的人工智能设备，部署在5G核心网，根据用户需求离线训练5G网络服务质量保障的人工智能模型，为5G网络服务质量人工智能模型应用于真实的5G网络环境提供基础。

技术领域

本实用新型涉及计算机和通信领域，具体涉及一种保障5G网络 (IMT-2020)服务质量(QoS:Quality of Service)的人工智能设备。

背景技术

移动通信深刻改变了人类社会的政治、经济和生活，每隔10年将产生新一代移动通信技术，我国从1G空白、2G跟随、3G突破到 4G实现了并跑，移动通信技术已经成为世界各国高科技竞争的焦点。当前规模应用的4G，应对未来爆炸性的移动数据流量增长、海量的设备连接、不断涌现的各类新业务(工业控制、无人驾驶、远程医疗等)和应用场景捉襟见肘，促使人们对更高性能移动通信的追求，第五代移动通信(5G)系统也就应运而生。世界各国均将5G作为提升社会运行效率、带动社会经济发展的重要驱动力。

和前面四代移动通信主要针对人与人连接不同，5G设立了三大应用场景，分别是：1)针对人与人连接的增强型移动宽带eMBB；2) 针对人与物连接的超高可靠低时延通信URLLC(工业控制、远程医疗)；2)针对物与物连接的海量机器类通信eMTC。5G时代的到来，将会加速社会数字化变革。当人与人、人与物、物与物相互联接之时，一个基于5G的万物互联时代将正式开启。面向2020年及未来， VR/AR、全息通信、工业互联网、远程医疗、无人驾驶等关键任务，都对高速率、低时延、广联接等网络质量提出了明确的要求。5G标准设计之初要求的网络服务质量指标包括：1-20Gbps的峰值速率， 10-100Mbps的用户体验，1-10毫秒的端到端延时，1-100倍的网络能耗效率(每比特能耗)提升。5G新空口方面,大规模天线阵列、密集网络、新型波形复用与信道编译码(如极化码)、以及毫米波接入将成为5G无线空口的核心技术，核心网络架构关键技术包括网络切片 Slicing、软件定义网络SDN、网络功能虚拟化NFV、网络云化Cloud、基于服务的架构SBA、人工智能AI等，5G核心网络的资源调度构建在云计算平台上，通过计算资源的隔离、动态调配与迁移，实现网络资源的灵活调配，以适应未来5G丰富的应用场景。

在海量设备连接，超高流量密度、超高连接数密度和超高移动性场景下，5G网络如何高能效的满足用户大带宽、高可靠、低时延服务体验存在巨大挑战，传统的网络设计、规划、运营、管理和维护方法无法适应高度复杂和动态的5G网络环境。这些挑战包括：

1)网络设备和流量不断增长：物联网中M2M联网设备数量和数据将迅速，视频/VR/AR等大流量业务不断涌现，最新的Cisco移动VNI预计，每个5G连接的数据消费量将达到22GB/月，比每个 4G连接消费的数据多4倍，海量设备、海量数据和海量连接成为5G 网络服务质量保障面临主要问题。

2)软件化/云化带来网络故障诊断和运维复杂性增加：基于 SDN/NFV/Cloud的网络架构重构给网络提供了强大的灵活性的同时，带来新的管控复杂性。例如：虚拟网元与物理网元的互动、虚拟网元的生命周期管理、产生大量新的逻辑接口，更加难以定位故障，这需要一整套开发运营维护协同的新模式。

3)5G网络技术日益多样和灵活：5G网络支持eMBB,uRLLC， mMTC三大业务形态。性能方面，引入大规模天线阵列、灵活空口、非正交多用户接入等技术；灵活性方面，架构上实现各种解耦，如软硬解耦、控制转发解耦、控制面功能分解、RAN的CU和DU分离等，从而使得网络功能更容易部署在云计算平台，实现灵活的网络编排和自动化部署，提高资源利用率，并为各行各业提供网络切片服务, 技术的复杂和多样性同时也增加了网络服务质量保障的复杂性。