The emergence of 5G technology marks a significant milestone in developing telecommunication networks, enabling exciting new applications such as augmented reality and self-driving vehicles. However, these improvements bring an increased management complexity and a special concern in dealing with failures, as the applications 5G intends to support heavily rely on high network performance and low latency. Thus, automatic self-healing solutions have become effective in dealing with this requirement, allowing a learning-based system to automatically detect anomalies and perform Root Cause Analysis (RCA). However, there are inherent challenges to the implementation of such intelligent systems. First, there is a lack of suitable data for anomaly detection and RCA, as labelled data for failure scenarios is uncommon. Secondly, current intelligent solutions are tailored to LTE networks and do not fully capture the spatio-temporal characteristics present in the data. Considering this, we utilize a calibrated simulator, Simu5G, and generate open-source data for normal and failure scenarios. Using this data, we propose Simba, a state-of-the-art approach for anomaly detection and root cause analysis in 5G Radio Access Networks (RANs). We leverage Graph Neural Networks to capture spatial relationships while a Transformer model is used to learn the temporal dependencies of the data. We implement a prototype of Simba and evaluate it over multiple failures. The outcomes are compared against existing solutions to confirm the superiority of Simba.


翻译:5G技术的出现标志着电信网络发展的一个重要里程碑,为实现增强现实和自动驾驶汽车等激动人心的新应用提供了可能。然而,这些改进也带来了更高的管理复杂度,并在处理故障方面提出了特殊要求,因为5G拟支持的应用高度依赖于网络的高性能与低延迟。因此,自动自愈解决方案已成为满足这一需求的有效手段,使得基于学习的系统能够自动检测异常并执行根因分析(RCA)。然而,实现此类智能系统存在固有挑战。首先,由于故障场景的标注数据较为罕见,缺乏适用于异常检测与RCA的合适数据。其次,现有智能解决方案主要针对LTE网络设计,未能充分捕捉数据中存在的时空特征。针对这些问题,我们利用校准仿真器Simu5G,生成了正常与故障场景的开源数据集。基于此数据,我们提出了Simba——一种用于5G无线接入网络(RAN)异常检测与根因分析的先进方法。我们利用图神经网络捕捉空间关系,同时采用Transformer模型学习数据的时间依赖性。我们实现了Simba的原型系统,并在多种故障场景下进行评估。通过与现有解决方案的对比结果,验证了Simba的优越性。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
94+阅读 · 2021年5月17日
Arxiv
37+阅读 · 2019年11月7日
VIP会员
最新内容
2026“人工智能+”行业发展蓝皮书(附下载)
专知会员服务
8+阅读 · 4月26日
《强化学习数学基础》
专知会员服务
5+阅读 · 4月26日
“Maven计划”的发展演变之“Maven智能系统”应用
《无人机革命:来自俄乌战场的启示》(报告)
《实现联合作战能力所需的技术》58页报告
专知会员服务
7+阅读 · 4月26日
以色列运用人工智能优化空袭警报系统
专知会员服务
5+阅读 · 4月26日
以色列在多条战线部署AI智能体
专知会员服务
7+阅读 · 4月26日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员