1.1 现代通信网络架构演进
1876年，美国人亚历山大•格雷厄姆•贝尔（Alexander Graham Bell）发明了电话，这种靠两根导线连接送话器和受话器的简易通话装置，成为人类语音通信的开端。直到20世纪80年代，通信网络经过近百年的发展，还仅限于固定电话网络。20世纪90年代，固定电话业务逐渐趋于饱和，移动电话业务以出人意料的速度迅猛增长，彻底改变了通信业务的格局。
过去近30年，互联网打破传统电信领域的疆界，不断将IT引入CT （Communications Technology，通信技术）行业，促进通信网络的快速发展，通信网络由此经历了两次架构性调整：从传统语音和数据通信时代走向IP Native时代，再从IP Native时代走向Cloud Native时代。未来10年，随着以人工智能、数字孪生、网络安全、区块链等为代表的IT不断获得新的突破，并被应用于CT行业，通信网络架构将再次面临变革，进入AI Native时代，形成由固定宽带网络、移动宽带网络、IP网络、云计算和AI等多种技术以及产业组成的ICT基础设施。相关技术和产业各自独立发展，又相互影响、相互促进。现代通信网络架构的演进历程如图1-1所示。
图1-1 现代通信网络架构的演进历程
2000年前后，IP技术逐渐成熟并被引入通信网络，通过光纤或者网线承载的IP网络逐渐发展为电信级IP网络。它具有组网灵活、带宽大、成本低、管理方便等特点，因此被迅速推广使用。2006年左右，IP Native成为业界的普遍共识，并主导了通信网络，成为实现万物互联的基础。基于IP Native的网络架构有如下显著优势。
◆ 实现网络互联协议的统一化，极大简化了网元对数据的传输、处理和应用，网络系统实现了信息化。
◆ 能够减少网络层次，降低网络处理复杂度。
◆ 能够提升网络性能，降低网络成本，增强网络扩展灵活性，降低网络管理复杂度。
◆ 是面向未来的技术架构，有利于网络的长期发展演进。
在IP Native时代，早期纷繁多样的网络互联协议统一到IP，网元连接效率大幅提升，网络实现融合，系统实现信息化，是一次网络级别的架构改变。源自计算互联网络的IP技术，不仅成为网络基础设施的重要组成部分，也深刻影响了固定网络和移动网络的技术架构。到21世纪前10年，华为逐渐发展成为ICT基础设施特别是网络架构演进的引领者，是同时拥有固定宽带网络、移动宽带网络和IP网络3个产业且这些产业都具有全球竞争力的公司，由此提出的基于All IP的FMC网络架构以及基于Single战略的一系列解决方案，旨在帮助运营商简化网络、降低OPEX，使华为首次获得了架构性优势。
2011年，在技术、业务、运维等多重驱动下，基于Cloud Native的云化网络架构理念在电信业首次被提出，电信业再次开启网络架构的变革之旅，通信网络进入Cloud Native时代。云化网络架构要求通信网络一方面要实现网络自身云化，另一方面要更好地支撑企业数字化转型和业务上云。首先，针对种类繁多的网络设备管理和维护成本高的问题，通信网络自身云化将多种硬件平台和软件平台升级为统一云平台，带来硬件资源池化、软件架构全分布化和运营全自动化的系统优势，使得资源可以得到最大限度的共享，同时系统具备高扩展性、高弹性和高可靠性，实现云化系统在业务部署、资源调度和故障处理场景的自动化。其次，云计算蓬勃发展，通信网络为了支持云上业务，在架构上做了很大的变革。其中包括以DC（Data Center，数据中心）为中心重构网络，DC成为网络的一部分，IT与CT深度融合，构建了软件解耦、转控分离、资源共享、弹性伸缩、统一调度的云化网络架构。云化网络架构基于Cloud Native，被认为是设备级别的改变，解决了传统通信网络中只能通过设备堆砌的方式进行网络扩容的结构性问题，初步构建了系统自动化能力。由此可见，固定宽带网络、移动宽带网络、IP网络共同构成网络基础设施，为云计算的发展奠定基础。而云计算作为一种独立产业，随着其成熟和壮大，又反向深刻影响了固定宽带网络、移动宽带网络和IP网络的发展方向。与此同时，华为发展成为同时拥有网络产业和云计算产业的技术供应商，提出基于Cloud的SoftCOM架构，进一步扩大了自身的架构性优势，并推出基于All Cloud战略的一系列解决方案，旨在帮助运营商提升用户体验，实现ROADS目标。
展望未来，必将有更多的IT被引入CT行业，对通信网络的整体或者局部发展走向产生深刻影响，而基于网络AI、数字孪生等技术的控制闭环和知识闭环，将驱动通信网络实现完全自治，从根本上解决当前网络规模和复杂性所带来的结构性问题，通信网络将进入AI Native时代。为了实现通信网络完全自治，我们倾向于认为网元设备、网管系统和运营系统要率先实现自治，进而实现整个通信系统自治；同时，网络实现完全自治将涉及众多关键理论和技术，包括网络数字孪生建模和仿真、目标驱动的自动化闭环及协同、网络自我感知能力的构建、网络环境感知和建模、网络自动/自愈/自优/自治技术、网络自适应学习和自演进等，这都需要学术界以及工业界在软件工程能力、计算平台和基础设施、基于AI的网络认知系统、系统和控制理论与应用、人机交互能力、信息安全、网络安全设计等诸多领域通力合作，以取得理论和技术的突破。在AI Native时代，未来网元和网络功能都将基于AI Native进行设计，利用AI强大的数据分析和信息提取能力，通过采集、分析海量网络数据，实现网络状态的感知和预测，并做出决策，为运营商诊断网络质量、优化业务性能、减轻运营负担、改善用户体验带来无限可能。可见，先行发展起来的网络与云计算进一步推动了AI的突破，而随着AI的突破并被引入到CT，它也将反过来影响云计算和网络的技术发展走向。2017年，华为提出SoftCOM AI设想，旨在将AI引入通信网络中，并于2018年提出自动驾驶网络架构理念，致力于帮助电信运营商实现“自动、自愈、自优、自治”的长期愿景，使能新业务并实现极致客户体验、全自动运维、最高效资源和能源利用。
回顾过去30余年并展望未来10年，网络架构演进的过程，本质上是IT的最新实践不断被引入CT，IT和CT相互影响和促进的发展过程。在IP Native时代，通信系统基于IP Native实现了信息化；在Cloud Native时代，通信系统基于Cloud Native推动了自动化；当前，AI Native正在驱动通信系统演进到更高级别的自动化和智能化，通信系统正步入AI Native时代。未来，随着固定宽带网络、移动宽带网络、IP网络、云计算、AI和产业的持续深度融合，CT和IT将发生持续的化学反应，使能ICT基础设施供应商的能力不断增强，并在支持全行业数智化转型的进程中不断做出更多、更大、更独特的贡献。华为也将凭借同时具备固定宽带网络、移动宽带网络、IP网络、云计算和AI五大产业及技术的独特优势，继续引领网络架构演进。