自动驾驶网络:自智时代的网络架构
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1.3 网络自动化、智能化的产业思路

前文对网络自动化、智能化的驱动力进行了讨论,大规模应用自动化、智能化方法可以简化网络的复杂性,同时提高网络性能、增强客户体验并最大限度地降低网络运营成本。自动化、智能化通常使用AI和ML(Machine Learning,机器学习)技术,使能网络管理和编排方法,解决网络的复杂性挑战并降低OPEX。网络自动化、智能化在产业方面有两种主流探索思路。

思路1:全栈智能化,依托网络内生智能和OSS(Operational Support System,运营支撑系统)丰富的智能应用协同构建新一代的网络。核心是“单域自治、跨域协同”, 以自治域[2]为基础,以网络数字化转型为目标,依托网络域自下而上构建自动化、智能化能力, 实现数字业务闭环的自动化智能商业、业务和资源运营,从而提供最佳的用户体验、最大的资源利用率以及全生命周期运营自动化、智能化。

2019年TM Forum成立了“自智网络项目”,其目的是构建业界领先、端到端网络自动化、智能化的方法,帮助运营商简化业务部署,推动网络Self-X能力(自服务、自发放、自保障)全面提升。2021年11月,TM Forum联合CCSA(China Communications Standards Association,中国通信标准化协会)、中国信息通信研究院、运营商、厂商等35家产业伙伴,共同发布《自智网络(Autonomous Network)-赋能数字化转型白皮书3.0》(简称自智网络白皮书3.0),宣布自智网络进入“规模化试点验证和体系化现网部署”阶段。典型的方案是华为的自动驾驶网络解决方案。

图1-5所示为自智网络分层参考架构。该架构通过3个层级和4个闭环配合达成目标 。

图1-5 自智网络分层参考架构

◆ 3个层级包括Resource Operation Layer、Service Operation Layer和Business Operation Layer,为便于理解,本书分别用资源运营层、业务运营层和商业运营层表述。3个层级面向不同目标,通过引入AI,提供本层自动化、智能化能力,可支撑所有场景和业务需求。

◆ 4个闭环(资源、业务、商业、用户)实现层内或层间全生命周期交互,其中资源运营层通过专业自治域、自治域协同,实时/近实时完成资源闭环,屏蔽网络复杂性。用户闭环完成用户端到端的大闭环。3个层级间通过意图驱动式极简API(Application Program Interface,应用程序接口)进行交互,屏蔽交互复杂性。

思路2:将网络功能软件化、智能化能力构建在OSS层,依托OSS自顶向下定义通信网络整体架构,其架构如图1-6所示。典型方案是网络功能软件化+ONAP(Open Network Automation Platform,开放的网络自动化平台),在网络层,通过虚拟化方式构建网络功能,实现硬件和软件的分离;在OSS层,通过ONAP开源解决方案构建自动化平台,提供平台公共功能,包括生命周期管理、AI/ML训练和执行、安全性、数据管理、策略、分析、服务和资源编排等,OSS层中的多供应商App(Application,应用)可以使用这些功能构建自动化、智能化应用程序,运营商负责水平和垂直两个方向的集成,从而自顶向下定义和管理网络。

图1-6 网络功能软件化架构

注:VNF为Virtual Network Function,虚拟网络功能;PNF为Physical Network Function,物理网络功能ONAP为Open Networking Automation Platform,开放网络自动化平台;vCPE为virtual Customer Premises Equipment,虚拟用户驻地设备;VoLTE为Voice over Long Term Evolution,长期演进语音承载;BBS为Broadband Service,宽带业务;CCVPN为Cross Domain and Cross Layer Virtual Private Network,跨域和跨层虚拟专用网; FCAPS为Fault, Configuration, Charging, Performance, Security ,故障、配置、计费、性能、安全;DCAE为Data Collection, Analytics and Events,数据采集、分析与事件上报;sVNFM为specialized Virtualized Network Function Manager,专用虚拟网络功能管理。

网络自动化、智能化将大幅提升运营商的效率并使能全新的数字化业务,同时通过使能新业务,改变社会与千行百业,这已成为业界的共识。本书主要阐述思路1,围绕华为自动驾驶网络展开论述。