自动驾驶网络:自智时代的网络架构
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前言

人类追求先进生产力的脚步从未停止。每一次技术革命的出现,都代表了一次生产力的发展更迭,驱动人类社会迈向新的发展阶段。三次工业革命(蒸汽机革命、电力革命和信息技术革命)在过去二百多年间实现了人类文明的三次巨大突破,当今,以AI(Artificial Intelligence,人工智能)、5G、云计算等为主导的第四次工业革命所带来的改变悄然发生,正在塑造一个万物感知、万物互联、万物智能的世界。5G、云、视频、IoT(Internet of Things,物联网)、AI等ICT(Information and Communications Technology,信息通信技术)打造的信息流正逐步成为孕育万物的基础。现在的我们,似乎已经可以隐约看到“智能世界2030”的雏形。在未来的智能世界里,空天海地一体化网络无缝覆盖,云边端融合化服务触手可及,全场景智能融入生产生活,通信网络全方位实现自治。通信网络将继续作为推动未来世界发展的主导力量之一,全面迎接智能世界的到来。

当前,随着5G的规模部署和快速商用,快速发展的数字经济打开了数字时代的大门,数字化技术的出现与迭代的速度要快过历史上任何一个时代。企业通过持续调整与变革来抢占先机。新场景、新业务和新客户不仅对“可用性、带宽、时延、可靠性”等网络性能提出倍增要求,更期望获得“在线自助订购、按需分钟级开通、差异化确定性SLA保障、数据安全的专属网络、预防性维护和极简可视管理”等全新网络特性。自智网络正是诞生于这一背景下,通过应用多种智能技术,发挥融合优势,驱动电信行业迈向自动化、智能化,它将对产业的生产方式、运营模式、思维模式和人员技能等带来全方位的深远影响。这一概念自2019年提出以来,得到了产业与标准组织、运营商、供应商等全行业伙伴的积极响应,我们一起倾力投入和全域创新,在产业愿景、目标架构和分级标准等方面达成了广泛产业共识,形成了多组织协同制定行业标准、运营商加速部署实践、供应商联合案例创新的发展态势。华为作为自智网络的倡导者和贡献者,提出自动驾驶网络战略,旨在通过联接+智能,打造一张“自动、自愈、自优、自治”的网络,通过智能原生、数据知识驱动、意图接口交互、单域自治闭环、跨域协同等技术,与运营商和企业共同构建网络“自配置、自修复、自优化”能力,从而为消费者和政企客户提供“零等待、零接触、零故障”的极致体验。本书汇集最新的网络自动化、智能化趋势和进展,并展示华为自动驾驶网络在此领域的最新理论、架构、技术、方法论等方面的成果,目的是尝试回答网络智能化演进过程中的“为什么”“做什么”“怎么做”,希望可以帮助读者对自智网络有清晰的了解,推动运营商和企业开启或加快自智网络建设。

本书首先从自智网络的提出、自动驾驶网络的诞生讲起,结合4个关键应用场景,阐述为什么要发展自智网络。

◆ 第1章,自动驾驶网络的诞生。介绍自动驾驶网络的诞生过程,总结现代通信网络的架构演进,以及网络自动化与智能化的驱动力、产业思路,并阐述自动驾驶网络的总体愿景、代际定义及自智网络产业的发展历程。对于理解自智网络的重要性、自智网络与自动驾驶网络的关系,这些是必要的背景知识。

◆ 第2章,自动驾驶网络的应用场景。介绍自动驾驶网络的4个关键应用场景,包括“天基”与“地基”联动的应急保障、全无线互联的隐形企业局域网、高安全可靠的沉浸式远程办公、确定性广域网的远程控制。

其次,以自动驾驶网络在基础理论、参考架构和关键技术3个方面的阶段性成果诠释自智网络架构与技术。

◆ 第3章,自动驾驶网络的基础理论。体系化总结三大基础理论,包括网络自适应控制理论、网络认知理论、用户和环境智能体模型相关理论。

◆ 第4章,自动驾驶网络的参考架构。系统地介绍自动驾驶网络架构,包括设计目标与原则、顶层架构、 分层架构(包括自智网络引擎、网图、AI Native网元)、关键特征(包括分布式AI、内生安全)架构设计。

◆ 第5章,自动驾驶网络的关键技术。从背景与动机、技术洞察、关键技术方案、技术展望等多个方面系统地介绍自动驾驶网络依赖的8个关键技术,包括网络可信任AI、网络分布式AI、网络数字孪生、网络仿真、网络知识和专家经验数字化、网络人机共生、网元内生智能、网络内生安全。

再次,通过全面介绍业界标准和自动驾驶网络的分级评估方法,以华为自动驾驶解决方案为例,阐明如何推行自智网络。

◆ 第6章,业界标准。介绍自智网络在产业组织、标准组织的分工和最新成果,从国际标准、国内标准、跨组织标准合作3个方面体系化地呈现自智网络标准全景。

◆ 第7章,自动驾驶网络的分级评估。基于分级方法论和示例,介绍如何细化定义具体的分级标准,客观、全面地量化测评各产品领域自动驾驶网络的等级水平。

◆ 第8章,自动驾驶网络的解决方案。 介绍华为打造的系列化自动驾驶网络解决方案,涵盖无线、核心网、IP、企业园区、数据中心、全光接入、全光传送、数智化运营运维等多个领域。

最后是第9章,总结和展望。自动驾驶网络在理论、架构、技术、标准等方面取得的阶段性成果让自智网络充满想象空间,同时也存在很多不确定性,解决相关问题需要全产业共同努力、共同探索。