携手产业,ADN加速网络智能升级

携手产业,ADN加速网络智能升级

华为技术有限公司公共开发部总裁 鲁鸿驹

作为自动驾驶网络(ADN)理念的倡导者和积极的实践者,华为坚信:“电信产业应运用AI技术,通过知识和数据驱动网络架构的持续创新,重构网络的建网模式和运维模式,重塑商业体验,系统性解决电信产业OPEX居高不下的结构性问题,助力运营商抓住数字经济和智能时代的新机遇。”

未来十年是智能时代蓬勃发展的黄金十年,万物感知、万物互联、万物智能的智能社会需要一张自动、自愈、自优的自治网络,来使能电信业务的敏捷创新、极致体验与自动运维,并实现高效的资源和能源利用。

应对时代新挑战,ADN产业共启航

在过去的20年,伴随互联网应用、移动应用和云应用的蓬勃发展,通信网络作为基础设施不仅丰富了人们的沟通与生活,还在重塑企业生产、运营和社会治理等诸多方面发挥了重要的作用。2020年,新冠疫情席卷全球,通信同仁们在抗击疫情和复工复产方面也发挥了重要的作用。5G和F5G网络凭借其优异的联接能力,正在与云、数据中心、人工智能等数字基础设施深度融合,进一步激发联接和数据的价值。ICT产业正加速从以人口和流量红利为中心的消费互联时代转变为以联接和数据红利为中心的产业互联时代。产业互联时代,对网络联接的数量、流量和种类发生了质的改变:联接的边界进一步拓宽,从辅助办公到支撑生产;联接的质量属性进一步增强、需要实现提供确定性服务的智能联接;联接的管理必须从以人为主,转变为机器辅助人、增强人、赋能人、乃至以机器为主的无人值守。

面对这些更为高级的需求,当前的电信业还存在以下痛点:第一,在网络层,传统网络建设重硬件、轻软件,网元高质量数据感知、实时处理以及网络管理软件的API开放不足,因此很难为2B市场提供差异化、有保障的网络服务;第二,在运营层,传统OSS高度定制、刚性集成,烟囱式的静态流程导致系统集成成本高、运营不敏捷;第三,在商业层,产品创新周期长,网络、业务和客户等大量数据散落各地、缺少横向拉通,电信大数据的价值尚未充分挖掘。

为了解决以上痛点,自动驾驶网络应运而生。2019年5月,电信管理论坛TM Forum率先发布了业界首部Autonomous Networks(AN)产业白皮书,并在产业各方的积极推动下正式成立Autonomous Networks项目,以用户为中心,从商业需求和架构演进的角度阐述了电信产业面向自动化和智能化的数字化转型高阶蓝图。从2019到现在的一年多时间,TM Forum、3GPP、GSMA、ETSI和 CCSA纷纷启动了自治网络“架构和分级定义”的讨论工作,经过业界公司的积极参与,输出了一系列的研究报告、技术规范、技术白皮书等。2020年7月,中国移动牵头的Rel-17自动驾驶网络分级标准项目在3GPP立项通过,标志着业界对自治网络分级以及相关自动化支撑技术的标准化工作进入正式标准化阶段。2020年8月,TMF在业界发起倡议,向业界组织GSMA,NGMN,3GPP,ETSI等发送正式联络函,邀请参与自动驾驶网络workshop,促进跨组织的观点分享与标准协同,促进行业形成合力。

作为TM Forum、3GPP、ETSI 、GSMA和CCSA工作组上AN标准的关键贡献者之一,华为一方面积极贡献提案参与标准讨论制定,一方面注重产品创新和客户联合实践。2018年,华为面向智能时代首次提出自动驾驶网络ADN理念,并于2020年5月,面向全球发布了《自动驾驶网络解决方案白皮书》,系统阐述了面向L4级自动驾驶网络的目标架构,探讨如何通过网元、网络和云端实现三层AI能力的有机协同,让网络走向智简、超宽,让运营迈向人机协同。

改变建网模式,ADN为网络注智赋能

过去几年,产业各方通过NFV的实践表明,软硬件解耦在加快创新和自动化部署方面存在天然优势,但在系统集成、网络安全、故障定位的复杂性却呈现几何数增长,导致其综合成本不降反升。从业务、联接和芯片的多样性发展趋势来看,我们认为未来网络应该采用“软硬结合”的设计架构,既要发挥专有硬件的成本和性能优势,又要大胆引入SDN、NFV、云和AI等软件技术,在增强网络效率的同时实现可维、可控,获得最佳的成本与效益。

首先,网元基础设施层应在架构、协议和站点走向归一化、高集成的极简设计,并让网元走向数字化和智能化,从而增强对资源、业务及周边环境的感知能力。通过站点简化、架构简化、协议简化的手段,打造一个极简目标网,大幅降低网络复杂度,从而抵消由带宽和联接数增长带来的管理规模、部署空间、能源投入等诸多影响。网元数字化是实现网络自动化执行能力的基本前提,首先需加入时空属性从时间和空间两个维度增强描述网络历史、现状和未来的能力。其次,在网络层和设备层的分层感知和决策闭环过程中,需要增加数据的数量和确保数据的实时性。网元智能化则包含两层含义,一是增强设备基于Telemetry遥感技术的实时高质量数据感知以及本地快速推理和决策能力,二是通过边缘计算解决中心云对边缘侧实时计算和推理支撑不足的问题,更好的为SLA敏感型的业务提供确定性的SLA服务能力。

其次,在网络资源层,要将传统网管“人工方向盘模式”升级为面向自治域的“智能驾驶控制模式”,其核心为基于统一的云化平台,深度融合网络管理、控制和分析能力,打通数据和流程实现闭环自动化。运营商可依据其业务特点、网络技术、维护模式等差异性,将一组智能化网元及其对应的网络管理和控制系统划分为一个自治域。智能管控系统将对单个自治域内完成数据采集、分析、控制、优化的完整闭环过程,向下实现单个自治域的集中调度,面向业务的全生命周期提供网络资源的自动化能力,并结合数据分析和AI驱动网络故障感知、识别和自动闭环。简而言之,单域自治的网络将作为一个子系统运行,其自主水平会越来越高,意味着网络的自动化、智能化水平越高,反之对人工的依赖也越少。

改变运营模式,ADN推进人机协同

随着未来网络能力的不断提高,应用场景也会变得更加复杂,用户和网络能力之间的运营能力,即“规划、建设、维护、优化、营销”等五项服务用户体验的网络能力也需持续演进。ADN将AI引入运营商的生产流程与作业过程中,引入人机协同的智能运维和智慧运营的能力,让基于用户体验的网络规划更精准、围绕用户体验的网络建设更敏捷、质量更高、用户体验的问题处理更快速、更智慧。为实现这一目标,需从网络资源、客户业务和人机协作三方面转型:

第一,面向资源的网络层(Resource Closed-loop),单个自治域向上提供意图化的自治域NaaS服务API,大幅简化业务运营层的复杂性,降低其成本和风险。一是完善网络面向业务规划、建设、维护、优化等全生命周期的场景化API完备度;二是提供面向意图的自闭环网络服务能力,向上提供SLA可视、可控、可调、可优化的智能联接服务。

第二,面向业务的运营层(Service Closed-loop),基于元模型(Metadata)驱动的设计/执行分离,允许面向业务场景、组网方案、运维流程进行灵活的应用开发、AI训练,实现业务设计、定义和生命周期管理的敏捷开发。通过构建平台化的开放能力编排与共享中心,对准电信业务使能和开放的价值流,联合产业生态使能ToB的新业务创新与开发。

第三,从以人工为主的传统运维模式演进到人机协作的AIOps模式,将过去分散的知识资产数字化,形成集中的、供计算机理解与使用的知识库,通过打造一套云端AI训练、知识管理和运维设计平台,支持电信网络迭代演进。有助于运维工程师减少对例行重复的维护操作的投入,更多的聚焦业务敏捷等创造性工作。在AIOps中心,对准客户业务全生命周期保障的价值流,聚焦网络稳健运行、质量优化和体验改进,基于AI+DevOps使能网络业务的智慧运营。AIOps中心应打通与客户运维管理及现场作业价值流的数据集成,在智能化流程优化和作业调度方面,大幅提升现场作业效率。

自动驾驶模式不是替代人,而是取代一些低创造性的重复工作。未来,人类仍将在意图设计、异常处理、关键决策上发挥重要作用。而机器智能与人的有效结合,将会促进运维效率与运营效率得到极大的提升。可以说,网络基础设施的数字化和智能化、网络资源层全新的管控系统、云端AI训练、知识管理和运维设计,是支撑电信网络持续动态迭代和智能升级不可或缺的力量。

携手产业各方,ADN逐级迭代

自动驾驶网络是电信行业的一次产业升级,我们坚信,人工智能技术将对电信产业的生产方式、运营模式、思维模式和人员技能等带来全方位的深远影响,并催生大量新产品、新应用、新服务。要实现自动驾驶网络的宏伟目标,离不开产业生态伙伴们在技术架构、API接口标准、评估体系等多维度上共同努力。各方要以3G/4G/5G的发展规律和成功经验作为规划借鉴,开发一代、研究一代、探索一代。希望各方生态伙伴们可以一起共同制定自动驾驶网络L3/L4/L5的代际标准,并结合业务及技术的发展持续代际演进。例如:3-5年,网络具备感知分析能力,AI能全面辅助人决策;5-7年,网络实现初步自治,在某些网络和业务场景中让网络高度自决策;7-10年,产业共同挑战网络全场景、全生命周期的自我决策和自我演进等终极目标。

自动驾驶网络不是单一产品的创新,而是全场景、全系列的系统架构、运维模式和商业体验的创新。华为将不断探索未来网络演进,践行自动驾驶网络战略,为产业拓荒发展道路。面向中短期,华为自动驾驶网络重点选择价值场景迭代推出L2、L3和L4级的系列场景化产品与服务解决方案,促进资源效率、能源效率、运维效率的三个提升以及提供客户体验的差异化服务,助力运营商抓住5G和To B行业数字化、智能化的机遇。面向中长期,携手生态合作伙伴探索突破电信网络全场景、全生命周期的L5级自治闭环,并通过云服务降低通信行业AI应用开发难度,促进从业人员技能提升和职业持续发展。