网络自治模式例子

网络自治模式例子

5G 为了满足不同客户和应用场景对通信网络的差异化服务能力的需

求，在核心网引入 NFV 技术，传输网引入SDN 的虚拟化技术、无线接

入网引入超大规模天线系统等因素使得5G 网络的规模和复杂性急剧

上升。同时 5G 切片的业务管理方式使得网络部署更加动态和复杂。

这些都大幅提升了网络运营管理难度。 面向新的网络功能和架构运

营商需要进一步提升业务快速发布、网络状态实时感知、网络故障自

动定位、业务流量精准预测、网络和业务质量自动优化等能力。 传

统人工主导的运维模式难以满足这些需求，需要引入新的理念和技术

提升运营 管理效率。

能够提供零等待、零接触、零故障业务服务，并基于自服务、自组织、

自保障的网络，即自智网络成为全球运营商共同期待的发展方向，也

是 5G 时代运营商自身的重要核心竞争力之一。自智网络的核心是实

现网络运营管理的线上化、自动化、智能化；通过 B/O 域融合的大

数据分析、结合应用场景的人工智能、网络数字孪生技术构建以客户

体验为中心的网络；实现配置管理自动化、业务编排自动化、运维诊

断智能化等新型的运营管理手段。日本乐天移动采用高度自动化的管

理方式，以精简的网络管理团队提供覆盖全日本的移动通信。美国

AT&T 多年来专注提升核心网和接入网的自动化程度，有效提升了运

营效率，节省运维成本。国内运营商也积极参与自智网络的实践，面

向 5G 网络全生命周期不断提升网络运营运维的智能化能力，推动自

智网络向更高阶的意图驱动、完全自智演进。

国际标准现状

自智网络理念在被提出时有不同称谓，包括 Autonomous

Networks(AN)等。其核心理念较类似，均为通过人工智能等技术的引

入推动通信网络向自配置、自治愈、自优化、自演进的新一代网络发

展。

目前全球主要的行业、标准化组织都对自智网络开展研究并发布了相

关的白皮书或研究报告。TMF 率先提出“Autonomous networks”的

理念并于 2019 年正式发布了首个自智网络白皮书[1]，对自智网络的

提出的背景、理念与框架，L0-L5 的 6 级自动化程度评级进行了系

统阐述，并通过不同维度的应用案例辅助说明自智网络理念。2020

年 10 月，TMF 发布了名为《Autonomous Networks: Empowering

digital transformation for smart societies and industries》的第

二版白皮书，进一步从电信运营商为社会及其他行业提供数字化转型

服务的角度阐述了自智网络三层四闭环的理念。2021 年 9 月和 11

月 TMF 先后发布了名为《Autonomous Networks: Empowering

digital transformation》的中英文白皮书。TMF 也发布了自智网络

的系列研究报告[5] [6] [7] [8]，全面阐述了自智网络愿景路标、等

级评估指导、业务需求与框架、技术框架等内容 。

GSMA 在 2019 年发布了名为“AI & Automation: An Overview”的研究

报告，主要包含智能网络的基本概念、架构、AI 技术如何分级逐步

实现智能网络以及部分应用案例。同年末，GSMA 发布了“AI in

Network Use Cases in China”的白皮书[14]阐释了智能自治网络的

概念及需求、智能自治网络的总体规划以及与 TMF 自智等级评级方

法类似的评估框架。白皮书还介绍了中国通信产业界在网络规划建设、

网络维护监控、网络优化配置、业务质量保障提升、网络节能增效、

网络安全防护、网络运营服务等七个领域的二十余个 AI 技术提升网

络自动化的案例。

ETSI 于2020 年发布了名为“Autonomous Networks, supporting

tomorrow's ICT business”的白皮书[4]。从业务需求的“Zero-X”

即运营商希望提供零等待、零接触、零故障的业务服务为需求出发点，

引入了“Self-X”即自配置、自治愈、自优化的自智网络。白皮书也

介绍了类似于 TMF 的 L0-L5 的 6 级自智等级评估框架。在白皮书最后

举出了部分应用案例，包括端到端自智传送网、固网自动化、网络资

源编排自动化、无线网络覆盖优化与保障、无线网节能、智能网络切

片等。近年 ETSI 来也开展了与自智网络密切相关的零接触网络及服

务管理、意图驱动网络等多项研究及标准制定工作。

3GPP SA5 于 2019 年 5 月启动了名为“ Study on concept,

requirements and solutions for levels of autonomous network”

的研究项[2]。该研究包括了自智网络的定义、标准工作流程、自动

化评级方法以及相应的应用案例。在2020 年7 月，3GPP 在 R17 版本

就自智网络分级体系完成了正式标准立项。主要目标为对自智网络理

念及架构，自动等级分级方法等内容进行标准化。同时 3GPP SA5 也

持续开展多项与自智网络密切相关的标准化工作，包括意图驱动管理、

闭环管理控制、管理数据分析服务等。

ITU-T 于 2020 年发布了名为“ Framework for evaluating

intelligence levels of future networks including IMT-2020”的

Y.3173 标准[3]，该标准主要内容为定义了评估网络智能化的相应标

准。包括“需求映射、数据采集、分析、决策、方案执行的”相应工

作方法，并就 L0-L5 等级评估原则进行了介绍。总体而言 ITU- T 的

网络智能等级评估方法与 TMF 的自智网络等级评估方法类似。该标准

的附录中也介绍了网络覆盖优化、告警根因分析及故障恢复、网络资

源维护与管理、 端到端 IoT 业务等智能化、自动化案例。同时

ITU-T 下设了焦点组 FG-AN，旨在探索和研究自智网络相关的体系结

构、关键技术、数据集和概念验证并负责起草自智网络相关的技术报

告和规范。

中国通信标准化协会（CCSA），于 2020 年立项《信息通信网运营管理

智能 化水平分级技术要求 移动通信网》[10]，该标准的主要目的为

制定移动通信网络运营管理智能化水平的分级方法，将其用于评测和

度量移动通信网络运营管理的智能化水平，给出可量化的分级评测结

果，促进运营商网络运维的智能化水平的逐步提升。标准主要内容包

括移动通信网络运营管理智能化水平分级的概念、总体方法、运营管

理智能化需求、用例和通用流程等。

全球主流运营商及业界在自智网络方面的创新

自 2019 年自智网络理念提出以来，在全球 ICT 产业界迅速形成了共

识，国际主流运营商、设备商纷纷发表了自己的白皮书或研究报告，

学术界也就自智网络对未来通信发展影响开展研究。

中国移动于 2021 年正式发布了其自智网络白皮书[11]（发布时使用

“动驾驶网络”名称），介绍了自智网络的背景与驱动力、提出了“三

层四闭环”的内部实践目标框架，建立了“分级评估与短板识别”、“系

统建设与规范引导”、“应用试点与复制推广”量化迭代闭环方法。并

对其内部的 6 个重点运维场景、5 个重点网络专业、三大类重点业务

分别进行了自智网络等级评估。白皮书重点介绍了中国移动在网络管

理和业务管理层面提出的“2+5+N”的网管总体规划以及中国移动的

运维智能化 AI 应用体系。白皮书最后展示了中国移动 7 项智能化、

自动化 最佳实践。中国移动也是业界首个设定了其网络运维自治水

平在 2025 年达到 L4 目标的运营商。

中国电信于 2019 年发布了《中国电信人工智能发展白皮书》[12]，

从自身业 务发展、网络演进和用户感知的需求出发，全面系统阐述

了中国电信应用、发展人工智能技术的愿景与顶层设计。介绍了中国

电信人工智能发展的驱动力、发展目标、演进路线、切入领域与关键

举措。在自智网络方面，中国电信首先引入随愿意图网络理念，实现

了云网资源按需服务，这是迈向网络自智的关键一步。 “随愿网络”

的概念主要是指跨网、跨域的高层智能联网，应用层只需简单的用自

然语言表达希望网络完成什么，网络就能将上述意愿转换成具体策略，

并自动根据相应策略在复杂和异构环境下完成跨网跨域的网络配置，

实现应用层的商业目的。 “随愿网络”可以加速数字转型、云化进

程、物联网发展，同时更好应对网络面 临的各种挑战。业界期望使

用“业务意愿”作为网络和 IT 基础设施生命周期管理的驱动因素，

通过自动化方式将业务需求即时转化为网络和 IT 基础设施的执行，

实现两者的快速适配，从而产生真正的商业价值。

中国联通于 2020 年发布了《中国联通自动驾驶网络白皮书》[13]首

次提出网络智能化 “分级评估体系”，该体系基于网络全生命周期活

动，定义分级评估标准、评估方法和关键指标，明确了网络智能化演

进方向，指导并牵引网络自动驾驶水平迭代提升。2021 年 12 月，中

国联通又正式发布了《中国联通自智网络白皮书 2.0》[16]，提出了

中国联通自智网络“1+3+X”发展思路，明确了“应用层-平台层-网

络层”的分层目标架构，总结了“三位一体”实施方法体系，还分享

多个领域多个流程的创新场景以及未来架构演进的 5 个关键技术。中

国联通结合分级评估体系、产品研发流程和达标赋能活动，构想了三

位一体的方法论，初步实现和部署了相应的应用平台。一是自智网络

分级评估，打开一线作业流程，识别出关键任务。对省分公司的现状

进行评估，识别短板，明确改进方向。二是网络产品研发，依据分级

评估输出，有策略有计划进行网络运营智能化产品研发规 划，迭代

实现自智网络目标能力。三是推行达标赋能，通过达标赋能活动，对

各 省分公司智能化/自动化产品应用进行考核牵引。推动产品进入生

产流程中，提升自智网络能力。

5G 时代，通信网络基础设施逐步从专用硬件平台向通用硬件平台迁

移， 基于x86、ARM 等架构的基础硬件被广泛采用。Intel 为了满足

移动通信网络人工智能应用对底层软硬件计算平台的需求，一直以来

都致力于能够通过软硬协同来推动人工智能和数据分析的创新。从制

程和封装、架构、内存和存储、互连、安全和软件等方面助力产业计

算性能提升。在 AI 领域，Intel 以内置 AI 加速的至强可扩展处理

器为基础，提供全面的 XPU 芯片平台。而在软件层面 Intel 打造了

从 oneAPI 到 OpenVINO、BigDL、Analytics Zoo 等众多软件工具。

为实现自智网络的等级提升提供了一整套基础解决方案。

网络管理系统自智等级分级总体方法

目前整个产业界已经对网络管理运维系统的自智等级分级方法达成

初步共识，根据专业技术人员、OSS 系统不同的参与程度，按照下文

所述的实施路径五步法的顺序将整体分级方法整理为下表：

其中：“人工”表示相应工作由网管系统专业技术人员完成，“人工+

系统”表示相应工作由网管系统辅助专业技术人员完成，“系统”表

示相应工作由网管系统自动完成。

L0-人工：系统提供辅助监控能力，人工进行所有任务处理。

L1-系统辅助人工：系统根据提前配置的规则执行某些子任务用以提

升运维效率。

L2-部分自智网络：在部分环境下部分运维子系统能够实现闭环管理。

L3-有条件自智网络：基于 L2 的能力，在某些网络领域，系统能够自

主感知环境变化，不断自我调整优化从而支持基于意图的闭环管理。

L4-高级自智网络：基于 L3 的能力，在一些更为复杂的跨域环境中，

系统能够基于预测以及主动的闭环管理实现自动分析及决策。

L5-全自智网络：电信网络的终极演进目标，系统在网络全生命周期

中能够实现复杂的跨域完全自动化。

自智网络实施路径五步法

按照自智网络等级定义，运营商网络智能化演进目标是：主动感知、

主动学习、自主决策的 L5 级全自智网络。为了实现这一目标，需要

对日常繁杂的工作进行有效的分解。下图所示的 5 步分解方法是提

炼各项工作的核心内容的通用工作流程。