迈向智能世界白皮书2023-自动驾驶网络（ADN）篇

迈向智能世界白皮书 自动驾驶网络 构建自动、自愈、自优的自治网络 序言 当今世界，以5G、云、AI为代表的数字技术，正在不断突破边界，实现跨越式发展。人类社会正在以前所未有的速度迈向智能世界，在通往智能世界的道路上，网络作为万物互联、万物智联的ICT底座，正在发挥着越来越重要的作用。 随着后疫情时代的到来，居家+公司的混合办公、线上+线下的远程教育、虚拟+现实的社交娱乐成为新常态。网络之于家庭从承载生活娱乐延伸到了支撑办公学习甚至生产，家庭对网络的需求量、使用时长和品质要求都有着质的提升。 同时，随着全球企业数字化进程加速，网络不再仅仅是支撑系统，将会更多的参与到生产系统之中。随时按需就绪、确定性SLA保障、最优业务体验的需求变得越来越迫切，不仅如此，网络的获取、交付和管理方式也逐步向网络即服务（NaaS）转变。 让网络走向自动驾驶、让云服务无所不在、让人工智能无所不及、以数字技术助力低碳发展是华为持续创新的方向。自动驾驶网络是华为通信网络2030的核心战略，为网络的最终使用者提供“零等待、零接触、零故障”的新型数字化网络服务体验，为网络的运营运维者打造“自配置、自修复、自优化”的智能网络和高 效运维能力，是我们持之以恒所追求的目标。 二十多年前，IP技术重构了通信网络转发架构；十多年前，云技术深刻影响了网络管理控制架构；未来十年，人工智能技术将嵌入网络各层架构，推动网络向高阶自治进化，开启通信产业的又一次升级。在人工智能的加持下，网络将从自动化走向智能化，从机器辅助人到人辅助机器，从按需就绪到实时感知实时优化业务体验。 然而，网络要实现完全自治的宏伟目标，除了需要突破超融合感知、大规模实时仿真、关联认知决策等关键技术难题外，还需要产业同仁们在技术架构、接口标准、评估体系、商业模式等多维度上共同努力，一同攻克一个又一个难题，一步步迈向完全的网络自治。 同心聚力，行而致远。 我们坚信，一个波澜壮阔的智能世界将为人类社会带来全新景象。 鲁鸿驹华为公共开发部总裁 执行摘要及关键词01 章节一 自智网络产业概览 02 章节二06 自智网络趋势及建议 2.1趋势一2.6趋势六 2.2趋势二2.7趋势七 2.3趋势三2.8趋势八 2.4趋势四2.9趋势九 2.5趋势五2.10趋势十 章节三 华为自动驾驶网络解决方案 30 3.1华为自动驾驶网络解决方案架构 及特征 3.2华为自动驾驶网络解决方案全景 章节四 展望及倡议 54 目录 自动驾驶网络 执行摘要及关键词 1 执行摘要 过去十年，4G和云的协同发展丰富了人们的沟通与生活，以SDN为代表的网络技术实现了应用驱动的网络自动化，跨越时间、地域的即时通讯技术为生活、生产带来了翻天覆地的变化。未来十年是智能时代蓬勃发展的黄金十年，面向2025，网络即将全面迈向5.5G时代，从4G到5.5G，万物感知、万物互联、万物智能的智能时代需要一张自动、自愈、自优的自智网络。本文旨在与产业伙伴一起洞察网络自动化和智能化的趋势，探讨迈向自智网络的行动建议，持续产业创新，携手探索发展。 2 关键词 数字化转型DigitalTransformation、自智网络AutonomousNetworks、人工智能AI、自动驾驶网络AutonomousDrivingNetwork、数字孪生Digitaltwins、意图驱动IntentDriven。 01 自智网络产业概览 自动驾驶网络 众所周知，当今世界各方面环境充满变化与不确定，正如每一次的工业革命前夜。5G技术的发展及规模应用带领人类迈入万物互联的智能世界，数字技术的快速发展为经济带来了新活力，同时，新冠疫情爆发和长期持续则进一步加速了产品和服务的数字化进程。目前，全球超过170个国家发布了国家数字战略，数字化发展已成为全球重要的共识。据麦肯锡统计，在此复杂多变的背景下，全球的数字化进程整体提前了7年，亚太更是提前了10年，运营商及企业业务数字化的速度比先预想的快20~25倍，数字化不再被认为困难重重。居家+公司的混合办公、线上+线下的远程教育、虚拟+现实的社交娱乐将成为新常态。 网络联接作为数字化基础设施的底座，在推动世界可持续发展和行业数字化转型中，正在发挥着越来越重要的作用。 2030年全球总联接数或将达到2000亿，网络从连接百亿人到连接千亿物，下一代人机交互 （AR、VR、XR）、住行合一、工业互联、卫星宽带互联、AI算力等新业务，对网络联接也提出新需求。一个智能原生、安全可信，具备确定性体验和通信感知融合能力的立体超宽、绿色网络是未来网络发展的方向。 随着5G的部署，网络规模持续增长、新老设备并存以及2/3/4/5G四代同堂，网络复杂度、业务复杂度和运维复杂度都将大大提升，OPEX面临巨大压力，全球运营商平均EBITDAMargin正在逼近30%生存线，以SDN/NFV为代表的网络技术自动化能力已不足以应对挑战。其次，未来十年网络应用的主体将从消费应用转到行业应用。基于“连接+”为行业客户提供敏捷随选、个性化的确定性服务和差异化体验，是未来产业竞争的焦点。然而，当前运营商网络的商业敏捷度不足、新业务创新缓慢（新业务平均上线时间大于12个月），仍难以形成与OTT或云服务商的竞争优势（1年可推300+个新业务）。最后，作为网络基础设施提供商，运营商还承担着低碳、安全等社会责任，需要 自动驾驶网络 在现有架构基础上构建高效智能的能耗、安全管理机制。 零等待零故障零接触… 未来十年，面对机会与挑战，为了提高运维运营效率以及促进商业增长，全球电信运营商正在积极探索网络自动化和智能化升级之道，构建自智网络（AutonomousNetworks）。其目标是面向网络运维，打造“自配置、自修复、自优化”的智能网络和高效运维能力，面向终端者和政企客户，提供“零等待、零接触、零 故障”的新型数字化高品质信息通信服务。 自智网络作为一个全新的产业方向，自概念提出以来，得到了标准组织、运营商、供应商等全行业伙伴的积极响应、倾力投入和全域创新。仅仅2年多时间，便完成了从产业孵化到规划发展的演进，产业愿景、目标架构和分级标准等达成了广泛产业共识。 成就“Zero-X”极致体验 服务化 AutonomousNetworks 平台化 自配置 自修复 自优化 … 构筑“Self-X”自智网络 图1-1自智网络目标愿景 在标准组织方面，TMForum、CCSA、3GPP、ETSI等标准组织积极设立自智网络专项课题，启动相关技术研究、标准立项，并借助跨标准组织（Multi-SDO）自智网络技术合作会议 （ANCoordinationmeeting）开展协作配合，初步形成了“通用标准+专业领域标准”协同的标准体系，涵盖“需求用例、参考架构、分级标准、关键技术与接口”等5大标准方向”，自智网络标准体系逐渐完善，为提升产 业协同效率、繁荣产业生态奠定了基础。“多组织协同制定行业标准，运营商加速部署实践”的发展态势，推动自智网络发展壮大。 在运营商方面，“自智网络”成为众多运营商网络数字化转型必由之路，纷纷提出自智网络等级达成目标，并围绕“目标架构、分级标准、成效指标、运营实践”四要素推进自智网络的探索实践，进行场景化的应用创新。中国移动率先确定了2025年达到L4级自智网络的目 自动驾驶网络 标并面向全国31个省公司，完成了自智网络能力等级的评估，并制定了针对性的提升策略和计划。中国电信将自智网络建设作为其“云改数转”战略的关键部分，提出要在十四五期末实现网络自智能力全面达到L4。MTN为了更好地落实集团“Ambition2025”战略，提出了 2025实现自智网络L4的目标，构建了包括“自智网络蓝图、敏捷DevOps运营环境、高性能网络、创新价值用例”等在内的自智网络框架。 02 自智网络趋势及建议 自动驾驶网络 2.1趋势一：后疫情时代，远程居家办公、随处运营、线上+线下混合教育将成为常态，家庭网络将出现新的交互需求 为应对“居家隔离”、“社交距离”等防疫措施，大量的社会运作和经济活动由线下转移到线上，业务模式发生了实质性的变化，各种非接触连接商业与服务加速兴起，家庭网络从承载生活娱乐延伸到了支撑办公学习甚至生产，其需求量、使用时长、业务质量都需要有质的提升。 自疫情发生后，全球各国都出现了大规模的居家办公人群，据德勤Deloitte2020年5月-8月针对16国受访者的调查显示，居家办公人群占比在24%到47%之间，其中英国、比利时、墨西哥、爱尔兰均超过40%。远程办公已成为企业及个人应对疫情的关键措施之一。 在教育方面，校园集中式授课逐步转为远程授 课或线上+线下混合教育，保障基础教育“停课不停学”，在线教育需求激增，用户规模的快速增长。2020年中国在线教育行业用户规模达到3.42亿人，同比增长27.13%；2021年中国教育信息化的教育财政投入超4000亿元，在疫情受到有效的控制后，中国在线教育行业用户规模仍有2.98亿庞大的用户基数，较2020年虽有所下降，但网课已作为健身教育、语言教育、兴趣培育等更多成熟形式为家庭所选择。 这些大规模线上活动，离不开各行各业的IT支撑人员，他们的工作也因疫情演变为异地运营的模式，通过管理跨分布式基础设施的业务服务部署，实现“数字优先，远程优先”，为员工和客户提供有品质的线上活动体验。Gartner预测，到2023年40%的组织将融合虚拟和实体体验，从而提高生产率和客户覆盖率。 3.42亿 2020年中国 在线教育行业用户规模达到3.42亿人 自动驾驶网络 40% 2023 2023年40%的 组织将融合虚拟和实体体验提高生产率和客户覆盖率 网络基础设施是所有远程社会活动的根基，是企业能够远程持续运转的关键，尤其在教育、医疗等保障方面意义重大，甚至逐渐成为与水、电同等重要的第三类基础设施。 多样化的家庭网络应用对网络质量要求越来越高，对家庭网络运营运维提出更多诉求。 首先，远程办公需要通过网络基础设施构筑生产系统，比如：邮件系统、内部通讯、视频会议、OA（OfficeAutomation）等，对视频会议质量、网络安全、特定应用的体验保障/加速提出了更高要求。 其次，由于疫情的不确定性，随处运营活动不仅仅要求远程处理，甚至还可能需要7*24小时随时待命，运营主体需要从以人为主向以机器为主转变，减轻IT运营人员的工作压力。 再次，大规模的网络授课让网络持续处于高峰期，经常会遇到画面卡顿、音频不同步，甚至画面长时间缓冲等让人头疼的问题。网课直播对网络要求较高，要想获得良好的视频交互体验效果，每个课堂需要独享20Mbit/s~50Mbit/s优质、稳定的网络带宽才能保证体验。面向未来的教育新体验和新场景，还需要提供VR/AR（VirtualReality/AugmentedReality，虚拟现实/增强现实）沉浸式学习体验，全息数字化课堂。另外，随着人们对品质生活的追求，智能家居模式越来越受欢迎，大量智能物联设备进入家庭，网络连接量迅速增加。例如：智能监控、扫地机器人、智能灯光、智能家电、智能门锁等。各种设备对网络要求各不 相同，有些需要大带宽，有些需要定时控制，有些需要实时控制。用户需要一个以家庭网络为中心的统一应用运维平台，实现全屋智联的用户体验。 针对以上趋势和诉求，家庭网络面临以下挑战： 挑战1：家庭网络缺乏“主动运维”，无法精准、快速定位客户应用级质差问题，网络安全缺乏保障。 随着混合办公的开展，尤其遇到项目需要多地、多部门协同的时候，视频会议成为了最有效的沟通方式。当前市场的宽带升级多注重下载速率的提升，而忽略了上行带宽的能力加速。上行速率低有可能会出现：音视频会议卡顿、直播声音和画面不同步、回音、跨境访问时延高等问题，这对家庭或办公室的工作环境及效率均造成了影响，所以必须提供大上行的网络，并提供相应的SLA保障。 家庭网络环境下的直播网课，老师与学生可能存在一对多的交互，视频质