意图驱动自智网络白皮书

目录 一、引言3 二、意图驱动自智网络必要性与发展历程4 2.1研究背景与必要性4 2.1.1用户业务需求的多样性和变化性挑战5 2.1.2未来智慧网络的异构性和复杂性挑战5 2.1.3全场景按需服务个性化和定制化挑战5 2.2意图驱动自智网络的发展历程6 三、意图驱动自智网络概念内涵与优势分析7 3.1意图驱动自智网络的概念7 3.2意图驱动自智网络的技术内涵8 3.3意图驱动自智网络的优势分析9 四、意图驱动自智网络的架构与实验验证10 4.1意图驱动自智网络运营分层架构10 4.2意图驱动自智网络技术实现架构11 4.3意图驱动自智网络端到端处理流程12 4.4意图驱动光网络架构的实验验证13 4.4.1部署方案的设计与优化13 4.4.2运营和维护方法与策略16 4.4.3现有网络兼容集成方式17 五、意图驱动自智网络关键环路技术19 5.1自顶而下的意图实现20 5.1.1意图建模20 5.1.2意图理解21 5.1.3策略验证23 5.2意图实现知识管理24 六、意图驱动自智网络应用实例26 6.1应用实例-意图驱动CLL云专线案例26 6.2应用实例-中国联通30 6.2.1意图驱动智能编排案例30 6.2.2意图驱动智能节能案例30 6.2.3自动路测智能评估方案31 6.3应用实例-中国移动32 6.3.1意图驱动业务分级保障案例32 6.3.2意图驱动感知确定性保障案例34 6.3.3智能意图运维保障高品质行业专线35 6.3.4ONAP实现通用意图解决方案36 6.4应用实例-应急通信网络39 6.4.1会话初始协议通话案例分析39 6.4.2空天地一体化应急救援通信网络39 七、意图驱动自智网络技术挑战与应用挑战40 7.1技术瓶颈分析与讨论40 7.1.1全局信息未知性40 7.1.2动态意图可变性41 7.1.3全生命周期闭环41 7.2未来探索领域与方向41 7.2.1自底而上的意图保障41 7.2.2意图驱动网络大模型42 7.2.3意图驱动的跨域自智43 缩略语44 参考文献45 参与单位及人员46 一、引言 面向全场景按需服务诉求，未来网络有望实现服务随心所想、网络随需而变、资源随愿共享。未来网络全场景并存，全域网络参数繁多，且存在多样化资源冲突、网络配置复杂度高和交付失配，需实现网络随着服务意图的智能管控。智能化网络是网络与人工智能等深度融合的产物，相关新型网络概念包括基于意图的网络（Intent-BasedNetwork，IBN）、意图驱动网络（Intent-DrivenNetwork，IDN）、自动驾驶网络（AutonomousDrivingNetwork，ADN）和自智网络（AutonomousNetwork，AN）等。本白皮书认为意图驱动网络是实现未来网络完全高阶自智的关键技术，因此定义意图驱动自智网络；旨在探讨概念、架构、技术和用例，并总结未来发展方向。 意图驱动自智网络的愿景已成为行业共识。通信业各标准组织、行业组织、开源社区等积极推进自智网络的产业应用布局，覆盖通信运营商、通信设备制造商等产业各领域，意图驱动自智网络的技术研发和商用落地不断加快，产业呈现蓬勃发展态势。 意图驱动自智网络通过自顶而下的的正向意图实现与自底而上的反向意图保障，形成了从用户空间—数字空间—物理空间的分空间、多层次的意图驱动网络全生命周期闭环机制；基于零信任原则，采取一步一反馈的方法，对整个循环进行持续监控，从而实现动态优化。 意图驱动自智网络通过构建网络全生命周期的自动化、智能化运维能力，为网络服务的客户提供“零等待、零故障、零接触”的极致业务体验，为网络生产一线打造“自配置、自修复、自优化”的高效运维手段。意图驱动自智网络将人工智能技术与通信网络的硬件、软件、系统等深度融合，助力使能业务敏捷创新、网络运营智能、构建智慧内生网络。 打造意图驱动自智网络是一项复杂的系统工程，需要完整的顶层设计、统一的标准定义和技术流程。本白皮书全面分析了意图驱动自智网络发展态势，梳理了意图驱动自智网络关键技术的演进趋势，探讨了运营商、设备商自智网络产业应用，分析了意图驱动自智网络应用技术挑战和工程难题，为后续研究与应用提供方向。 二、意图驱动自智网络必要性与发展历程 在数字经济高速发展的推动下，全球电信业正加速网络向自动化、智能化转型升级。随着网络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。自智网络能够将通信网络与人工智能深度融合，面向消费者和垂直行业用户提供数字化体验的创新网络服务[1]。 运营商日益认识到部署意图驱动的自智网络至关重要。中国移动将自智网络视为提升通信网络质量和效率、助力行业数字化升级的关键趋势，通过意图驱动网络等技术助力网络实现感知和控制策略的自动化部署，实现高阶自智网络演进。中国联通强调为满足用户多元化的业务需求，网络需要具有负载应对和全场景服务定制化的特性。引入意图驱动的概念可以简化网络操作、提升自动化程度，更有效地满足业务需求。中国电信在2019年SDN/NFV/AI大会上提出了“随愿网络”的概念，其目标是通过意图驱动，实现网络服务的个性化、网络资源的弹性分配和共享。该网络旨在涵盖全社会、全行业、全生态，并定义全场景、全域的智能管控体系结构。中国运营商正在不断引领自智网络的创新实践，并推动全球产业形成共识。自2021年中国移动首次提出在2025年达到L4级别的目标以来，中国联通、中国电信等多家公司均设立了相关目标，希望在高价值场景或全网范围内实现L4级别。 设备商正推出意图驱动相应产品和解决方案。华为在业界提出自动驾驶网络的理念及分级标准，从业务体验，解放人力的程度和网络环境复杂性等方面，定义了通信网络的自动驾驶分级标准，其中L5级完全自治网络作为电信网络的发展终极目标也是意图驱动自智网络的发展目标。中兴于提出“自主进化网络”解决方案，以泛在人工智能推进未来网络整网的智能化，采用分层闭环的原则建设网元级、单域级、跨域级的智能网络体系，目标是使网络系统逐步实现自主操作，通过数据驱动进行自学习、自演进，实现网络系统的智能自治，使得网络投资效率、运营运维效率达到最优。中兴规划了覆盖“规/建/维/优/营”全业务流程，超过60个智能化应用场景，涵盖无线、承载、核心网等各专业域的单域智能化场景与端到端跨专业拉通的数字化运营场景。 各高校正探索在自智网络单技术点的突破。北京邮电大学在知识定义的意图驱动网络方面进行了研究。西安电子科技大学正试图从自上而下的意图实现、和自底而上的意图保障两条技术路线，实现意图生命周期闭环。电子科技大学深入探索了意图表征、分类与建模技术，并将意图驱动理念应用到应急通信中。 企业为了抢占先机，持续地进行调整和变革。运营商为了在未来网络、云计算和边缘计算等关键技术所带来的市场机会中获得收益，也必须主动进行变革，并全面投身其中。未来业务场景不仅需要具备低时延、高可靠和支撑海量设备连接的网络，还期待运营商能够提供包括海量数据分析、图像识别、精准定位等附加服务。高校对意图驱动智能网络的研究活动也在如火如荼地进行中，这表明该领域的发展潜力巨大且不可阻挡。 2.1研究背景与必要性 全球数字经济发展正迈向“深化应用、规范发展、普惠共享”的新阶段，千行百业数字化转型持续深入，由办公、营销服务场景扩展至核心生产、制造场景，由效率变革转向价值变革，由企业内部数字化转型延伸至产业链、价值链协同转型。在此背景下，政府和企业对 5G应用、上云用数赋智的需求更加普遍和迫切。 近十年来，我国数字经济取得了举世瞩目的发展成就，2022年，我国数字经济规模达到50.2万亿元，同比名义增长10.3%，已连续11年显著高于同期GDP名义增速，数字经济占GDP比重相当于第二产业占国民经济的比重，达到41.5%，整体规模位居全球第二，对经济社会发展的引领支撑作用日益凸显。2023年，通信运营商所提供的算网融合、车联网、HDICT等数字化新业务，以及网络即服务、业务定制化、项目化交付等新的商业模式不断涌现，对网络基础设施和自动化、智能化运营水平提出了更高要求。 在数字经济高速发展的推动下，全球电信业正加速网络向自动化、智能化转型升级，自智网络因此诞生。为满足垂直行业数字化和消费者生活数字化的多样需求，行业提出了自智网络框架和关键特性。然而，网络技术演进和运维管理提升带来了诸多挑战。 2.1.1用户业务需求的多样性和变化性挑战 随着科技的不断发展，各行业对技术创新的需求日益迫切。例如，新能源、人工智能、大数据等领域的发展为传统行业带来了转型升级的机会。用户对网络服务的需求变化也越来越快。用户对产品和服务的需求更加多样化，追求个性化、定制化的消费体验。运营商网络服务需要敏锐地捕捉用户意图，基于用户意图智能灵活调整资源配置及运营策略，提升产品和服务质量，以满足不断变化的用户需求，提升用户体验。随着个人用户市场的饱和，垂直行业数字化和消费者生活数字化成为被寄予厚望的潜在增长点，对网络服务从连通性、带宽、延迟、可靠性等各方面均提出了更为严格的多样性需求。 2.1.2未来智慧网络的异构性和复杂性挑战 网络连接的设备数量将急剧增加，导致网络规模的不断扩大。这将给网络管理带来巨大的挑战，如何确保网络资源的合理分配、提高网络性能等。同时，未来的智慧异构网络将涵盖多种接入技术、多种应用场景，以及跨行业、跨领域的深度融合。这将使得网络架构变得更加复杂，对网络管理提出了更高的要求。如何简化网络管理、提高运维效率将成为一大挑战。 2.1.3全场景按需服务个性化和定制化挑战 全场景按需服务旨在为用户提供个性化、定制化的网络服务，满足不同场景下的需求。基于意图驱动的智能策略可以通过人工智能技术更好感知用户需求，实现网络资源的智能调度和优化，提高网络性能和用户体验。全场景按需服务与智能策略相结合，可以更好地满足用户在不同场景下的网络需求，提高网络资源的利用率。自智网络具备自主学习、自适应调整和自我优化的网络系统。它能够根据用户行为和网络状况，自动调整网络参数，实现网络资源的合理分配和优化。意图驱动网络是以用户需求和意图为核心，驱动网络行为的调整和优化。自智网络和意图驱动网络的融合具备提高网络性能、提升用户体验、提高网络安全防护、降低管理成本、适应未来网络发展需求等优势。 综上所述，为满足用户业务多样化需求，未来网络负载型特征和全场景服务定制化发展，引入意图成为解决问题的关键，以简化网络操作、提高自动化水平，更好地满足业务需求。 2.2意图驱动自智网络的发展历程 TMForum、3GPP、ITU-T、ETSI、CCSA等国内外标准组织纷纷开展了自智网络相关工作，产业界积极推进自智网络的标准化布局，争夺自智网络的产业话语权[5-7]。 2015年，开放网络基金组织的北向接口工作组发布了《基于意图的网络》白皮书。Gartner、思科、华为先后提出IDN（IntentDrivenNetwork，意图驱动网络）的定义，明确IDN中意图转译、意图验证、自动实施、全息感知等基本组成要素[7][10]。IDN是一种全新的网络模型，通过分析用户意图，将意图转译为相应的网络策略，最终实现网络感知和控制策略的自动化部署，将网络从一个静态资源系统演变成为一个能持续满足商业目标的动态系统。 2015年，ONF发布了一篇名为《Intent：Don’tTellMeWhattoDo!TellMeWhatYouWant》的标准提案：在基于意图的网络中，智能软件将决定如何把意图转化为针对特定基础设施的配置，从而使网络以满足期望的方式运行。 2017年，思科在《向基于意图的网络迈进》白皮书提出：网络团队可以用简明的语言描述想要完成的工作，然后网络能够将此意图转化为众多策略，这些策略将利用自动化功能在复杂的异构环境中建立适当的配置和设置变更。 2017年，国际互联网研究任务组IRTF的网络管理研究小组（NMRG）启动意图研究，重点就概念定义、主要原则、意图分类、生命周期管理进