华为核心网 自动驾驶网络白皮书华为核心网 自动驾驶网络白皮书 发布日期 2019-11-28文档版本 0101目录华为核心网自动驾驶网络白皮书 华为核心网自动驾驶网络方案 华为核心网自动驾驶网络方案理念 华为核心网自动驾驶网络方案目标 华为核心网自动驾驶网络方案架构 典型应用场景 5G切片场景 MEC场景 工作流编排场景智能运维场景产业发展及挑战 5G核心网是使能千行百业的关键02 02 02 04 04 05 05 08 08 09 10 11 12自动化是5G 核心网实现业务敏捷的关键要素 不断积累，逐级演进 CONTENTS02产业发展及挑战华为核心网自动驾驶网络白皮书 1.1 5G核心网是使能千行百业的关键 01产业发展及挑战 1.2.1 新业务发展的需求根据GSMA 预测，2018年到2025年之间，全球运营商将在5G 网络建设上投资高达1 万亿美元，全球的5G 网络建设进 入到快车道。相对于 4G技术， 5G引入了高带宽、超低时延、海量连接等关键能力，为数字经济提供了全新的关键基 础设施，将进一步拓展数字经济的千行百业。 5G核心网是使能千行百业的关键，在 5G端到端网络中，核心网承担全 局资源的调度和管理，负责管理全局的网络拓扑、所有的接入信息、所有的用户数据以及所有的行业需求，5G 核心 网通过动态智能网络切片确保每个行业的用户都能在公众网上享有自己的专有通道，通过MEC技术最大程度地满足 行业市场的低时延需求，保证数据安全、网络安全以及网络质量保障。 1.2 自动化是5G核心网实现业务敏捷的关键要素 随着电信网络NFV云化转型、切片、服务化架构等技术的融入，以及垂直行业应用及需求的多样化发展，在5G 时 代，电信网络的运营维护也将面临前所未有的挑战，自动化成为了5G 核心网的关键要素。 在5G时代，垂直行业2B业务变成了运营商重点竞争的市场，对于工业互联网、车联网、智慧医疗等多样化需 求，运营商通过切片技术提供虚拟网络，实现网络质量保障。切片的快速部署能力及租户切片DIY开通能力将帮 助运营商在竞争中抢占先机。运营商需要通过自动化的切片部署能力实现业务的敏捷，提升新业务部署的 TTM。 垂直行业2B 关键业务如港口、厂矿、自动驾驶汽车等应用，对于网络质量保障、故障定位效率，网络恢复时间 的要求更高。运营商需要通过结合AI技术的自动化运维能力，提升故障定位效率，实现网络自愈，满足垂直行业的网络质量需求。多样化、灵活的5G 业务需要在边缘站点部署各式各样的第三方租户的APP，运营商需要满足租户频繁的APP部 署、升级、业务上线的需求。海量MEC 站点的APP管理为运营商带来了管理的复杂度，需要通过APP的生命周期 自动化管理能力，提升运营管理效率。 03产业发展及挑战华为核心网自动驾驶网络白皮书 1.2.2 网络架构的需求 垂直行业2B 业务需求对于网络时延提出了更高的要求，需要驱动核心网网络架构的重大演进，运营商需要将用 户面网络功能下沉到网络边缘，网络边缘需要部署海量的边缘站点以满足业务需求，100x ~ 1000x 边缘站点广 泛分布在园区、厂矿、港口等的地理位置上。海量边缘站点的多次进站安装部署、运营维护将给运营商带来人 力成本和时间成本的剧增，需要通过自动化能力提升部署及运维效率，降低人力成本。NFV电信云在规划、建设、维护、优化和运营环节之间存在操作断点，需要不断的人工干预来串接“ 自动化孤 岛”，运营商需要E2E的自动化工具链，来构筑一张全自动化的网络，向最终用户提供按需、实时、敏捷的网络 服务。 1.2.3 新技术的需求 NFV、切片和微服务等技术的引入，使得核心网网络愈加复杂，管理对象增多，变更操作更加频繁。运营商每年平均有数百次~ 数千次变更操作，而70%网络事故都是变更过程中人为操作失误引入的，给运营商带来沉重的负 担。运营商需要考虑，通过基于AI技术的自动化运维能力，变更过程中减少人为操作环节，实现自动检查，自动监控，自动恢复。 04华为核心网自动驾驶网络方案华为核心网自动驾驶网络白皮书 02 华为核心网自动驾驶网络方案 L0手工运维：具备辅助监控能力，所有动态任务都依赖人执行。 L1辅助运维：系统基于已知规则重复性地执行某一子任务，提高重复性工作的执行效率。L2部分自治网络：系统可基于确定的外部环境，对特定单元实现闭环运维，降低对人员经验和技能的要求。L3有条件自治网络： 在L2的能力基础上，系统可以实时感知环境变化，在特定领域内基于外部环境动态优化调整， 实现基于意图的闭环管理。 L4高度自治网络：在 L3的能力基础上，系统能够在更复杂的跨域环境中，面向业务和客户体验驱动网络的预测性或 主动性闭环管理，早于客户投诉解决问题，减少业务中断和客户影响，大幅提升客户满意度。 L5完全自治网络：这是电信网络发展的终极目标，系统具备跨多业务、跨领域的全生命周期的闭环自动化能力，真正实现无人驾驶。华为率先在业界提出Autonomous Driving Network（自动驾驶网络）的理念及分级标准，从客户体验、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： 华为自动驾驶网络分级体系，为运营商现有网络向自动驾驶网络演进提供了一条可衡量、可实践的指导性路径。关键 场景的实践需要遵循由点及线到面的逐步演进策略，从关注面向网元的自动化设备管理走向关注面向全场景的自动化，最终实现核心网端到端自治的目标。 2.1 华为核心网自动驾驶网络方案理念 作为全球领先的5G 商用解决方案提供商，华为发布了iMaster系列自动驾驶网络智能运维产品与方案。华为秉承打造业 界最佳TTM/TTR ，引领最优客户体验的理念，凭借在5G 核心网领域的技术领先优势和运维业务的深入理解，将AI、大数 据、自动化等技术与通信领域进行深度结合，推出了华为核心网自动驾驶网络智能运维解决方案iMaster MAE-CN。该解决方案是华为核心网管理域诸多产品和专业服务工具的融合与创新，实现了全网数据资产的可视、可管、可溯源，并引入智能分析、模型训练、AI推理、意图洞察等人工智能技术，通过可编排工作流自动化能力构建端到端的自治核心 网，助力运营商建设自动驾驶5G核心网。 05华为核心网自动驾驶网络方案华为核心网自动驾驶网络白皮书 华为始终秉承着合作共赢的开放心态，积极参与、推进自动驾驶网络相关标准规范的制定和开源技术的贡献，促进5G 产业的蓬勃发展，推进社会步入万物智能互联的新时代。 2.2 华为核心网自动驾驶网络方案目标 5G时代千行百业差异化的网络服务和SLA保障既是运营商的核心竞争力所在，也是5G核心网自治的重点方向，华为核心网自动驾驶网络智能运维解决方案iMaster MAE-CN致力于提供业界最佳的TTM和 TTR，引领最优客户体验。 智能的运维管理 面对5G网络多制式并存协同、NFV跨层故障定位、行业应用差异化SLA等复杂难题，结合AI技术的智能运维可 以建立及时的预防性、主动性运维机制，在提升网络的服务质量和业务体验的同时，保持OPEX整体平滑。 敏捷的业务发放支持多样化业务（如高带宽、大连接、超高可靠性和低时延等应用）的快速上线、发放，如网络切片的快速发布 和边缘计算节点的快速上线。 资产可视可管 在通信网络演进的任何阶段，即便是完全自治阶段，人对网络都必须具备最高的紧急干预权限，需要支持对全网 资产（如网络业务、VNF/VNC 、虚拟资源、物理资源、SDN资源等）的统一运维管理能力。 最优的资源效率 支持网络虚拟化资源的按需、动态分配，以及基于全局资源视角的最优资源调度。 持续演进的AI应用通信网络中的AI应用是逐步发展扩展、渐进深入的，此时需要一个系统化、支持演进的AI框架，以良好适配AI持 续的自学习演进能力，最终实现网络泛在智能。 2.3 华为核心网自动驾驶网络方案架构 为了应对5G网络带来的运营和维护挑战，华为结合自动化、数据原生、AI等关键技术，推出了业界首个管控融合、云边协同、分层自治的5G 核心网自动驾驶网络智能运维解决方案iMaster MAE-CN，助力运营商打造智能、极简、敏捷的5G 核心网。 图2-1 iMaster MAE-CN整体框架iMaster MAE-CN 核心网管控单元网络自治 人机交互 低实时性 非确定性问题全局资源分配 网元自治 高实时性 确定性问题 业务自优业务自愈 EMS VNFM NFVO NSSMF MEAO MEPM ……中心网元自治单元 边缘站点 边缘站点PCF UDM NRF AMF SBA UPFMEP3rd APPUPFMEPAPPSMF NSSF3rd可编排工作流引擎 智能分析 模型训练 推理应用 意图引擎AI训练平台iMaster NAIE 数据原生 中心站点华为核心网自动驾驶网络方案华为核心网自动驾驶网络白皮书 管控融合：将云化网络中的管理域模块（EMS 、VNFM、VIM）和编排域模块（NFVO ）拉通融合，并引入 NRF提供的服务自发现和VNFC 拓扑管理能力，增强了闭环控制流程中的执行单元，使得网络可以基于商业 意图或智能策略动态、灵活地调整网络业务、配置参数、虚拟资源等。 云边协同：核心网管控单元和中心/边缘网元自治单元分层运行、协同工作，基于策略的生成、优化、执行，共同实现了全局的端到端闭环控制。 网络级自治：核心网管控单元位于网络层级的最上层，主要实现了用户意图洞察、全局性策略模型的集中 训练及推理、网络闭环控制等功能，实现低实时性的网络级自治。网元级自治：中心/ 边缘网元自治单元中的闭环自治系统通过实时分析采集到的网络数据，基于既定策