- 邁向自智網絡時代:IP自動駕駛網絡
- 李振斌 曾昕宗主編
- 7632字
- 2025-07-11 16:52:14
1.2 IP自動駕駛網絡的實施框架
IP自動駕駛網絡的實施需要一套完整的解決方案,包含多個維度。這一實施框架涉及人、產品、組織和流程等要素,每個要素之間都相互關聯、相互影響。因此,實施框架的設計需要基于系統工程的方法,從戰略到執行的各個層面進行定義,確保從概念到具體操作的一致性。通過自我迭代和持續改進,這個框架能夠不斷演進,以實現更高的自動化和智能化水平,并在這一過程中持續創造價值。鑒于IP自動駕駛網絡的實施框架與通用自智網絡的框架一致,僅在IP承載網的應用場景上有所差別,圖1-1引用自TM Forum的“Autonomous Networks: Empowering Digital Transformation-Evolving from Level 2/3 towards Level 4”,并增加了IP承載網特有的業務內容。

圖1-1 IP自動駕駛網絡整體實施框架
整個自動駕駛網絡實施框架以愿景和目標為出發點,無論是幾項基本主張,還是分解出來的核心要素,具體的運營流程和實踐,皆是為了實現愿景和目標。
本章將重點介紹IP自動駕駛網絡實施框架的方法論。對于那些需要依據標準確定的內容,例如分級標準和評估方案等,我們將依照國際和行業的權威標準組織的標準,如TM Forum、CCSA(China Communications Standards Association,中國通信標準化協會)、ETSI(European Telecommunications Standards Institute,歐洲電信標準組織)等組織的標準,以及各運營商的行業及企業標準。本章不旨在重新制定一套標準規范,而是致力于解釋和應用這些已有的標準。
1.愿景和目標
IP自動駕駛網絡的愿景定義如下:通過實現自配置、自修復、自優化的IP承載網基礎設施,向網絡用戶提供零等待、零接觸、零故障的使用體驗。
在這個愿景中,主要包括兩部分目標。一部分目標是面向網絡運營和管理者,旨在通過無須人工干預的方式實現網絡業務的自動受理和開通。通過自動化故障響應和處理機制,提高網絡維護效率,確保網絡的安全與可靠運行。同時,通過實時監控網絡運行數據,持續優化網絡性能,最大化網絡效能。另一部分目標是面向網絡用戶,提供“零等待”體驗:用戶提出網絡需求后,能夠在極短時間內獲得服務,無須長時間等待。網絡故障將實現分鐘級閉環處理,而一些成熟的業務則可達到秒級閉環處理。還提供“零接觸”服務,無論是企業用戶還是個人用戶,均可通過電子商務化的自助服務平臺進行訂購、變更、維護、優化等操作,滿足用戶隨時隨地的服務需求。而“零故障”目標需要通過極高的業務可用率來實現,這不僅可以提高用戶滿意度,還可以減少用戶投訴。未來,網絡的可靠性將提升10~100倍,業務可用率普遍能夠達到99.9999%。這些目標將引導我們實現一個高效、自動化且用戶體驗極高的網絡環境。
為了實現上述愿景和目標,需要深入探討和解決如下4個核心問題。
問題一,IP自動駕駛網絡的好處是什么?這是關于“為什么”采用自動駕駛網絡的問題。需要明確IP自動駕駛網絡能為網絡運營商和用戶帶來哪些具體的利益,如成本節約、效率提升、用戶體驗改善等。這個問題將在價值主張和成效指標部分展開解讀。
問題二,IP自動駕駛網絡應如何逐步演進?這是關于“做什么”的問題。需要規劃IP自動駕駛網絡從初級階段到高級自動化階段的具體演進路徑,包括短期和長期的目標、階段性成果以及可能的技術里程碑。這個問題將在代際特征和分級標準部分展開解讀。
問題三,IP自動駕駛網絡需要什么樣的架構?這是關于“如何做”的問題。探討構建IP自動駕駛網絡所需的技術架構,包括必要的硬件設施、軟件系統、數據處理和安全機制等。這個問題將在架構原則和目標架構部分展開解讀。
問題四,IP自動駕駛網絡如何實施和推進?這個問題涉及實施策略和方法。需要制訂詳細的實施計劃,包括項目的啟動、執行、監控和優化等,以及如何克服可能遇到的技術和管理挑戰。這個問題將在流程方法和自智地圖部分展開解讀。
2.價值主張和成效指標
價值主張承接自動駕駛網絡的愿景。為了實現IP自動駕駛網絡的愿景,可以參考圖1-2,定義和具體化IP承載網場景下的價值主張,并通過成效指標來支撐價值主張,逐層分解和定義,形成具備支撐關系的成效指標樹。

圖1-2 支撐價值主張的成效指標樹
盡管每個網絡運營商的價值主張應根據其特定的網絡運營目標來設定,但我們認為在IP承載網的頂層價值主張方面存在普遍一致性。這一價值主張借鑒了TM Forum標準的定義。以下是IP承載網價值主張的典型示例,分為4個核心領域,以提升網絡的整體價值。
(1)提升網絡變現能力
● 通過能力封裝和在線設計加載,縮短業務TTM(Time to Market,上市時間),助力運營商快速搶占市場先機或應對競爭。
● 提供NaaS(Network as a Service,網絡即服務)和擴展服務型業務,實現SLA的變現,創造新增收入。
● 支持精準營銷和裝維服務,降低獲客成本,優化現有用戶的價值管理。
(2)提升用戶體驗
● 實現電商化服務,包括網絡測速、在線變更和故障自檢等功能,增強自助服務能力。
● 通過體驗監測、流失預測及隱患預測等功能,提升SLA達標率,優化用戶體驗,減少故障和投訴。
● 構建業務開通和故障自處理能力,提升業務開通和故障處理的效率。
(3)提升資源效率
● 通過自動規劃和自動配置,實現精準規劃和快速建設,提升投資回報率和凈資產收益率。
● 構建全網的智能編排和協同調度能力,充分利用現有網絡資源,提升網絡利用率。
● 推動網絡與業務的聯動,實現網絡質量與節能的協同優化,提升能源利用效率。
(4)提升人員效率
● 通過提升網絡運維效率,簡化操作流程,提升人均設備維護量和業務支持量,縮短作業耗時。
● 通過專業化技能培訓和課程賦能,助力員工轉型、升級,從事市場拓展、模型訓練等高價值工作。
為了將上述價值主張具體化,并使之成為可執行、可驗證的指標,需要定義一套成效指標。這些指標將直接關系運營商的價值主張,并有效衡量自動駕駛網絡給運營商、用戶及整個行業帶來的商業價值。這些量化指標將清晰地展示自動駕駛網絡在演進和升級過程中創造的價值。
成效指標同樣具有較強的定制性,需要根據各個IP承載網的具體情況由網絡運營主體來定義。在此基礎上,我們參考TM Forum標準的部分定義,提供滿足IP承載網要求的通用成效指標,如圖1-3所示。

圖1-3 滿足IP承載網要求的通用成效指標
通過對一級指標以及二級指標的分解來支撐四大價值主張。具體的組織和運營商在實際操作中,可以根據自身業務需求進一步細化和定制指標。例如,可以將二級指標“業務交付時長”具體化為“云專網業務開通時長”和“以太專線業務開通時長”等,以此精確描述各業務實例的性能。通過這種方法,不僅可以確保每項價值主張都有相應的執行標準和效果驗證,還能夠確保這些標準在實際應用中具有高度的適應性和實用性。這樣的做法有助于推動自動駕駛網絡技術的實際落地,并在整個行業中得到推廣和標準化。
3.代際特征和分級標準
代際特征從“如何實施”的角度定義實施方案,旨在為自動駕駛網絡的演進設定清晰的發展節奏。這樣做可以在執行層面迅速建立共識。
不同的組織對代際特征有不同的定義,TM Forum基于人和機器的參與度,定義了圖1-4(引用自TM Forum標準IG1218[1])所示的通用代際特征。

圖1-4 通用代際特征
自智網絡劃分為L0~L5這6個代際,其中L0代表最低等級,L5代表最高等級,各等級的系統能力如下。
● L0——人工運維:系統提供輔助監控能力,所有動態任務都需要人工執行。
● L1——輔助運維:系統可根據預先配置,執行特定的重復性子任務,以提高執行效率。
● L2——部分自智網絡:在特定外部環境中,系統可以根據預定義的規則/策略,面向特定單元使能自動化閉環運維。
● L3——條件自智網絡:在L2的基礎上,系統可以實時感知環境變化,并在特定網絡專業領域中進行自優化和自調整,以適應外部環境。
● L4——高度自智網絡:在L3的基礎上,系統可在更復雜的跨多網絡領域環境中,實現業務和用戶體驗驅動網絡的預測式或主動式的閉環管理,從而進行分析并做出決策。
● L5——完全自智網絡:電信網絡演進的終極目標,系統具備面向多業務、多領域、全生命周期的全場景閉環自治能力。
IP承載網的自動駕駛代際特征和分級標準應圍繞價值創造過程來具體化,并為每個過程定義相應的代際特征。以下內容概述了IP承載網價值創造過程中的5個主要階段——規劃、建設、維護、優化和運營,以及這些階段包含的8個子過程。各子過程在不同等級的代際特征將被明確定義。
對于已廣泛實現的前3個等級,即L0~L2,本節不過多描述,這3級整體代際特征如下。
● L0——人工處理:主要依靠經驗,全面依賴人工操作。
● L1——工具協同:使用專業工具輔助人工,提高特定領域的工作效率。
● L2——網絡自動化:人指揮網絡運行,網絡被動接收人的執行要求并自動執行,針對特定場景給出輔助分析,需要人工進行決策。
從L3開始,我們將詳細定義各等級代際特征,這3級整體代際特征如下。
● L3——網絡服務化:網絡在人的監管下運行,基于人的意圖執行功能,并做出分析和決策推薦,人必須保持交互并做出指揮。
● L4——網絡智能化:網絡根據意圖運行,人的輔助不是必需的,網絡基于意圖完成功能執行和決策,人在執行流程外。
● L5——網絡全自智:網絡根據意圖自主運行,實現IP承載網全場景分析、決策、自動化端到端自智。
此外,代際特征的定義還需考慮各運營商和網絡的具體價值主張,因為不同的運營商和網絡可能有不同的目標和需求。本節提供一個通用的特征定義框架,具體如表1-1所示,以幫助網絡運營主體根據自身情況定制。
表1-1 L3~L5詳細代際特征

為了更好地支撐各個流程和功能的實施、驗收和評估等,還需要基于代際特征,將每個價值創造過程再細化成子功能,分別定義具體的行為標準。我們按照圖1-5對每個價值創造過程做分解抽象建模。

圖1-5 基于代際特征分解的行為標準模型
每個價值創造子過程都會被分解成需求輸入階段的意圖管理部分,以及實施階段的感知、分析、決策和執行等幾個價值創造活動。
● 意圖管理:理解用戶業務和管理運維意圖,并驅動感知、分析、決策和執行等,確保網絡能持續滿足用戶的需求。
● 感知:通過IFIT(In-situ Flow Information Telemetry,隨流檢測)、IOAM(In-band Operation,Administration,and Maintenance,帶內操作、管理和維護)等各種感知技術,感知網絡的配置、控制、轉發、性能、故障等狀態,并持續管理這些狀態。
● 分析:對網絡當前狀態及歷史數據進行分析,結合用戶意圖生成滿足用戶需求的操作動作和執行策略選項與建議。
● 決策:基于AI,以及對執行結果的仿真,做出執行決策。
● 執行:通過配置、控制等各種方式,完成網絡配置自動化以及網絡集中控制等動作。
下面以表1-2為例,基于上述價值創造活動展開,定義具體的分級標準。完整價值創造過程的分級標準由TM Forum和CCSA等標準組織進行規范化,具體內容可參考各標準組織的定義,這里不贅述。
表1-2 監控排障活動的具體分級標準

有了完整的代際特征以及分級標準,如何評估同樣是一個重要的話題,執行代際評估一方面可以快速掌握現狀,用于制訂優化改進計劃,另一方面可以對實施計劃做驗收,確保目標達成。推薦采用表1-3所介紹的兩種方法執行評估。
表1-3 自動駕駛網絡分級評估方法

詳細評估方案通過對各個子項的評估結果做加權平均的方式得出總的等級;快速評估方案通過人工評估結果給出分級評估。這里針對“03監控排障”價值創造子過程給出快速評估的示例,如表1-4所示。
表1-4 03監控排障快速評估示例

基于以上每個問題的選擇結果,計算每個能力的滿足等級,比如某運營商網絡對應的監控策略選擇L3,異常識別選擇L4,異常診斷、方案生成選擇L3,評估決策選擇L2,修復執行和業務驗證選擇L3,經過加權平均,“03監控排障”價值創造子過程評估為L3等級。其他價值創造子過程也做類似評估,匯總得出整個網絡的綜合評級。
4.架構原則和目標架構
代際特征和分級標準定義了黑盒功能,IP承載網作為一個復雜的體系,由運營系統、網絡管控系統、網元、運營團隊等多個獨立的系統組成,需要將各個黑盒功能明確地分解到各個系統上,才能讓各個系統協同工作,形成真正的IP自動駕駛網絡體系。這個課題由自動駕駛網絡的目標架構承載,目標架構定義如圖1-6所示。

圖1-6 目標架構定義
注:圖片引用自“Autonomous Networks: Empowering digital transformation-from strategy to implementation”(IG1305)。
自動駕駛網絡的核心特點在于利用自治域作為基礎,實現數字業務閉環的自動化與智能化,包括業務、服務和資源的運營,其目標是優化用戶體驗、最大化資源利用率,并實現全生命周期的運營自動化與智能化。自動駕駛網絡通過3個分層結構,針對不同的運營團隊,實現分層的能力管理,并支持所有場景與業務需求。
● 資源運營層:主要為單個自治域提供網絡資源和自動化能力。
● 服務運營層:面向多個自治域,提供IT服務以及網絡的規劃、設計、上線、發布、保障和優化運營能力等。
● 業務運營層:針對自動駕駛網絡業務,支持用戶、生態和合作伙伴的使能和運營。
為了實現層間的全生命周期交互,自動駕駛網絡通過以下4個閉環實現端到端的自動駕駛網絡功能。
● 用戶閉環:涉及3個層級之間以及與其他3個閉環的交互,通過意圖驅動的極簡API(Application Program Interface,應用程序接口)實現,支持用戶服務的交付。
● 業務閉環:涵蓋業務運營層與服務運營層之間的交互,業務閉環在實現過程中可能會調用相關的服務閉環和資源閉環。
● 服務閉環:連接服務運營層與資源運營層的閉環,其實現可能觸發相關的資源閉環。
● 資源閉環:針對自治域的網絡及ICT資源運營之間的交互。
自動駕駛網絡的業務涵蓋多個層級和閉環系統,一方面,各個自治域系統獨立完成本域內的功能閉環;另一方面,在面向最終用戶提供服務時,需要多個自治域系統協同工作。因此我們在確定各個系統的功能和職責邊界時,把單域自治、跨域協同作為IP自動駕駛網絡方案設計的總體架構原則,參見圖1-7。

圖1-7 單域自治、跨域協同的總體架構原則
注:圖片引用自“Autonomous Networks: Empowering digital transformation-from strategy to implementation”(IG1305)。
自治域作為基本單元,根據網絡功能和運營需求實現特定環節的閉環自動化。這種方法不僅降低了技術復雜性,還有效屏蔽了不同廠商解決方案之間的差異,支持自動駕駛網絡的端到端業務需求。
自治域的界定基于各運營商的具體網絡運營需求和業務決策。自治域的配置可以依據多種因素,如業務類型、網絡技術、部署地點及維護組織結構等。例如,從網絡基礎設施角度看,自治域實例可以分為接入網、城域骨干網、核心網、邊緣網絡和用戶網絡等;從業務角度看,可以分為SD-WAN(Software-Defined Wide Area Network,軟件定義廣域網絡)、VoLTE(Voice over Long-Term Evolution,長期演進語音承載)、CDN(Content Delivery Network,內容分發網絡)等。在典型的IP承載網中,通常涵蓋一個或多個BGP的AS(Autonomous System,自治系統)域,將自動駕駛網絡的自治域與IP路由AS域做合理的匹配,非常有利于網絡資源層的功能聚合和閉環管理。
自治域運營的基本原理如下。
● 單域自治:各自治域根據業務目標獨立運行于自動閉環模式,通過API抽象化,向用戶隱藏域內的技術方案、運營流程和單元功能細節等。
● 跨域協同:通過意圖簡化接口,多個自治域可以與上層服務運營交互,實現跨域協同,從而有效管理網絡/ICT服務的整個生命周期。
更詳細的架構方案,還將在第3章展開,這里不贅述。
5.流程方法和自智地圖
網絡自動化及智能化的演進是一個復雜的系統工程,涉及運營商的多個組織和系統,以及多廠家設備與系統的互聯互通與協同。以往的網絡運營轉型實踐,由于部門墻、自下而上推進等原因,往往是點狀創新實踐,缺乏全局視角,不利于打通E2E(End-to-End,端到端)網絡運營生產流程,不利于整體目標達成和商業價值實現,從而影響網絡自智的進程。為了幫助運營商從全局視角,設定和分解自動駕駛網絡演進目標,快速評估網絡自動化、智能化所處階段,規劃能力建設方向和優先級,自智地圖應運而生。通過構建自智地圖,明確自動駕駛網絡規劃部署的實施范圍和優先級,可以認為自智地圖是推進各方面工作的沙盤。
構建自智地圖時,可參考TOGAF(The Open Group Architecture Framework,開放組架構框架)的價值流分析流程,如圖1-8所示,而價值流分析流程中的對象與IP自動駕駛網絡場景下的對象之間的映射關系可參考表1-5。

圖1-8 TOGAF的價值流分析流程
表1-5 自動駕駛網絡場景下的對象映射

可以看出,在構建自智地圖時,需要先從“利益相關者”出發,基于核心價值流和價值階段識別出對應的流程和能力基線,并結合運營商自動駕駛網絡的自智等級以及業務/網絡變化的趨勢,給出實施優先級的建議,供實踐者按圖索驥,指導自動駕駛網絡后續的價值流分析、短板識別及運營等相關活動。
為了幫助讀者更好地理解和構建所在特定網絡的自智地圖,下面提供一個典型的IP承載網的自智地圖樣例,根據面向用戶和面向網絡兩類價值流,分別展開定義每個具體的價值流對應的價值創造子過程,并且根據重要程度為每個子過程設定實施優先級,從而形成面向特定價值創造過程的自智地圖,其中面向用戶的價值創造過程自智地圖參考表1-6,面向網絡的價值創造過程自智地圖參考表1-7。
表1-6 面向用戶的價值創造過程自智地圖

表1-7 面向網絡的價值創造過程自智地圖

再完美的設計,若無法落實和實踐,終究只是紙上談兵。自動駕駛網絡實施框架提供了通用的方法指導,供各網絡運營主體參考,以制訂具體的實施計劃。
自動駕駛網絡運營實踐包括兩個核心部分:自動駕駛網絡戰略規劃和自動駕駛網絡商業迭代。
● 自動駕駛網絡戰略規劃:運營商集團層面進行網絡自動化和智能化轉型的頂層設計。核心任務包括明確公司級自動駕駛網絡戰略,與管理層互鎖目標和承諾,實例化自動駕駛網絡藍圖的4個要素,并確定產業貢獻策略和技術創新方向,指導網絡商業迭代的實施。
● 自動駕駛網絡商業迭代:子網層面承接集團戰略的具體實踐過程,通過迭代循環加速戰略落地和目標達成。
為了加快自動駕駛網絡的規模化部署,業界總結了“商業迭代4步法”,即基于價值場景開展“基線評估—短板分析—方案設計—開發部署”的迭代循環。通過商業迭代,運營商可以推動自智等級和成效提升,實現端到端業務閉環和商業閉環。
(1)基線評估
基線評估是指明確運營商現網各專業/業務的自智等級和成效指標基線值,并設定提升目標,具體包括如下步驟。
第一步,面向選定的價值場景,按照既定的分級標準和成效指標,開展現網評估。
第二步,獲得自智等級和成效指標基線值。
第三步,結合業務發展要求和投資計劃,設定提升目標。
(2)短板分析
短板分析是指識別業務流程中的斷點和自智能力短板,輸出關鍵變革項,具體包括如下步驟。
第一步,分析基線和目標之間的差距,通過流程穿越,識別出現斷點和短板的原因。
第二步,將自智等級和成效提升目標分解到流程的各個環節,輸出關鍵變革項清單。
(3)方案設計
方案設計是指基于目標架構,對關鍵變革項進行分解,細化對BSS(Business Support System,業務支撐系統)層/OSS層/網絡層(設備網絡管理+網元)的功能要求,具體包括如下步驟。
第一步,將能力需求轉化為功能開發需求。
第二步,通過應用架構設計和系統功能分配,輸出流程變革需求、OSS/OMC(Operation and Maintenance Center,操作維護中心)/網元功能建設需求、系統開發清單和試點方案等。
(4)開發部署
開發部署是指在子網進行試點部署,驗證效果并總結經驗,然后在更多子網中推廣,具體包括如下步驟。
第一步,以系統開發清單和試點方案作為輸入內容,開展子網試點部署和轉產。
第二步,通過跨子網復制推廣,確保自智等級和成效提升目標,達成商業價值目標。
第三步,在產業內分享經驗,進行標準化貢獻。
通過詳細的運營實踐方法,自動駕駛網絡的設計和規劃能夠有效轉化為實際的網絡部署和運營。這不僅確保了戰略和目標的落地,還通過持續的商業迭代,實現了網絡的自動化和智能化,從而推動整個行業的發展。
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