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专题
2022/5/6 15:55

自智网络标准进展与展望

SNAI推委会  

产业发展,标准先行。近两年,TM Forum、ETSI3GPP、IETF等国际标准组织相继立项开展自智网络相关课题和标准研究工作,聚焦各自专长领域,并多方协作组织自智网络技术合作会议(Multi-SDO AN Coordination meeting),使得自智网络标准体系逐渐完善,初步形成了“需求用例+参考架构+分级标准+技术规范”、“通用标准+多专业标准”的标准体系,未来将逐步扩展定义关键使能技术,包括分布式AI,意图驱动的闭环自治,意图接口等。

一、国际标准组织研究进展

各标准组织结合自身的研究领域和专长,在自智网络标准研究上进行了明确的任务分工,其中自智网络面向业务的商业架构、技术架构、通用分级标准、意图驱动、闭环管控方法论等标准主要在TMForum制定,ETSI ISG ZSM制定网络分层分域架构,3GPP、ETSI NFV制定无线接入网和核心网专业标准,IETF制定数通专业标准,ETSI F5G制定传送与固定接入网专业标准。

图1: 自智网络相关国际标准组织

TMForum 电信管理论坛

TM Forum论坛自2019年7月启动了自智网络项目(Autonomous Networks Project),迄今已发布了一系列指南和标准(相关标准成果参见参考文献),给出了实现自智网络愿景所需的步骤。这一系列指南和标准分为3大主题,包括愿景、商业架构和技术架构,提出了“三层、四闭环”核心框架。

三个层级为通用运营能力,可支撑所有场景和业务需求:

(1)资源运营层:主要面向单个自治域级提供网络资源和能力自动化。

(2)服务运营层:主要面向多个自治域提供IT服务、网络规划、设计、上线、发放、保障和优化运营能力。

(3)业务运营层:主要面向自智网络业务提供客户、生态和合作伙伴使能和运营能力。

四个闭环实现层间全生命周期交互,包括:

(1)资源闭环:以自治域为粒度的网络与IT资源运营间的交互。

(2)服务闭环:服务、网络和IT资源运营层之间的闭环。服务闭环可能会在其实现中触发相关的资源闭环。

(3)业务闭环:业务和服务运营层之间的交互。业务闭环可能会在其实现中调用相关的服务闭环和资源闭环。

(4)用户闭环:上述三个层级之间和三个闭环间的交互,以支持用户服务的实现。三个层级间通过意图驱动式极简API接口进行交互。

2021年,TM Forum组织了9次自智网络跨标准组织研讨会,GSMA、NGMN、ETSI、3GPP、IEEE、IETF和CCSA等标准组织的代表参加,就协同推进自智网络标准工作达成合作意向。在标准研讨基础上,TM Forum论坛发起催化剂项目,旨在通过协作为行业提供创新的概念性验证项目,帮助行业凝聚共识、分享最佳实践、减少运营商转型风险、为厂商提供展示机会。2021年,全球 151 家 TM Forum 会员单位的 500+ 项目团队成员通过催化剂项目平台合作,开发的新解决方案涵盖了人工智能、可持续性、跨行业5G服务、智慧城市、市场和平台创新,其中自智网络相关的项目有8个,中国移动华为亚信中兴中盈优创等中国公司主导的“人工智能使能 5G 智慧运维(二期)”获得最优Catalyst奖。

3GPP

3GPP SA WG5已开展了一系列自智网络相关的标准化项目,覆盖移动网络全生命周期。Rel-17(计划2022年Q2冻结)工作项目包括移动网络的意图驱动管理服务、通信服务保障的管理服务,以及关于增强管理数据分析和5G自组织网络(Self-Organizing Network,SON)的研究。现阶段,已达成的标准共识包括:分层分域的实现架构,自智网络分级的概念、用例和解决方案,自智网络分级能力定义,自智网络控制闭环,意图驱动的概念、场景和解决方案等(相关标准成果参见参考文献)。

ETSI欧洲电信标准协会

ETSI OCG成立了AN ad-hoc group,对内促进标准项目拉通,对外协调各ISG参与跨组织合作。ETSI NFV发布了策略管理框架、自智MANO研究报告,立项了管理数据分析、意图、策略模型、VNF自动交付和通用OAM等。ETSI ZSM发布了资源层管理域架构、闭环自动化,立项了意图接口和分层分域架构下的AI使能等。ETSI F5G Landscape v1标准中引用TMF AN和ETSI ZSM架构和概念,作为F5G 端到端管控架构设计的基础。目前,端到端管控标准工作已启动,基础设计原则(自治域、Intent化、闭环、极简等)和初步的管控架构符合自智网络在RFS的分层控制思路(相关标准成果参见参考文献)。

IETF

IETF OPS运维管理域完成首个YANG模型自动化运维架构标准RFC8969;NETMOD工作组完成了MDT自动标注标准和ECA策略管理自动化模型立项;ANIMA工作组完成了自组织网络协议ACP和GRASP标准。IRTF NMRG网管研究组通过了意图定义和意图分类草案,数字孪生网络架构已经接纳为工作组草案(主要标准成果参见参考文献)。

二、国内标准组织研究进展

CCSA TC7

国内标准方面,2021年7月,CCSA TC7召开了自智网络专题联席会议,制定了“信息与通信网络智能运营管理”系列标准框架。随后在2021年10月,2022年1月,先后召开了两次自智网络专题联席会议,进一步完善了标准体系框架,新增“自智网络”系列标准框架,立项内容覆盖自智网络的架构、用例、分级、意图以及关键技术等多个方面。其中分级标准包括分级和分级评估两个系列,每个系列都包含了通用部分和专业部分,部分标准已进入送审稿阶段。

图2: CCSA TC7的信息与通信网络智能运营管理标准体系框架

CCSA TC610

作为产业发展推动组织,CCSA TC610已立项自智网络相关项目,明确了具体工作内容、目标、思路和规划。在此基础上,联合中国信息通信研究院及产业伙伴共同发起自智网络领航者计划,旨在牵引客户需求和产业标准,引导垂直行业和公众用户根据生产经营场景选择最合适的业务和服务,引领自智网络全产业伙伴,按照统一分级标准,共同研究和构建高等级的自智网络,牵引运营商、软硬件厂商的服务能力,网元设备、产品/解决方案的能力提升,夯实云网新型基础设施基石。

三、展 望

行业标准对于整个行业抓住新机会至关重要。通过开放标准的手段构筑新市场是一个有序发展的过程,涉及多个主流行业组织的有效协同,以避免重复工作及技术标准碎片化导致市场分裂。当前各标准组织对自智网络标准的定义逐渐进入深水区,标准化面临新的挑战,缺少对关键使能技术系统性地研究和定义,比如分布式AI、意图驱动的闭环自治、意图化接口、自治级别的度量和验证、数字孪生,以及跨标准组织规范的互通性研究和测试等。2025年是自智网络达到L4级别的关键里程碑点,达到L4意味着自治域能够达到基于意图的闭环自智能力,意图接口作为自智网络达到L4的关键接口能力,将会成为未来几年的标准化重点,同时意图驱动的闭环自治技术、分布式AI等也会成为标准化的热点,伴随着意图接口的标准化进程,各组织之间的意图接口互通性测试也会逐步开展。

参考文献:

(1) TM Forum IG1218 Autonomous Networks Business Requirements and Architecture

(2) TM Forum IG1230 Autonomous Networks Technical Architecture

(3) TM Forum IG1230A Autonomous Networks Scenario Realizations

(4) TM Forum IG1230B Autonomous Networks Industry Standards

(5) TM Forum IG1251 Autonomous Networks - Reference Architecture

(6) TM Forum IG1252 Autonomous Network Levels Evaluation Methodology

(7) TM Forum IG1253 Intent in Autonomous Networks

(8) 3GPP TS 28.533 “Service Based Management architecture”, Release 15, 2018

(9) 3GPP TR 28.810: "Study on concept, requirements and solutions for levels of autonomous network", Release 16, 2020

(10) 3GPP TS 28.100:"Management and orchestration; Levels of autonomous network", Release 17

(11) 3GPP TS 28.535: "Management and orchestration; Management services for communication service assurance; Requirements", Release 16, 2020

(12) 3GPP TS 28.536: "Management and orchestration; Management services for communication service assurance; Stage 2 and stage 3", Release 16, 2020

(13) 3GPP TR 28.812:"Telecommunication management; Study on scenarios for Intent driven management services for mobile networks", Release 16, 2020

(14) 3GPP TS 28.312:" Management and orchestration; Intent driven management services for mobile networks", Release 16, 2020

(15) ETSI GS TST013 “Network Functions Virtualisation (NFV) Release 4; Architectural Framework; Test Case Description Template Specification”

(16) ETSI GS TST006 “Network Functions Virtualisation (NFV) Release 4; Architectural Framework; CICD & Devops report”

(17) ETSI GS IFA047 “Network Functions Virtualisation (NFV) Release 4; Architectural Framework; MDAF service interface specification”

(18) ETSI GS IFA048 “Network Functions Virtualisation (NFV) Release 4; Architectural Framework; MANO Policy Information Model”

(19) ETSI GS IFA050 “Network Functions Virtualisation (NFV) Release 4; Architectural Framework; Intent Mgmt: Svc Intface & Info Model”

(20) ETSI GS ZSM 001 “Zero-touch network and Service Management (ZSM); Requirements based on documented scenarios”

(21) ETSI GS ZSM 002 “Zero-touch network and Service Management (ZSM); Reference Architecture”

(22) ETSI GR ZSM 005 “Zero-touch network and Service Management (ZSM); Means of Automation”

(23) ETSI GS ZSM 009-1 “Zero-touch network and Service Management (ZSM); Closed-loop Automation; Part 1: Enablers”

(24) ETSI GR F5G 002 v1.1.1 ‘Fifth Generation Fixed Network (F5G); F5G Use Cases Release #1’

(25) ETSI GS F5G 003 v1.1.1 ‘Fifth Generation Fixed Network (F5G); F5G Technology Landscape’

(26) IETF RFC8969 A Framework for Automating Service and Network Management with YANG,

(27) IETF RFC8990 GeneRic Autonomic Signaling Protocol (GRASP)

(28) IETF RFC8994 An Autonomic Control Plane (ACP)

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