中国移动自动驾驶网络白皮书（2021）.docx

©MS中国移动自动驾驶网络白皮书(2021)面向流程定义场景化分级标准分步迭代提升网络运维自治水平目录摘要2一、背景与驱动力31.1 背景31.2 驱动力3二、策略与方法42.1 目标42.2 思路与架构4221分层构建数智化能力52.3 .2量化评估驱动迭代闭环62.3 方法7231场景化评估对象7232能力粒度分级特征72.4 实践83.1 能力短板识gJ83.2 网元g力强化83.3 网管平台筑基83.4 AI能力跃升103.5 典型应用案例10四、产业共创123.6 展望133.7 列表143.8 献15中国移动自幼驾驶网络白皮书(2021)海立/脸义，化分农行淮,分别加»开何!&胆口岂水窣价值化”的麒数字经济将持续高速增长，呈现"数字产业化产业数字化、数字化治理?趋势,中国移动哪寸应势,勇担网络强国、数字中国、智慧社会主力军，确立了1进数智化犍,实现高质量发展”的发展主线，在网络运维领域Q三精化转型升级，努力I铤云网f、高度自动化、智能化的网络体系，充分繇运营商的核心优势，夯实各行各业数智化转型基石.中国移动蹦亍自动阳驶网领念,设定202弹自蝌驶水平力争达M体的整体目标力瞅网络遨智化转型升级，赋能CHBN业务建.客户满意度提升、网络质量增强、运婚婢提高、运营万中国移动以施端业务越为目标，分层次枪腱能力；以能力评测抓手，分阶段迭代优化。一方面，以网管系统规划的I运维自动化能力建设，通过智能运维创新试点、规模推广，力幽注智赋能；一方面，画网络设备的自动运维支撑功雌术规范，与网管系统协同推进能力提升.为引导更多产业伙伴以网络自治为共同演进目麻癖共识、分享经验、携手创新，本文从需求背景、僦方法、分级评测等角度，介绍中国移动开展的思考、探索与总结，相合公司后教划，给出产业发展的协作建议和未来展望.IQ3与驱动力1.1背景工信部及信通版计，到2025年，中字经济规僻增修认民币65万亿元，信物照业收入规模将增长到人民而20.4万亿元，数字经济将持速增长，呈现出做字产业化产业数字化数字化;铤为价值化”的发展趋势.SG、A1.云/边缘计算等前沿ICT技术更JQ成熟、融系惭,目干行百业深懈字依强，政企客户聚焦于“泛在智能连接+上云用数赋留"，致力于实羯翠帽的整体方案，推动数字经济向更多领域更深层次发展.在此背景下，中匡颜加®寸应势，勇担醍强国、到序中国、智慧社会主力军,确立悔智修例,实现高质量发展"的发展主线,以“五智化"雌的颊行.-1创新数智化产品，二B题以媾化网络，三是打f智化中台，四是构智化组织，五是构筑数智化生态,形成以网络为基础、信息技术和i要素为驱动的新增长模式，充分发挥通信运营商促进信息技术融合创新、信息技术与经济社会民生深度融合的“扁担作用".面对三户数量全球最多、业务最丰富、网络规模最大的通信网络，中国移动网络运维ffi三智依理升级,努力构建云网f、高度自动化、智能化的网络体系，夯实各行各业数智化转型基1.2驱动力网络运维的数智化触是自动化和智能化技术与通信网络的硬件、软件、管理系究运维流创新。其需虎区动主要来程等的深度融合,推进运辘质蹴,牵引网络技术变革,使能业务源于以下三个方面：业务快速发展：随着个人用户市场的饱和1,垂直行业数字化和消费者组酸字化成为被寄予厚望的潜在增长点，对网络服务从连通性、带氧延迟、可靠性等各方面均提出了更为严格的多样性需求.网络技术演迸：基础设施虚拟化和网络设备软件化在实现资源弹性分配、动态调度等新特性的同时，峥分层解嘱的转型网络带来了更多的异厂商设备组合和管理层次，网络协同复杂度隧增，击龙力喇了网络运维窗野隹度.运维管理提升:作为全球网络规模与用户规模最大的电信运营商之一，中国移动的网络专业多、代际多、层级多、地域多.现有业务开通、故障雌、质量优化等运维工作的播协同、信息甄另厢自动化执行效率均需要持Wg升。I镰略与方法2.1目标TMForUm自动驾驶网络Z旨在面向消费者和垂直行业客户提供全自动、零等待、零接触、零故障的创新网络服务与ICT业务，打造自服务、自修匏、自优化的通信网络，为通信网络运维数智化转型明晰了目标架构和实现路径.自动驾驶网络分级框架将网络自治化能力划分为"1.O人工运营维护、1.1.辅助运营维护、1.2部分自动驾驶网络、1.3有条件自动驾驶网络、1.4高级自动驾驶网络、1.5完全自动驾驶网络"六个级Si1.中国移动参考自动驾驶网络理念,规划网络运维数智化转型，加大自动化、智能化能力建设，设定2025年网络运维自治水平达到1.4的整体目标.2.2思路与邮面向2025年目标，中国移动对通信网络自治能力建设进行了全方位的思考、适用性探索与1.针对生产醍的红杂性和自动化能力的多样性，采取“分而治之”的方法，实现网络自治!助的“中国移初百动场验网给臼皮书（2021）谑由於现障义U*化例HMa.分拚XH升双络g£1.海水平2.2.1 分层构建数智化能力aBusinessGrowth外部商业塔长中国移动参考TMForUm自动驾驶网络层次化架构,结田唳,提出弊三'的内OperationEfficiency内部效率避开BusinessOperation电给业务«9用户闭环业务闭环ServiceOperation业务运营网络CtS阿元管理ResourceOperation资源运送VE图1中动的自动驾驶网络目标框架其中，4个层次是指 网元管理：提供网元内省的自动傀维能力. 网络管理：提供面向网络的单专业自动化运维能力. 业务管理：提供面向网络和业务的跨专业自动化运维能力. 商务管理：提供面向客户的自动他粉管理能力，统Tf共客户触点.3个闭环包含 资瞄卿：单专业资源管理,实现单域自治.圾闭环：面向崎的、修理,腾域协同. 用户辆：用户与商务,刨舌用户信息营业、计矍客服等.以此为参照,中国移动以提质、增效、降本为目标，分层次构建体系化能力,实现全场景网络自治。2.2.2 量化评估驱动迭代闭环针对各省级公司的客户规模、业务类型、运维流程、合作伙伴等方面的多重差异，中国移动建立统一的能力评估体系，以评促建,在全网31个省级公司全面开展自治能力量化评估.如图2所示，分三步驱动能力水平从当前状态到目标级别进行迭代提升.图2中国移动的自动驾驶网络迭代闭环(1) 网用古与短fiiS三：三TTMForum颁廨的聘威U,中国移ttg面向i程的场景化自治能力分级细则。在全网31个省级公司推动能力等级评分，识别出共性问题和短板差异后，针对性制定提升我解i-WJ.(2)系统建设与规范引导：在网管系统层面，统狈划推动各省级公司力吠加快新T弋网管系绽建设；在网络设备层面，基于全专业网络设备的通用能力框架，分别细化各专业网络设备的功能技术规范，统一引导网络设备供应商实现网络设备的自动化运维能力提升.(3)应用试点与良制推广:引导省级公司联合网络设备供应商和网管系统开发集成商，积极引入自动化和智能化技术.考虑各省级公司情况存在差异，先期选取部分省级公司，先行i式点候选方案.现网验证行性后，再作为标杆复制辎，逐步的拴国推广。中国移司自动笈驶网络白皮书（2021）面尚泮:坦义班索化分修行滋.分Wift升涵络即日沧於F.2.3方法2.3.1 场景化评估对象结合生产礴实际运维管理组织体系，从“运维场景、网络专业、业务类另!T三介维度正交梳理，物消动例网络分级由故朦廨3D鲤，具体刨舌：重点运维场景：G-级场景域，包括：规划、建设、郸、优化运营、资源窗里U个二核心场景，瞬：网络规划、设计螂、呦弼耀巡检、测试旗分析、网络优化、义务开通、网络投诉、资麟更馥、资源部。专业：核网无重点业务类别：个人业务包括：移动上网、语音、短信。家庭业务包恬:家妣风IPTV.政企场刨舌：5Gf到宝风APh传发MS簸皤处期砥线,序技线MP1.SVPr传线.应用上述方法，结合各个网络专业和业务类别的特点，将二级运维场景进一分解为多组运维保雌力集，作为场景化评估对象.2.3.2 能力粒度分级特征基于TMForUm自动驾驶网络分级椎架W瞬导原则，结合网络运维儆i评估3函需求,从指导Fr系统实现角度，定义如T分级代际特三：斛JO:线下人!翊；嬲1:AZ甄，物通；的J2:自动厕,程序固化专家规则；三J3:自喇，姗咏能%勰,可J三怒首；的J4：蛔则，顾I给AI,用模担、糜囱弋;级别5:自动翊!，规则血应变化自动迭代.将分级代际特征应用于核能力集，细化彳更悔个核，格幼集的场景化自治能分级细则。励度的核心能力量化评估提出基于“封顶就高"、"力感平均U等聚合原则的量化评估型，从结果，可按需聚合得至将场景、各专业、各场自动化水平的综合量化得的层次化分级评估体系，为全面评估当前能力、多维度综合分析水平差异、精准t助烘性能力短板，提供有力支撑。中国移动自的驾驶网毋白皮书(2021)立立/脸义W1.t化分发好也.分坦*三升向终胆曰助C罕IQ新实践3.1能力短板识别中国移动总部组织各省级公司，采取单专业自评、多专业横向对t喏形式,进行醴运雌力评级，摸底能,针对选定的运营域网络专业业务类8!),当前中匡夥动网络运建体水平为1.1.1.2级,部分省级公司达到1.2以上解鳍在睡融、i隔离与倒换、优化仿真、初测1注数据Hg粒度与实时性等方面，存在不同程度的能短板网管级庭与政企业务播端开通、云网协同调度、业务端到端质理甑分析、现场人工作业就等方面，需要进加强自动依智能化就能九3.2网元能力强化网元自身对运维自动化、智能化的支撑是实现自动驾驶网络的基础。各专业网络的网元管理层应实现的自动化运维能力要求包括：(1)设副獭：力滕多维、期、娜度网自动勘，资源容最拓扑结构、运行事件、设备能耗等.(2)三：在传输风IP网等专业,力瞅榭黝态路由计算峥峋耨：淑的自动诊断隔离、迁移、恢复等能力.(4)优化：潮资解惘物讹、蟠曜优化、能冽嫌疑力.,IHFW5.三S三S三m4kS!1.瀚旨力.3.3网管平台筑基，触了2+5+N"的硝31.偌S导网管系统能建设，如图3所示.一方面由个核心台和5个能力中心,拉通运维流程,中舟自动化中国移劭自动雯驶网给白皮书(2021)百间泰程旦义U*化外麻,分毋这“升/络应缗自他水平活，颊鳄稿侬，强做撷三1穷保障，实璇助三ff1.共享，专恸性完爵幼另一方面力吠人工智能、大网络(1)2个共享平台共享平台：醺S管理领域各蟀幅的统一采集、存储、共氧 通用技术平台：为网络管理领域各类系统统一三供业务无关的通用平台能力与网络安全管理能力.(2)万亚雌t)中心 业务编排中心：实现业务开通端到端高阶流!黝设计与编排能力，统筹调度跨专业子流程，统一提供开通接口对接业务运营系统.资源管理中心：实现全专业网络资源管理、资源入网管理、资源调度管理、端至蟋网络资源制卜视图等应用,提供各类资源三务. 故障管理中心：实现网络集中监控，提供网络唱空开放能力. 质量管理中心：实现网络与业务质量的端至端分析及各类主题分析应用.运维管理中心：实现运维统一集中调度管理，提供自动派单等月照.(3)"N"剥起维獭：题专螭磷缩的自源很豺麻自动配翻落中国移动自动驾驶网野白皮书（2021）海立/脸义，化分农行淮,分别用41开何!&胆口岂水窣3.4AI能力跃升中瞄动I智能嫩口、诊断、预测、控制4檄醴智能化IS用场景,建立应用、算法、数据、算力在内的4层关系模型（如图4所示）,积极推动A1.技术在图像识S1.kTi逊领嫡创Jm点fi三W分析、复杂计算等解层：智三11三三tAI技械分析与评价,感知网络状态.智能诊断是对故障、投诉、质境界定位，诊断网络问题.智频嘘列断峥和容田趋势，题网络变化.智嫩制是络优化策明控调整网络例.解层：网络运维智蒯领域的m用A1.算法，主要包括语音识S1.k图像处理异常检测、关系分析、因果懒fi、时序颁!k寻优分析等类S!1.数据层：前端业务、网管条无网络设备产生的每日P糊的结沟密出陛构化网算力层：犍混合算力集群，支持大规模异构并4亍计算.iS»应用*法数据算力非结构化皎密（文本/语言闵像）异然怆测例:Pyod/MSCRED语音0B像WBertZYO1.O/R-CNN关联分析例：FPgrowth/Apriori敢据识别与评价例：工程验段.装维能像识别,语菖.观演质淬分空屋皎饕与1利例：网络13由预等.业券增长预演W果次藤ft.N0IEARS/GraN-DAG羽噩冏格等优配置W体数5化比置力案.路由计处配置方案时饿融源例AR1.MAZDeepAR习优分析1A2CDQNPo1.icy-Gradicn给构化教密（资加告警tt½7日WDP1./MRyMDT/工单）ICPU/GPU/NPU图4中国移动的运维智能化A1.应用体系3.5典型应用案例中国移动采用"自研+合作"廨合的研发模式，联合产业合作伙伴，针对网络运维缄划、建设、维护、优化和运营全臧，积极开展应用创新试点时,成熟一个、推广。其中部分典型应用包括：中国移劭自动场驶网给白皮书（2021）诃小泮程义K*化分坂沱.分gft®升脱络iWeaift水平5G基站"免上站”智幄收:传统的基站验收工作上站人次多，验收周期长，高度依赖人工经睑，难以及时、准确发现问题,在5G建设高峰期,基站验收级率和质量问题不可忽视,中国移动创新应用了AI智能“免上站”晚收新模式,通过对无线设备安装工艺、设备遢箍兄机房环境设施的各类图片进行智能识别，自动完成18项目标检测,AI检测精度达到95%.在浙江现网应用后,单嵌收时长从7#?B减至1个娴.云网专线“零等待"自动开通"敏云网专线业务开通主要依靠磁人员手工配置,涉及业务分析、资源勘查、指令编写、验证澳B揩多个环节,潞蜷开通时长需要数天中国移动采用容器化、糊疏架再t立自动化开通能力，基于SR-TE技术,实时感知网络状态，抖痂咽E务趋势,动态讨箕最优路径，自动配置网络设备。在全网应用后，从前端业务受酹垢端云专网配置下发全程“零接触"完成，开通时长缩短三分钟级，大（三升政企客户满意度。5G故隆“零接触"自动处理：随着5G网络规模快速增长，各省级公司日均网络告警超过100o万条，涉及网络专业多、物同链条长依赖关系复杂。中龈班了造全面朔感知、告警关联压缩、异常自动诊断、跨域癌院位、智慧决策的故障管理廨,实现全程可视的懈质量监控能力、每秒2000条告警的大容量告警风暴处理能力、1000:1的告警压缩派单能力、300类故障场景的自动诊断能力、800个可灵;舌组合的原子化网络配置能力.在浙江现网应用后,实现重要故障30钟内清零，平均处理蟒提升40%,有力保障5G网络质母，为客户提供极致业务体睑5G语音质量智能诊断：5G发展初期阶段，5G语音业务普遍回落4G方式,信令流程在4/5G之间多次交互,涉及网络设备类型10余类、接口5除个,5G语音质差问迤难以准确诊断、快速处理。中国移动研发智能质差定位能,横向拉通网络性能KP1.用户感知KQ1.等多维指数据，深度抽取5G语音业务质量特征，基于时序预测模型主动预警5G语音质量劣化隐患,基于FP-growth关联分析模型，精确定位差根因.和集现网应用后,5G语音故障定位时间压降至济惨,姐裁蟀思故.家宽上网质显智能诊断：当前家宽上网业务存在蝴不灵所定位不准确、处理不及时的问题，非常影响用户体睑中国移动研发家:;瞬质量分析应用，采用XgboOS哨法，实时分析叶家宽业务:铸意度。视频、等各类型流量的码流瓠，精细识S怀同流量类型,根据预设的差异化遂阈值,感知不同类型流量的质量问地；对于质差业务所在链路,采用谱聚类算法，分析光路电流、功率、误瞬等性能特征，快速诊断端到端网络问题,在河南现网应用后，主动识S!）上网质差问题45万例、质差线路8000条、质差内容源158,诊断准解达到90%,先于客户投诉，提前修豆网络诃迤，每“一站一案"5G智能节电:SG每t绸能耗比4G有所下降，但蒯哥大翩升，导致总体能耗不降反升，为网络运营带来巨大的成本压力.传统的基站节能方;蝗基于专家经睑,对空闲基站J刀切“设置锹间节电时间窗口.但是基减量众多，各基站的小葡哑务承载,难以达到精千差万别，才能逼站间互操作的隅合性高，录-发动全身，依靠-医睁态节电细化节缴果。中国移动研发“一站一案”4/5G智能节!翁术，利用时酶臊蟒法，根据历史业务量和用户分布的变化特性，主动预测用户业务趋势，实时计算最佳配告方案，自动控制小区节电参数。在江节现网应用后，在传统节电嫖8%1S础上，进一步降(E三站!臃3个百分点，有效节省网络运营成本。数据中心“智海空调节能：i中心节能降耗是中国移动实现低碳创新、降本增效的重要工作举措.通常采用升级空调设备、优化制冷架构等高成本的硬件节能优化方案。在软件方面，由于IDC空调系统存在1千多种参数组合,人工统计分析方法难以快速找出软件优化方案.中妙动研发阁组IDC空调控层统，采用多闾洞空序列三!和深度嘿网络算法，根据室外温湿度、冷量需求、空调能耗等历史,主动顾垢续说亍：口兄与空调能耗，自动寻优计算最佳空调参数方案，实时动态优化运行参数.在安徽现网应用后，实现数据中心制冷能耗解K8%,每个中心月均节电14万度，大幅降低潮儆.Q4共创中国移动自动驾驶网络建设相关实践虽已进入体系化部署阶段，但距1.4级能力目标,仍只有合作共赢才能引领产业，中国移动提出4点合作倡议:1、统一目标架构：自动追驶网络高阶目标的实现，需要在统一架构指导下，在积极实践和验证的基础上，引导网络、网管的协同演进，并为业务规则、专家经验、Nm型等数字化知识资产建立完善的管理体系.引导产业各方建立面向全程全网自动化能力体系建设的跨组织协作平班，推进网络设备与网管系统齐步快走，网络规建维优营全向发力.希望各产业标准组织,在自动驾驶网络目标廨、统一分级模型、t径等方面，力曜沟通合作，促进成果互认优势互补，啥Y长,共建一套标注1运营商业务的发展与改善.在自2、强化业务奉引：建设自动驾驶网络的最终目标，Bj动驾驶网络的建设中，要始终坚持强化以业务为牵引的网络与网管自动化能力演进,围绕CB(¢m5),N(新)wwm三,办中国移劭目动驾驶网给白皮书（2021）百间泮W旦义U*化分坂行:a,分卸;代»升/络ieift水平同发展.在实践的过程中，希望各个网络设备供应商、网管系统开发集成商与中国移动紧密协作，实现CHBN各类业务支撑能力稳步提升，以优质和差异化保障促进价值经营，赋能业务发展、提升运维效率.3、凝聚生态合力：持续提升网络自治水平，涉及到网络运维责任逐渐从人转移给网络设备、运维新，系统决策依据从可解释的经验扩展到人工智能算法模型，并m年名做术实现问题.作为自动驾驶网络的先行者,更要携手产业缎R、网络设备供应商、网管系统开发集成商、科研院所等内外部创新研发力量，共同探索通信网络与AICDE等先蝴术的深度融合、理论创新、Za毁现，实现络遨化转型的目标,希望“产、学、研、用"各个创锹伴，立足各自专长领域，加强跨网络专业的多领域横向协同，促进跨网元网管的多层级纵向协同，共同打造Fm牵引、应用驱动、技术雌、多方共髀的开放创新平台.4、共享行业增长:据TraCtiCa/OvuEWIW,到202萍,全球电信业对AI的软件、硬件和服务的投资将达367亿美元，网络/11运营监控和管理将成为电信业最大的AI应用,占据电信业Ai支出的61%,中国移动作为客户数量会耨多、业务最丰富、网络规模最大的通信企业,希望充分发挥集团城推进自动驾驶网络落地，为企业自身实现降本、瞰1.提质的规梯通信行谴智化转3叼样板、树典范，为自动驾驶网络标准体系提供实践支撑。展望中国移动早在2019年开始推动相关标准缎H、开源社区和产业协同工作.2019年5月，作为主要作者贡献TMForUm自动驾驶网络白皮书附；202阵5月，担任1.inUX网络基金会萤事会主席，主导发起面向网络与运维智能化的需求、策略与应用产业调研；2021年2月起在TMForUm积极主导贡献自动驾驶网络的分级评测门。和跨组织标准协作闭.面向未来，中国移动期待继续僻在国际标准、开源社区和产业协作中的影响力，携手产业组织、网络设备供应商、网管系究FF发集成商、第三方研发机1鳄产业伙伴达成共识、推动共建、液聚合力，力睡产品、方氯嘀业模式的创新，力瞅打造自动甥蜿络能,赋能社会字触、亚务提质创收、赋能运维降本增放，助力数字经济建设和干行百业数智臊型。中国移动自幼驾驶网络白皮书(2021)而白戏11定义专I1.化力折府.力小皂化升刑皑运白液水?缩略语列表缗略语英文全名中文解释A1.Artificia1.Inte1.1.igence人工智修AICDEArtificia1.Inte1.1.igence,InternetofThings,C1.oudComputing»BigData、EdgeComputing人工智能、物联网、云计算、大数据、边缘计算CHBNCUStOmer、Home、Business,New移动市场、家庭市场、政企市场、新兴市场FP-growthFrequentPatternGrowth频繁模式关联规则算法ICTInformationandCommunicationsTechno1.ogy信息与通信技术KPIKeyPerformanceIndicator关键性能指标KQIKeyQua1.ityIndicator关键质曜指标SR-TESegmentRouting-TrafficEngineering基于流量工程的分段路由技术XgboosteXtremeGradientBoosting极限梯度提升算法中国移即自动驾驶网络白皮书（2021）逑白祗科宝义K北化分出后;.分步Mftb升码而白的水平参考文献国中版物务年报（2020年）2 TMForum"AutonomousNetworks:EmpoweringDigita1.TransformationForTheTe1.ecomsIndustry".https:/www.tmForum.org/resources/standard/autonomous-networks-empowering-digita1.-transformation-te1.ecoms-industry/3 TMForumIG1193"CrossIndustryAutonomousNetworks:VisionandROadm叩”.https:/www.tmForum.org/resources/how-to-guide/ig1.1.93-cross-industry-autonomous-networks-vision-and-roadmap-v1.-04 TMForumIG1230"AutonomousNetworkTechnica1.Architecture".https:/www.tmForum.org/resources/how-to-guide/ig1.230-autonomous-networks-technica1.-architecture-v1.-O-O/5 TMForumIG1218"AutonomousNetworksBusinessRequirementsandArChiteCtUre".https:/www.tmForum.org/resources/how-to-guide/ig1.218-autonomous-networks-business-requirements-and-architectre-v1.-1.-O/6 TMForumCata1.ystProject"AIEmpowers5GInte1.1.igentOperations".https:/www.tmForum.org/cata1.ysts/ai-empowered-5g-inte1.1.igent-operations/7 TMForumAN-SDOCo1.1.aboration:Deve1.opAutonomousNetworkROadmaPand1.andscapedocument.https:PrOjeCtS.tmForum.org/Wikidisp1.ayASCWP02+Working+pages%3A+Deve1.op+Autonomous+Network+Roadmap+and+1.andscape+document8 1.FNEUAG"Inte1.1.igentNetworkandAIforSurveyforTe1.ecomOperators,VendorsandAIcommunities,.https:/VVVvW9 TMForum*,AutonomousNehvorks:Empoweringdigita1.transformationforsmartsocietiesandindustries".https:/www.tmForum.org/resources/whitepapers/autonomous-networks-empowering-digita1.-transformation-for-smart-societies-and-industries/10 TMForumIG1252"AutonomousNetwork1.eve1.sEva1.uationMethodo1.ogy"1.0.0httpsyprqjects.tmForum.orgwikidisp1.ayANPIG1252+Autonomous+Network+1.eve1.s+Eva1.uation+Methcxio1.ogy+10.0