5G網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化：從人工運(yùn)維到全自治

5G網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化從人工運(yùn)維到全自治

詹勇，吳楓（中興通訊股份有限公司，廣東深圳518055）0引言為了削減運(yùn)維成本，提升服務(wù)易用性、敏捷度和靈活性，網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化技術(shù)被廣泛使用。利用網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（networkfunctionvirtualization，NFV）和軟件定義網(wǎng)絡(luò)（softwaredefinednetwork，SDN）技術(shù)，運(yùn)營(yíng)商可以靈活、高效地定制網(wǎng)絡(luò)服務(wù)/功能和策略[1]。但是，5G網(wǎng)絡(luò)管理/運(yùn)維仍面臨以下問(wèn)題和挑戰(zhàn)。?網(wǎng)絡(luò)規(guī)模帶來(lái)的管理復(fù)雜度：根據(jù)GSMAIntelligence的報(bào)告[2]，排除物聯(lián)網(wǎng)（internetofthings，IoT）設(shè)備，2021年全球移動(dòng)連接用戶數(shù)已達(dá)到82.8億，其中5G移動(dòng)用戶數(shù)為6.4億，GSMAIntelligence全球移動(dòng)用戶數(shù)預(yù)測(cè)如圖1所示。海量的用戶意味著巨大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，如何應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模帶來(lái)的管理復(fù)雜度是運(yùn)營(yíng)商必須面對(duì)的挑戰(zhàn)。圖1GSMAIntelligence全球移動(dòng)用戶數(shù)預(yù)測(cè)[2]?網(wǎng)絡(luò)形態(tài)帶來(lái)的管理復(fù)雜度：5G時(shí)代，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商往往需要同時(shí)提供2G、3G、4G和5G無(wú)線接入服務(wù)，同時(shí)管理室內(nèi)和室外的宏基站、微基站和皮基站等站型。復(fù)雜的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)形態(tài)勢(shì)必會(huì)帶來(lái)指數(shù)增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜度。?無(wú)線信道時(shí)變特性帶來(lái)的管理復(fù)雜度；傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通常采用靜態(tài)配置，這種方式無(wú)法匹配時(shí)變的無(wú)線信道環(huán)境，從而會(huì)帶來(lái)顯著的性能下降或資源浪費(fèi)。因此，網(wǎng)絡(luò)策略/配置需要?jiǎng)討B(tài)匹配實(shí)時(shí)無(wú)線信道環(huán)境，而這會(huì)帶來(lái)顯著的網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜度上升。?業(yè)務(wù)多樣性帶來(lái)的管理復(fù)雜度：3GPP定義了數(shù)百個(gè)5GQoS標(biāo)識(shí)符（5GQoSindicator，5QI）取值，用于為不同服務(wù)質(zhì)量（qualityofservice，QoS）需求的業(yè)務(wù)提供差異化保障[3]。以分組時(shí)延預(yù)算（packetdelaybudget，PDB）為例，5QI85要求PDB5ms以內(nèi)，而5QI76PDB則要求500ms。一個(gè)5G網(wǎng)絡(luò)如何以最小的資源代價(jià)同時(shí)滿足不同業(yè)務(wù)的QoS需求是所有運(yùn)營(yíng)商必須解決的問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化應(yīng)運(yùn)而生。JohnStrassner定義了基于規(guī)則的自動(dòng)化策略[4]。所謂基于規(guī)則的自動(dòng)化策略指網(wǎng)絡(luò)內(nèi)置一系列由專家定義的規(guī)則，明確網(wǎng)絡(luò)在什么場(chǎng)景下執(zhí)行什么動(dòng)作。這是一種最傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化策略，往往需要人工配置一系列參數(shù)幫助網(wǎng)絡(luò)劃分場(chǎng)景以及決策對(duì)應(yīng)場(chǎng)景下的動(dòng)作。它存在以下問(wèn)題：規(guī)則設(shè)計(jì)通常無(wú)法覆蓋所有無(wú)線環(huán)境和用戶業(yè)務(wù)組合，當(dāng)遇到規(guī)則設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)考慮的場(chǎng)景時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生意想不到的問(wèn)題；基于規(guī)則的自動(dòng)化策略引入的人工配置參數(shù)量如果過(guò)大，會(huì)產(chǎn)生巨大的運(yùn)維成本，如果參數(shù)量過(guò)小，則無(wú)法匹配不同運(yùn)營(yíng)商在不同場(chǎng)景、不同經(jīng)營(yíng)目標(biāo)所帶來(lái)的不同規(guī)則需求；人工配置參數(shù)無(wú)法及時(shí)響應(yīng)環(huán)境變化；人工配置易犯錯(cuò)；不同規(guī)則間的相互沖突需要專家識(shí)別和解決。比如策略1要求在小區(qū)負(fù)荷低時(shí)通過(guò)提升下行信號(hào)發(fā)送功率來(lái)增大小區(qū)覆蓋半徑，而策略2則要求在小區(qū)負(fù)荷低時(shí)降低基站下行發(fā)射功率從而節(jié)省功耗?，F(xiàn)今，5G網(wǎng)絡(luò)基本采用了基于規(guī)則的自動(dòng)化策略，上文所述的基于規(guī)則的自動(dòng)化策略問(wèn)題在商用網(wǎng)中被一一證實(shí)。如何有效解決上述問(wèn)題從而真正實(shí)現(xiàn)5G自治網(wǎng)絡(luò)在行業(yè)和標(biāo)準(zhǔn)組織引發(fā)了熱烈探討[5-7]。最終，意圖驅(qū)動(dòng)的自治網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)勝了其他解決方案成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[8-9]。1意圖的定義2015年，SDN率先引入了意圖概念。同時(shí)期，標(biāo)準(zhǔn)組織IETF將意圖定義為“幫助網(wǎng)絡(luò)選擇最優(yōu)規(guī)則的高層策略”[10]。2021年，IETF更新意圖的定義為“一系列網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行目標(biāo)和期望產(chǎn)出（無(wú)須說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)）”[11]。TMForum定義意圖為“提供給系統(tǒng)的所有包含需求、目標(biāo)和約束的明確說(shuō)明”[9]。3GPP[8]則提供了更為詳細(xì)的定義：意圖通常是人類可以理解的，同時(shí)也可以無(wú)歧義地翻譯給機(jī)器；意圖專注于描述需要達(dá)成什么目標(biāo)而無(wú)須關(guān)注如何做到，這樣一方面可以讓系統(tǒng)用戶無(wú)須了解系統(tǒng)技術(shù)細(xì)節(jié)從而減輕負(fù)擔(dān)，另一方面也可以給系統(tǒng)留下足夠的空間和靈活度去探索和發(fā)現(xiàn)更優(yōu)的策略；意圖和底層系統(tǒng)和設(shè)備解耦，即意圖可以在不同的系統(tǒng)和設(shè)備間靈活移植。5G網(wǎng)絡(luò)使用者或管理者通常會(huì)使用意圖傳遞以下信息[9]。?需要開(kāi)通的服務(wù)/功能列表：基于服務(wù)需求，5G網(wǎng)絡(luò)使用者或管理者通過(guò)意圖向系統(tǒng)傳遞需要開(kāi)通的服務(wù)/功能列表，如為指定區(qū)域開(kāi)通5G無(wú)線接入服務(wù)。?需要滿足的服務(wù)等級(jí)協(xié)定（servicelevelagreement，SLA）：基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商和客戶簽訂的SLA，5G網(wǎng)絡(luò)使用者或管理者通過(guò)意圖向系統(tǒng)傳遞特定服務(wù)/業(yè)務(wù)需要滿足的SLA信息，如行業(yè)用戶的可靠性要求。?需要遵守的政策/法規(guī)：基于政府和其他監(jiān)管部門(mén)的政策/法規(guī)，5G網(wǎng)絡(luò)管理者通過(guò)意圖向系統(tǒng)傳遞需要遵守的政策/法規(guī)。例如，只能使用授權(quán)頻段資源；當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)以最高優(yōu)先級(jí)響應(yīng)救災(zāi)相關(guān)任務(wù)，如最高優(yōu)先級(jí)保障廣播地震預(yù)警信息發(fā)送。?風(fēng)險(xiǎn)管理相關(guān)信息：考慮無(wú)線信道、移動(dòng)用戶等不可控性，系統(tǒng)任何動(dòng)作（甚至不做動(dòng)作）都可能造成SLA違約甚至服務(wù)中斷。因此，系統(tǒng)需要具備風(fēng)險(xiǎn)管理相關(guān)信息幫助其平衡風(fēng)險(xiǎn)和收益。這類信息可以通過(guò)意圖或人工干預(yù)獲取。例如，通過(guò)意圖向系統(tǒng)傳遞“確保無(wú)線通信服務(wù)99.9999%可用率前提下關(guān)閉5G基站空調(diào)系統(tǒng)”；通過(guò)上升人工干預(yù)決策“是否激活關(guān)閉基站空調(diào)系統(tǒng)意圖，因?yàn)榧せ钤撘鈭D有0.0001%可能造成無(wú)線通信服務(wù)中斷”。?意圖優(yōu)先級(jí)相關(guān)信息：意圖間可能存在沖突，即無(wú)法同時(shí)滿足2個(gè)意圖。當(dāng)發(fā)生意圖沖突時(shí)，系統(tǒng)需要明確優(yōu)先滿足哪個(gè)意圖，這類信息同樣可以通過(guò)意圖也可以通過(guò)人工干預(yù)獲取。例如，通過(guò)意圖向系統(tǒng)傳遞“確保無(wú)線通信服務(wù)99.9999%可用率前提下關(guān)閉5G基站空調(diào)系統(tǒng)”；通過(guò)上升人工干預(yù)決策“無(wú)線通信服務(wù)99.9999%可用率”優(yōu)先級(jí)高于“關(guān)閉5G基站空調(diào)系統(tǒng)”。?其他常識(shí)類目標(biāo)/約束信息：機(jī)器不同于人類，沒(méi)有常識(shí)，因此需要把所有希望系統(tǒng)達(dá)成的目標(biāo)或者約束都通過(guò)意圖傳遞給系統(tǒng)。如最小化5G網(wǎng)絡(luò)能耗、最大化5G網(wǎng)絡(luò)可再生能源消耗占比等。意圖驅(qū)動(dòng)的5G自治網(wǎng)絡(luò)的意圖來(lái)源如圖2所示，本文將其分為“系統(tǒng)外”和“系統(tǒng)內(nèi)”兩大類。其中，“系統(tǒng)外”涵蓋了終端和行業(yè)用戶、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維工程師以及政府和監(jiān)管部門(mén)，他們都可以通過(guò)自然語(yǔ)言或者領(lǐng)域定義語(yǔ)言（domain-specificlanguage，DSL）向系統(tǒng)傳達(dá)他們的意圖。例如，終端和行業(yè)用戶可以向移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商或系統(tǒng)傳遞“請(qǐng)為我開(kāi)通基于5G的通話（voiceovernewradio，VoNR）服務(wù)”；移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可以向網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維工程師或系統(tǒng)傳遞“為××區(qū)域站點(diǎn)開(kāi)通VoNR服務(wù)”；網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維工程師可以向系統(tǒng)傳遞“為××區(qū)域所有5G站點(diǎn)開(kāi)通VoNR服務(wù)，服務(wù)質(zhì)量不差于××”；政府和監(jiān)管部門(mén)可以向移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商或系統(tǒng)傳遞“全網(wǎng)開(kāi)通地震預(yù)警服務(wù)，并最高優(yōu)先級(jí)滿足其QoS需求”。“系統(tǒng)內(nèi)”包含了系統(tǒng)內(nèi)置意圖以及相關(guān)領(lǐng)域拆分的子意圖。其中，系統(tǒng)內(nèi)置意圖即系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)集成的意圖，如來(lái)自監(jiān)管部門(mén)的意圖“只能使用授權(quán)頻譜資源”。相關(guān)領(lǐng)域拆分的子意圖指一個(gè)意圖如果涉及多個(gè)系統(tǒng)子領(lǐng)域，可以為每個(gè)子領(lǐng)域拆解獨(dú)立子需求。例如，運(yùn)營(yíng)商下達(dá)一個(gè)指定業(yè)務(wù)端到端時(shí)延保障意圖，該意圖可以被拆分成3個(gè)子意圖，分別下發(fā)給核心網(wǎng)、傳輸網(wǎng)和無(wú)線接入網(wǎng)，分別明確該業(yè)務(wù)在這3個(gè)子域的時(shí)延目標(biāo)。圖2意圖驅(qū)動(dòng)的5G自治網(wǎng)絡(luò)的意圖來(lái)源受益于人工智能算法如BERT（bidirectionalencoderrepresentationsfromtransformers）、GLUE（generallanguageunderstandingevaluation）和ERNIE（enhancedrepresentationthroughknowledgeintegration）等高速發(fā)展，來(lái)自系統(tǒng)外的意圖，無(wú)論是自然語(yǔ)言還是DSL都可以高效轉(zhuǎn)換為機(jī)器能夠理解的結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言[12]。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)組織如3GPP則正在討論制定意圖標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形式[8]。2網(wǎng)絡(luò)自治分級(jí)3GPP定義自治網(wǎng)絡(luò)為在極少甚至無(wú)人工干預(yù)情況下，電信系統(tǒng)（包含管理系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)）實(shí)現(xiàn)自我治理。此外，3GPP也提供了標(biāo)準(zhǔn)的自治網(wǎng)絡(luò)分級(jí)方法來(lái)幫助5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商評(píng)估其網(wǎng)絡(luò)自治水平[5]，3GPP定義自治網(wǎng)絡(luò)分級(jí)方法見(jiàn)表1，其中，“人工”表示該功能模塊由人工完成，即系統(tǒng)按照人工指示逐步完成該功能流程或完全由人工完成而系統(tǒng)不參與；“人工&系統(tǒng)”表示該功能模塊由人工和系統(tǒng)協(xié)作完成，即系統(tǒng)具備自動(dòng)完成該功能的能力，但需要人工輸入/更新關(guān)鍵指導(dǎo)信息以及必要的人工干預(yù)；“系統(tǒng)”表示該功能模塊由系統(tǒng)獨(dú)立完成，即系統(tǒng)具備自動(dòng)完成該功能的能力，同時(shí)無(wú)須人工輸入/更新指導(dǎo)信息或人工干預(yù)。需要注意，要評(píng)估一個(gè)5G網(wǎng)絡(luò)的自治水平/等級(jí)，首先需要梳理5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維各項(xiàng)工作，然后按照表1所述方法對(duì)每項(xiàng)工作進(jìn)行自治等級(jí)評(píng)估，最后加權(quán)平均后方能得到該5G網(wǎng)絡(luò)的綜合自治水平。也就是說(shuō)，實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)全自治，就是逐一完成5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維各項(xiàng)工作全自治的過(guò)程。本文所探討的意圖驅(qū)動(dòng)的5G自治網(wǎng)絡(luò)是面向L5級(jí)自治等級(jí)的整體解決方案。自治網(wǎng)絡(luò)處理工作流如圖3所示，對(duì)表1中各個(gè)關(guān)鍵功能模塊之間的關(guān)系做了一個(gè)說(shuō)明。首先，意圖處理模塊獲取來(lái)自“系統(tǒng)外”或“系統(tǒng)內(nèi)”的意圖，并將其轉(zhuǎn)換為一個(gè)或多個(gè)子意圖，每個(gè)子意圖會(huì)明確波及的子領(lǐng)域、每個(gè)子領(lǐng)域需要達(dá)成的目標(biāo)或者交付的服務(wù)及相關(guān)的約束和條件。之后，意圖處理模塊將子意圖分別傳遞給波及的所有系統(tǒng)子領(lǐng)域。為了完成意圖處理模塊下達(dá)的任務(wù)，每個(gè)系統(tǒng)子領(lǐng)域可能需要調(diào)用感知、分析、決策和執(zhí)行中的一個(gè)或多個(gè)功能模塊。其中，感知模塊通過(guò)對(duì)系統(tǒng)領(lǐng)域管理實(shí)體的監(jiān)控完成意圖相關(guān)數(shù)據(jù)/信息采集和預(yù)處理（如數(shù)據(jù)清洗、統(tǒng)計(jì)等）并傳遞給分析模塊；分析模塊完成意圖相關(guān)數(shù)據(jù)分析（如趨勢(shì)預(yù)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)分析、問(wèn)題定位、解決方案建議等）并輸出給決策模塊；決策模塊進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)操作決策（如參數(shù)調(diào)整方法）并輸出給執(zhí)行模塊；執(zhí)行模塊負(fù)責(zé)指導(dǎo)對(duì)應(yīng)系統(tǒng)子領(lǐng)域管理實(shí)體完成操作[13]。在意圖整個(gè)生命周期中，各個(gè)系統(tǒng)子領(lǐng)域會(huì)對(duì)子意圖達(dá)成情況進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控，如果子意圖未達(dá)成會(huì)觸發(fā)進(jìn)一步的決策和執(zhí)行，同時(shí)采用周期或者事件觸發(fā)的方式向意圖處理模塊上報(bào)子意圖達(dá)成情況。意圖處理模塊統(tǒng)一處理各個(gè)子意圖的達(dá)成情況匯總成意圖達(dá)成情況，同樣采用周期或者事件觸發(fā)的方式向“系統(tǒng)外”或“系統(tǒng)內(nèi)”的意圖發(fā)起者反饋。如果意圖處理模塊判斷意圖無(wú)法達(dá)成，則會(huì)向意圖發(fā)起者反饋意圖達(dá)成失敗、失敗的原因及建議（可選）。圖3自治網(wǎng)絡(luò)處理工作流[5]表13GPP定義自治網(wǎng)絡(luò)分級(jí)方法[5]3意圖驅(qū)動(dòng)的5G自治網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)3.1意圖全生命周期維護(hù)意圖驅(qū)動(dòng)的5G自治網(wǎng)絡(luò)需要對(duì)意圖進(jìn)行全生命周期維護(hù)[14]。意圖接口如圖4所示，提供了意圖生命周期中，意圖發(fā)起者和意圖處理模塊交互的接口。本文將這些接口分成以下3類。圖4意圖接口?操作類（必備）：由系統(tǒng)外或系統(tǒng)內(nèi)的意圖發(fā)起者發(fā)起，包含意圖的創(chuàng)建、刪除、修改、激活和去激活請(qǐng)求。意圖處理模塊收到上述請(qǐng)求后，都會(huì)通過(guò)操作響應(yīng)向意圖發(fā)起者反饋系統(tǒng)是否成功執(zhí)行該請(qǐng)求，如果失敗則會(huì)同步反饋執(zhí)行失敗的原因。對(duì)任意一個(gè)激活態(tài)的意圖，意圖處理模塊都會(huì)采用周期或事件觸發(fā)的方式向意圖發(fā)起者反饋意圖達(dá)成情況，如果未達(dá)成，則會(huì)同步反饋意圖未達(dá)成的原因以及建議（可選）。?查詢類（可選）：由系統(tǒng)外意圖發(fā)起者發(fā)起，包含意圖查詢、預(yù)期結(jié)果查詢和意圖咨詢請(qǐng)求。意圖處理模塊收到意圖查詢請(qǐng)求后會(huì)向查詢者反饋被查詢意圖的內(nèi)容、狀態(tài)（如激活或非激活）和達(dá)成情況。意圖處理模塊收到預(yù)期結(jié)果查詢請(qǐng)求后會(huì)向查詢者反饋被查詢意圖預(yù)期執(zhí)行后的結(jié)果，采用意圖達(dá)成情況報(bào)告的方式反饋。意圖處理模塊收到意圖咨詢請(qǐng)求后會(huì)向查詢者反饋被查詢意圖修改建議，如降低意圖目標(biāo)或者調(diào)整意圖約束條件。?人工協(xié)作類（可選）：由意圖處理模塊發(fā)起，包括結(jié)果選擇請(qǐng)求、意圖沖突咨詢和異常告警。當(dāng)意圖處理模塊發(fā)現(xiàn)達(dá)成客戶意圖有多種策略且每種策略帶來(lái)的結(jié)果有明顯差異時(shí)，可向系統(tǒng)外意圖發(fā)起者咨詢選擇執(zhí)行哪套策略，系統(tǒng)外意圖發(fā)起者通過(guò)結(jié)果選擇響應(yīng)接口響應(yīng)。當(dāng)意圖處理模塊在執(zhí)行意圖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)多意圖沖突時(shí)，可以向系統(tǒng)外意圖發(fā)起者咨詢需要優(yōu)先滿足哪個(gè)意圖（在意圖創(chuàng)建、修改或激活過(guò)程中，意圖處理模塊會(huì)進(jìn)行沖突檢測(cè)，此時(shí)如果發(fā)現(xiàn)沖突，意圖處理模塊會(huì)通過(guò)“操作類”接口“操作響應(yīng)”與意圖發(fā)起者交互），系統(tǒng)外意圖發(fā)起者通過(guò)意圖沖突響應(yīng)接口響應(yīng)。當(dāng)意圖處理模塊在執(zhí)行意圖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)小區(qū)異常導(dǎo)致大量意圖無(wú)法達(dá)成或執(zhí)行某些意圖會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成極大風(fēng)險(xiǎn)，如網(wǎng)絡(luò)失效或關(guān)鍵用戶/業(yè)務(wù)SLA違約，可以向系統(tǒng)外意圖發(fā)起者告警（在意圖創(chuàng)建、修改或激活過(guò)程中，意圖處理模塊會(huì)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，如果發(fā)現(xiàn)執(zhí)行該意圖會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成極大風(fēng)險(xiǎn)，意圖處理模塊會(huì)通過(guò)“操作類”接口“操作響應(yīng)”與意圖發(fā)起者交互），系統(tǒng)外意圖發(fā)起者收到告警信息后通過(guò)“操作類”接口或傳統(tǒng)接口處理。利用上述接口可以完成意圖全生命周期的維護(hù)，意圖創(chuàng)建流程示例如圖5所示。首先，意圖發(fā)起者利用“操作類”接口發(fā)起意圖創(chuàng)建請(qǐng)求。此后，意圖處理模塊對(duì)該意圖進(jìn)行評(píng)估，包括意圖達(dá)成情況預(yù)估、意圖沖突檢測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。如果意圖處理模塊預(yù)計(jì)該意圖無(wú)法達(dá)成，或和已激活意圖存在沖突，或執(zhí)行該意圖會(huì)帶來(lái)系統(tǒng)重大風(fēng)險(xiǎn)，意圖處理模塊均會(huì)通過(guò)“操作類”接口反饋意圖創(chuàng)建失敗及相應(yīng)失敗原因和建議（可選）。反之，意圖處理模塊會(huì)將該意圖轉(zhuǎn)換為所波及各個(gè)子領(lǐng)域的子意圖和各個(gè)子領(lǐng)域?yàn)闈M足該意圖需要執(zhí)行的服務(wù)或網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù)，同時(shí)通過(guò)“操作類”接口反饋意圖執(zhí)行成功。在意圖執(zhí)行過(guò)程中，意圖處理模塊聯(lián)合各個(gè)系統(tǒng)子領(lǐng)域持續(xù)監(jiān)控該意圖達(dá)成情況，如果未達(dá)成，則進(jìn)一步調(diào)整策略，直至意圖達(dá)成。意圖全生命周期中，意圖處理模塊會(huì)采用周期或者事件觸發(fā)的方式通過(guò)“操作類”接口反饋意圖達(dá)成情況報(bào)告。圖5意圖創(chuàng)建流程示例[8]在意圖全生命周期維護(hù)中，關(guān)鍵一環(huán)即如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)策略自動(dòng)閉環(huán)，其中的關(guān)鍵技術(shù)是系統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)意圖未達(dá)成時(shí)如何找到適合的改進(jìn)策略。按照自治水平由低到高排序，有以下方法。第一種，專家定義好策略調(diào)整規(guī)則，即通過(guò)規(guī)則明確什么場(chǎng)景采取什么改進(jìn)策略；第二種，專家定義好可選的改進(jìn)策略，由系統(tǒng)利用人工智能算法自主選擇什么場(chǎng)景選用什么改進(jìn)策略，如DQN（deepQnetwork）[15]算法；第三種，系統(tǒng)利用人工智能算法自主探索和決策什么場(chǎng)景采用什么改進(jìn)策略。為了減少策略探索階段造成嚴(yán)重的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，第三種方法通常需要依賴數(shù)字孿生平臺(tái)[16]，即在數(shù)字孿生平臺(tái)上完成前期策略探索，消除嚴(yán)重系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)且模型收斂后方在物理系統(tǒng)上使用。3.2意圖沖突管理考慮到5G網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)高度耦合的系統(tǒng)，意圖使用者對(duì)5G系統(tǒng)內(nèi)部細(xì)節(jié)可能知之甚少，同時(shí)意圖可能來(lái)源于不同的人，因此意圖間沖突無(wú)可避免。意圖處理模塊主導(dǎo)的意圖沖突管理流程如圖6所示，其中，灰框流程涉及人工和系統(tǒng)的交互。圖6提到的語(yǔ)義沖突、顯式?jīng)_突、隱式?jīng)_突和遺漏沖突的定義如下文所述。需要注意的是，圖6僅展示了意圖沖突檢測(cè)。一個(gè)意圖要成功執(zhí)行除了需要通過(guò)意圖沖突檢測(cè)，還需要通過(guò)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)，且系統(tǒng)預(yù)估該意圖大概率可被達(dá)成。圖6意圖處理模塊主導(dǎo)的意圖沖突管理流程?語(yǔ)義沖突指當(dāng)前意圖和已激活某一個(gè)或多個(gè)意圖作用對(duì)象（如基站/小區(qū)）有交集，且在意圖語(yǔ)義上存在互斥、重復(fù)或被包含，且這些沖突意圖無(wú)明確的高低優(yōu)先級(jí)關(guān)系。例如，當(dāng)前意圖為“打開(kāi)四川省成都市所有無(wú)線基站節(jié)能功能”和已激活意圖“關(guān)閉成都市金牛區(qū)5G基站節(jié)能功能”沖突；意圖“確保四川省成都市金牛區(qū)所有微信紅包業(yè)務(wù)端到端時(shí)延99%在30ms以內(nèi)”被已激活意圖“確保四川省成都市所有微信紅包業(yè)務(wù)端到端時(shí)延99%在25ms以內(nèi)”包含。語(yǔ)義沖突通?？梢曰趯＜医?jīng)驗(yàn)定義明確的規(guī)則來(lái)快速檢測(cè)，即使檢測(cè)語(yǔ)義沖突的規(guī)則定義不夠全面，意圖沖突通常也會(huì)在后續(xù)沖突檢測(cè)中被發(fā)現(xiàn)。?顯式?jīng)_突指當(dāng)前意圖和已激活某一個(gè)或多個(gè)意圖作用對(duì)象以及作用關(guān)鍵參數(shù)有交集，且交集關(guān)鍵參數(shù)要求的取值互斥，且這些沖突意圖無(wú)明確的高低優(yōu)先級(jí)關(guān)系。例如，當(dāng)前意圖“關(guān)閉四川省成都市所有5G基站空調(diào)系統(tǒng)”要求去使能5G基站空調(diào)功能，但已激活意圖“確保四川省成都市所有5G基站溫度不超過(guò)60℃”要求使能5G基站空調(diào)功能。顯式?jīng)_突檢測(cè)關(guān)鍵在于明確每個(gè)意圖的關(guān)鍵參數(shù)，即取值調(diào)整后必然導(dǎo)致意圖無(wú)法達(dá)成的參數(shù)。只有關(guān)鍵參數(shù)取值存在沖突時(shí)才滿足顯式?jīng)_突條件，如下文隱式?jīng)_突和遺漏沖突例子中都存在部分參數(shù)取值沖突，但它們沖突的參數(shù)都非關(guān)鍵參數(shù)，因此只能在隱式?jīng)_突檢測(cè)或遺漏沖突檢測(cè)中被發(fā)現(xiàn)。?隱式?jīng)_突指通過(guò)技術(shù)手段預(yù)測(cè)執(zhí)行當(dāng)前意圖超過(guò)指定概率會(huì)造成已激活某一個(gè)或多個(gè)意圖無(wú)法達(dá)成，且這些沖突意圖無(wú)明確的高低優(yōu)先級(jí)關(guān)系。例如，意圖“確保四川省成都市所有5G基站質(zhì)差用戶占比不超過(guò)1%”和意圖“確保四川省成都市5G駐留用戶占總移動(dòng)接入用戶30%以上”有一定概率無(wú)法同時(shí)達(dá)成。因?yàn)榍罢邥?huì)將5G弱場(chǎng)用戶導(dǎo)引到其他制式小區(qū)從而確保較低的5G質(zhì)差用戶占比，而后者則會(huì)竭盡所能地讓5G用戶一直駐留在5G小區(qū)。隱式?jīng)_突可以采用監(jiān)督學(xué)習(xí)算法[17]以及數(shù)字孿生平臺(tái)[16]協(xié)助分析發(fā)現(xiàn)。隱式?jīng)_突檢測(cè)是意圖創(chuàng)建/修改/激活階段意圖沖突管理的最后一環(huán)，如果有沖突未被檢測(cè)出來(lái)，則需要依賴意圖執(zhí)行過(guò)程中的遺漏沖突檢測(cè)流程結(jié)合人工干預(yù)解決。?所謂遺漏沖突即執(zhí)行意圖后通過(guò)結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)超過(guò)一定概率無(wú)法同時(shí)達(dá)成當(dāng)前意圖和其他已激活某一個(gè)或多個(gè)意圖；同時(shí)如果不需要達(dá)成當(dāng)前意圖，則其他意圖達(dá)成概率可大幅提高；且這些沖突意圖無(wú)明確的高低優(yōu)先級(jí)關(guān)系。例如，意圖“確保四川省成都市5G基站日均功耗不超過(guò)××kW·h”通過(guò)了語(yǔ)義、顯式和隱式?jīng)_突檢測(cè)，但在執(zhí)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)它和意圖“確保四川省成都市所有5G基站質(zhì)差用戶占比不超過(guò)1%”大概率無(wú)法同時(shí)滿足；且如果不達(dá)成功耗意圖，則質(zhì)差意圖大概率可以達(dá)成。遺漏沖突可能是語(yǔ)義、顯式和隱式?jīng)_突檢測(cè)技術(shù)不成熟所致，也可能是意圖不夠完善（即未明確可能沖突意圖間的優(yōu)先級(jí)）所致。發(fā)現(xiàn)遺漏沖突后通過(guò)上升人工協(xié)助解決，意圖發(fā)起者可以修改當(dāng)前意圖，也可以指定優(yōu)先滿足某個(gè)意圖消除沖突。需要注意，所有的意圖沖突都可以通過(guò)明確沖突意圖間的優(yōu)先級(jí)解決。該優(yōu)先級(jí)信息可以在意圖下發(fā)時(shí)通過(guò)“操作類”接口明確，也可以通過(guò)“人工協(xié)助類”接口明確。4意圖驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)體驗(yàn)保障傳統(tǒng)5G網(wǎng)絡(luò)基于5QI和網(wǎng)絡(luò)切片選擇輔助信息（networksliceselectionassistanceinformation，NSSAI）及關(guān)聯(lián)靜態(tài)人工配置參數(shù)實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)差異化保障。但商用部署中，大部分QoS需求大相徑庭的業(yè)務(wù)被分配了相同的5QI和NSSAI。同時(shí)，靜態(tài)人工配置參數(shù)也無(wú)法適應(yīng)時(shí)變的無(wú)線信道環(huán)境以及小區(qū)狀態(tài)。因此，業(yè)務(wù)QoS需求不滿足或SLA違約在5G通信網(wǎng)絡(luò)中比比皆是。為了解決這些問(wèn)題，在上文探討的意圖驅(qū)動(dòng)的5G自治網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合中興通訊先進(jìn)的業(yè)務(wù)識(shí)別技術(shù)，本文提出意圖驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)體驗(yàn)保障方案?？紤]現(xiàn)階段體驗(yàn)質(zhì)量（qualityofexperience，QoE）、DQN和數(shù)字孿生技術(shù)在商用通信網(wǎng)絡(luò)中尚不成熟，因此本文提出的意圖驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)體驗(yàn)保障方案分為兩個(gè)階段實(shí)現(xiàn)。第一階段，僅支持指定業(yè)務(wù)三級(jí)保障機(jī)制，一階段意圖驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)體驗(yàn)保障如圖7所示。系統(tǒng)外意圖發(fā)起者通過(guò)自然語(yǔ)言或DSL向5G網(wǎng)絡(luò)明確以下4個(gè)關(guān)鍵信息：保障區(qū)域，即涉及哪些小區(qū)；保障應(yīng)用清單；保障等級(jí)；意圖激活時(shí)間段。類似于導(dǎo)航軟件，如果意圖發(fā)起者輸入的意圖有歧義或者未包含完整的關(guān)鍵信息，5G系統(tǒng)會(huì)通過(guò)和意圖發(fā)起者的交互/引導(dǎo)直至獲取完整無(wú)歧義關(guān)鍵信息。之后，意圖處理模塊進(jìn)行意圖達(dá)成情況預(yù)估、意圖沖突檢測(cè)和重大風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)。通過(guò)上述檢測(cè)后，意圖處理模塊將意圖轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)子領(lǐng)域的子意圖及對(duì)應(yīng)任務(wù)，并基于感知、分析、決策、執(zhí)行閉環(huán)流程保障意圖的達(dá)成。圖7一階段意圖驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)體驗(yàn)保障一階段意圖驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)體驗(yàn)保障價(jià)值如圖8所示，羅列了一階段意圖驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)體驗(yàn)保障方案能夠?yàn)檫\(yùn)營(yíng)商和客戶帶來(lái)的價(jià)值。其中涵蓋了易用性的提升和保障業(yè)務(wù)性能的提升。其中，易用性提升包含了5G網(wǎng)絡(luò)和用戶交互方式顛覆性的變革：從代碼或參數(shù)配置交互轉(zhuǎn)換為最為用戶友好的自然語(yǔ)言交互。易用性提升也包含了對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)管理極簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)：5G網(wǎng)絡(luò)用戶或管理員不再需要了解技術(shù)細(xì)節(jié)或“怎么做”，僅須告訴系統(tǒng)自己“要什么”。易用性提升還包含了系