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传统通信设备产品架构 vs 未来通信设备产品架构(面向6G的AI Native架构)

从行业演进来看,电信网元经历了IP Native、Cloud Native,未来是AI Native。
本文摘自《自动驾驶网络:自智时代的网络架构》一书。
作者:党文栓,华为首席战略架构师。
请支持正版书籍。
1 传统通信设备的产品架构
传统网元系统参考架构如图1所示,一般可以分为硬件系统和软件系统。
硬件系统和各领域业务相关,可能采用不同的芯片、产品形态,从业务类别划分,硬件系统大体可以分为
主控板、业务板、接口板,部分领域可能还有交换板。
软件系统可以分为系统软件层(也称为平台层)和业务软件层。
系统软件层负责软件开发、管理、运行所需的环境,包括BSP(Board Support Package,板级支撑包)
和驱动相关的底层软件、RTOS(Real-Time Operating System,实时操作系统)相关的基础软件,以及
软件管理/运行框架和分布式相关的中间件。
业务软件层和各领域相关,从实践上可以归纳为管理、控制和数据(或转发)三种类型业务。
考虑到可靠性、性能、安全性等高质量属性要求,电信网元的嵌入式系统采用软硬件协同、专用硬件加速
等。部分如核心网领域,即使整体基于云化演进,在AI、转发等领域也会采用专用计算方式。
未来网元架构围绕AI Native和设备自治,系统软件层需要新增AI引擎、数据/知识引擎,基于数据衍生的
嵌入式实时感知层能力和基于知识衍生的“大脑”知识面,实现自治系统需要的自适应控制层和算法(基于
感知/分析/决策/执行),以及解决管理/控制/数据面业务的内生安全、业务协作的安全面和协作面问题。

图1:传统网元系统参考架构
2 下一代网元产品架构
下一代网元系统参考架构构想如图2所示,在现有的架构上,其增加了AI相关硬件和软件对应能力,还有
嵌入式实时感知层、自适应控制层以及知识面子系统、安全面子系统和协作面子系统。

图2:下一代网元系统参考架构构想
下一代网元系统参考架构构成要素如下表:

主要功能包括:
围绕网元设备自治,基于AI Native,实现管理/控制/转发业务的智能化,需要考虑巨型复杂系统智能在线
演化逻辑下如何保证业务确定性和可信任,如何支撑业务的自动、自愈、自优,如何满足网元代际演进规
格提升、能效提升、体验提升,以及使能万物互联场景的更高质量属性要求。
(1)网元业务自动向全场景业务的自配置、自检测等目标演进,逐步实现网络自动部署、网络设计、自动
调试和验收、设备即插即用。
(2)网元业务自愈基于预测、诊断和恢复,实现业务永远在线。从被动的人工运维逐步演进到基于预测预
防的主动运维。
(3)网元业务自优基于数据和知识驱动的AI,使能业务适应各种场景诉求的在线自适应,以及持续的优化
涵盖了5G核心网、IMS绝大多数知识点:
无论是想学习课程、看视频、看案例、看log、看实战,统统都有。