S^2: 意图驱动管理使能5G-A网络智能化和自动化

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注：本文参考链接 https://www.3gpp.org/technologies/intent

5G-A网络由于接入设备数量多，业务多样化，带来了更多运营的复杂性。网络自动化和智能化是5G-A网络重要课题之一，其目标是通过各种智能化和自动化技术降低运营成本（operating expenditure，OPEX），改善业务体验，使能各种垂直行业（例如，自动驾驶，智慧城市）。随着技术的不断发展和网络复杂度的增长，在意图的支持下，对运营需求进行抽象表达的必要性变得更加明显。

意图是用户对于期望的系统状态的表达，用于描述用户期望的网络或业务。意图不定义具体的网络或业务配置参数，也不指定系统要执行的管理任务。意图允许用户在不详细了解如何提供网络和业务的情况下去请求网络和业务。本质上，这假定系统可以自动学习网络和业务的行为，并使用智能化和自动化机制去满足用户通过意图表达的需求。这不仅减轻了用户了解及实现细节的负担，而且还为系统提供了灵活性，允许系统探索多种实现方案以找到最佳解决方案。

意图概念

意图是一组期望，其中包括对移动通信系统的需求、目标、条件和约束，但不具体说明如何实现这些期望。意图的主要特征为：

• 意图通常是人类可以理解的，并且需要被系统无歧义的转译。
• 意图更侧重于描述需要实现"What"，而不是"How"结果被实现。这与需要执行确定逻辑的规则（聚焦"How"）和需要在某些条件下采取指定行动的策略（聚焦"What" + "How"）形成了鲜明的对比。
  
  

图1

• 意图所表达的任何期望都与底层系统实现、技术和基础设施无关。例如，一个区域可以作为与系统实现、技术和基础设施无关的意图期望中的对象。
• 意图达成与否是可量化的，可以通过测量包括KPI在内的网络数据来衡量和评估实现结果。
  
  

为了支持3GPP中定义的网络切片管理相关的不同角色，可以考虑不同的意图用于支持不同的交互，具体如下：

• Intent-CSC：来自通信业务消费者（Communication Service Customer，CSC）的意图，其向通信业务提供者（Communication Service Provider，CSP）表达对于通信业务的属性，例如，“在特定时间段内为一组车辆启用低时延通信业务”。
• Intent-CSP：来自CSP的意图，其向网络运营商（Network Operator，NOP）表达CSP期望的网络的属性，例如，“支持V2X通信的网络切片”。
• Intent-NOP：来自NOP的意图，其向网络设备提供商（Network Equipment Provider，NEP）表达对于RAN和/或5GC网络的特征，例如，指定“特定区域的覆盖要求和RAN UE throughput要求”。
  
  

图2

意图也可以用于闭环自动化的管理和控制，这意味着意图可以转译为策略和管理任务，这些策略和管理任务可以被意图驱动管理服务生产者执行以实现闭环自动化。在意图驱动的管理方法中，意图驱动管理服务生产者使用闭环自动化来满足意图的机制是意图驱动管理服务生产者内部的实现，不应标准化。

图3

意图驱动场景

以下为典型的意图驱动场景，分别在TS 28.312中定义、在TR 28.912中研究。

• R17 TS 28.312 中定义的场景：
  
  
  • Intent expectation for delivering radio network;
  • Intent expectation on coverage performance to be assured;
  • Intent containing an expectation on RAN UE throughput performance to be assure;
  • Intent containing an expectation for delivering an edge service.
    
    
• R18 TR 28.912 中研究的场景并且将在R18 TS 28.312中定义：
  
  
  • Intent expectation for delivering radio service;
  • Intent driven approach for RAN energy saving;
  • Intent driven approach for radio capacity assurance;
  • Intent driven approach for 5GC management, specifically 5GC network delivering.
    
    

意图驱动管理服务

在3GPP中支持的意图是通过意图驱动管理服务（Management Service，MnS）提供的。与基于服务化管理架构（Service Based Management Architecture，SBMA）中的其他3GPP MnS一样，意图驱动管理服务生产者（由意图驱动的系统提供）允许其意图驱动管理服务消费者表达管理网络和业务的意图。意图驱动管理服务允许意图驱动管理服务生产者执行意图，并提供关于意图执行的结果/信息。在内部，意图驱动管理服务生产者的意图执行包括将接收到的意图转译为可执行的操作，如执行服务/网络管理任务，或识别、制定和激活服务/网络管理策略。

3GPP (TS 28.312)规定的意图驱动管理服务是一个简化而灵活的接口，允许扩展以支持任何新的场景/服务。意图驱动管理服务使用SBMA中的“Model driven approach”，该方法将操作与意图模型解耦。在TS 28.312的意图接口定义中，定义了以下内容：

• 统一的管理操作集和意图信息模型（定义了信息模型和数据模型），以支持意图生命周期管理。其中，意图包括一组意图期望，每个意图期望都包含一组期望目标，每个期望目标、意图期望或意图本身都可能具有可选的上下文。
  
  

意图生命周期管理	意图操作
创建意图	创建管理对象实例操作
激活意图	修改管理对象实例属性操作
去激活意图	修改管理对象实例属性操作
删除意图	删除管理对象实例属性操作
修改意图	修改管理对象实例属性操作
查询意图	获取管理对象实例属性操作

意图模型

• 意图期望实例（包括TS 28.312中定义的无线网络期望和业务支持期望），以支持典型的意图驱动场景。以下是包含YAML格式的无线网络期望的意图实例的一个具体示例，以支持RAN UE throughput 保障场景。
  
  

图4

基于TS 28.312中的意图驱动管理方案，在Rel-18移动网络意图研究（TR 28.912）中研究了更多的意图驱动管理特性。新特性可分为两类：

• 意图处理能力的增强，特别是对意图报告的支持、意图冲突的管理、意图实现的可行性检查、意图处理能力的发现和获取。
• 意图实现的使能技术，其中包括测试意图驱动管理服务能力、将意图映射到机器学习能力、意图驱动的SON编排以及意图驱动的管理数据分析能力。
  
  

与其他标准制定组织的协同

3GPP定义的意图驱动管理服务与行业内定义的类似机制保持一致，并可以与之集成，以提供全面和可互操作的解决方案。特别是，TR 28.912研究并总结了针对于不同部署场景的意图接口解决方案，并为TM Forum中定义的intent-CSC的意图管理API 和3GPP中定义的intent-CSP意图驱动管理服务之间的转换提供了指导。

• Potential intent interface deployment scenario#1
  
  

图5

• Potential intent interface deployment scenario#2
  
  

图6

展望

意图驱动管理是5G-A网络运营的关键技术，意图驱动管理不仅适用于5G-A网络本身，也适用于与5G-A网络交互的系统。随着5G-A网络变得越来越自动化/智能化，能够以更高效的方式管理自己的资源，我们与5G-A网络交互的方式必须改变。网络运营商及其客户越来越多的将关注点转移到他们希望从网络和业务中实现“什么”。3GPP SA5一直在持续制定意图驱动管理解决方案的标准，我们期待新的研究进展。

规范参考文献

• TS 28.533: "Management and orchestration; Architecture framework".
• TS 28.532: "Management and orchestration; Generic management services".
• TS 28.312: "Management and orchestration; Intent driven management services for mobile networks".
• TR 28.912: "Study on enhanced intent driven management services for mobile networks".