【全球新要聞】中國聯(lián)通自智網(wǎng)絡(luò)研究與實(shí)踐

（CWW）隨著5G、算力網(wǎng)絡(luò)、低碳排放、彈性帶寬、確定性SLA、資源分配零等待、預(yù)防性維護(hù)、可視化管理等需求的提升，網(wǎng)絡(luò)對自動化和智能化的需求越來越迫切。伴隨數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮，自智網(wǎng)絡(luò)已成為運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要選擇。超過90%的受訪運(yùn)營商有網(wǎng)絡(luò)自動化和智能化相關(guān)愿景。

自智網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況

【資料圖】

據(jù)TM Forum2022年自智網(wǎng)絡(luò)調(diào)研報(bào)告顯示，網(wǎng)絡(luò)自動化、智能化投資占比提高了51.4%。96%運(yùn)營商處于數(shù)字化轉(zhuǎn)型起步階段，預(yù)計(jì)未來3年普遍達(dá)到L3~L4級別，如圖1所示。受訪運(yùn)營商計(jì)劃或正在構(gòu)建的自智網(wǎng)絡(luò)能力主要集中在SLA可承諾、投訴處理與業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)長、預(yù)測性維護(hù)等方面。運(yùn)維效率方面，受訪運(yùn)營商計(jì)劃或正在構(gòu)建的自智網(wǎng)絡(luò)能力主要集中在故障處理自動化率（71%）、業(yè)務(wù)自動發(fā)放成功率（62%）、資源利用率（59%）、故障診斷準(zhǔn)確率（53%）。

圖1 運(yùn)營商自動化和智能化投資占比及自智網(wǎng)絡(luò)級別當(dāng)前和未來對比

自2020年10月TM Forum發(fā)布《自智網(wǎng)絡(luò)白皮書2.0》以來，越來越多的標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)組織、運(yùn)營商、供應(yīng)商、科研和咨詢機(jī)構(gòu)，加入到自智網(wǎng)絡(luò)的探索中，進(jìn)一步加速產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2021年10月，TM Forum發(fā)布《自智網(wǎng)絡(luò)白皮書3.0》，闡述自智網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域最新的業(yè)務(wù)需求、架構(gòu)、能力以及行業(yè)動態(tài)和進(jìn)展，并給出參考實(shí)現(xiàn)方法和行業(yè)最佳實(shí)踐。2022年9月，TM Forum發(fā)布《自智網(wǎng)絡(luò)白皮書4.0》，總結(jié)自智網(wǎng)絡(luò)框架、方法論和優(yōu)秀實(shí)踐，提出自智網(wǎng)絡(luò)四要素、通用+專用分級、三方測評、全棧AI、意圖API等核心觀點(diǎn)。

從運(yùn)營商進(jìn)展來看，以中國三大運(yùn)營商引領(lǐng)，更多海外運(yùn)營商正在將自智網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理念納入3~5年戰(zhàn)略：沃達(dá)豐、南非MTN、泰國AIS、中華電信等均提出以2025年達(dá)到L4為目標(biāo)；阿根廷電信發(fā)布AN愿景并啟動“TAMBO”自動化計(jì)劃，德國電信DT制定DNA(drive network automation)計(jì)劃，RAN等領(lǐng)域?qū)嵺`；法國Orange探索自智網(wǎng)絡(luò)使能垂直行業(yè)；中國香港HKT開始利用自智網(wǎng)絡(luò)，提升“固定+移動”網(wǎng)絡(luò)自動化、智能化水平，協(xié)助企業(yè)和公共機(jī)構(gòu)導(dǎo)航數(shù)字化轉(zhuǎn)型之旅。

從標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展來看，TM Forum、ITU-T、ETSI、3GPP、IETF、CCSA等多產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組織協(xié)同，構(gòu)建自智網(wǎng)絡(luò)“架構(gòu)-分級-接口規(guī)范”等標(biāo)準(zhǔn)體系，2022年標(biāo)準(zhǔn)具體進(jìn)展如圖2所示。

表1自智網(wǎng)絡(luò)2022年標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展

CCSA主要集中在TC7和TC610兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織，其中TC7側(cè)重于自智網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化工作，包括管理架構(gòu)、需求用例、分級標(biāo)準(zhǔn)、評估方法、接口標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵技術(shù)等。TC610側(cè)重于自智網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作，開啟自智網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)航者計(jì)劃，致力于構(gòu)建產(chǎn)業(yè)協(xié)作平臺，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康繁榮發(fā)展，包括構(gòu)建評價(jià)體系、編制測試規(guī)范、發(fā)布測評報(bào)告、參與標(biāo)準(zhǔn)制定等。

中國聯(lián)通自智網(wǎng)絡(luò)頂層規(guī)劃

中國聯(lián)通董事長劉烈宏指出：“數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開電信行業(yè)打造的數(shù)字底座，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的化學(xué)反應(yīng)將為電信行業(yè)開啟一個(gè)未知遠(yuǎn)大于已知的廣闊發(fā)展新空間?！敝袊?lián)通在公司戰(zhàn)略規(guī)劃體系中明確提出：“以自智網(wǎng)絡(luò)為牽引，打造規(guī)建維優(yōu)營全流程運(yùn)營支撐體系，實(shí)現(xiàn)作業(yè)數(shù)字化、場景智能化、服務(wù)敏捷化。2025年，自智網(wǎng)絡(luò)價(jià)值場景達(dá)到L4級的先進(jìn)水平。”

2020年，中國聯(lián)通先后發(fā)布《自動駕駛網(wǎng)絡(luò)白皮書V1.0》和《自智網(wǎng)絡(luò)白皮書2.0》，提出“四零四自”愿景目標(biāo)（四零：零等待、零故障、零接觸、零風(fēng)險(xiǎn)；四自：自規(guī)劃、自配置、自修復(fù)、自優(yōu)化）。在這一愿景指引下，中國聯(lián)通啟動自智網(wǎng)絡(luò)探索，設(shè)定自智網(wǎng)絡(luò)頂層規(guī)劃，如圖2所示。以底層基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施為基礎(chǔ)，通過原子能力平臺的賦能，將自智網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行產(chǎn)品升級和推廣，開展to C/to B/to H業(yè)務(wù)產(chǎn)品升級和推廣。一方面從客戶角度，提升品質(zhì)級服務(wù)保障；另一方面從運(yùn)營商內(nèi)部角度，提升網(wǎng)絡(luò)自智水平，將網(wǎng)絡(luò)人員從流程之中解放為流程之上。

中國聯(lián)通近期規(guī)劃為2023年全面達(dá)到L3級，補(bǔ)齊各專業(yè)各業(yè)務(wù)自動化和智能化能力，進(jìn)而提升云網(wǎng)自智水平，賦能網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。通過“等級評估+短板識別+標(biāo)準(zhǔn)制定+試點(diǎn)驗(yàn)證”的方式推動自智網(wǎng)絡(luò)有效、有序的實(shí)施和開展。

圖2中國聯(lián)通自智網(wǎng)絡(luò)頂層規(guī)劃示意圖

中國聯(lián)通自智網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新實(shí)踐

自2020年起，中國聯(lián)通在多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行自智網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新實(shí)踐，覆蓋規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)、優(yōu)化和營銷五個(gè)流程域，以及to C/to H/to B 三大類業(yè)務(wù)領(lǐng)域，本文將挑選幾個(gè)重點(diǎn)案例進(jìn)行詳細(xì)闡述。

案例一：跨專業(yè)網(wǎng)絡(luò)故障自動定位和拓?fù)渥詣雨P(guān)聯(lián)

在網(wǎng)絡(luò)故障自動診斷領(lǐng)域，由于運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)分層、分專業(yè)，具有多層承載關(guān)系，底層故障具有向上層傳遞的可能，僅通過專業(yè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的自動診斷能力，難以直接定位到最根本的故障。目前跨專業(yè)網(wǎng)絡(luò)故障定位主要依賴各專業(yè)運(yùn)維人員分別進(jìn)行分析定位，并分別派發(fā)故障工單，導(dǎo)致出現(xiàn)了重復(fù)而龐雜的故障工單，增加了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人力成本。故障處理時(shí)間長、效率低，是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維工作的主要痛點(diǎn)之一。目前，單專業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維相對比較成熟，但罕有跨專業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)。

中國聯(lián)通嘗試打破已有專業(yè)壁壘，選取IPRAN和基站、IPRAN和OTN作為關(guān)聯(lián)性強(qiáng)、故障頻發(fā)的跨專業(yè)網(wǎng)絡(luò)場景，率先利用AI等方法實(shí)現(xiàn)“IP+光自動關(guān)聯(lián)”“移網(wǎng)+固網(wǎng)自動關(guān)聯(lián)”，并基于跨專業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖詣雨P(guān)聯(lián)，進(jìn)一步提升故障定位能力，解決跨專業(yè)網(wǎng)絡(luò)故障定位難、資源關(guān)聯(lián)效率低且不精準(zhǔn)的問題。該跨專業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)共包括3個(gè)功能模塊：數(shù)據(jù)采集模塊、跨專業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣雨P(guān)聯(lián)模塊、跨專業(yè)網(wǎng)絡(luò)故障定位模塊，如圖3所示。

圖3數(shù)據(jù)采集和跨專業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)維系統(tǒng)架構(gòu)圖

拓?fù)渥詣雨P(guān)聯(lián)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障定位的第一步。單專業(yè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)拓?fù)潢P(guān)聯(lián)手段較為豐富，可通過采集專業(yè)控制器拓?fù)湫畔⒒蛲ㄟ^專業(yè)網(wǎng)絡(luò)特有協(xié)議獲取，但在跨專業(yè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)聯(lián)方面，均是基于手工記錄或者業(yè)務(wù)臺賬的方式，錯(cuò)誤率高，更新不及時(shí)，給維護(hù)帶來極大的不便，業(yè)內(nèi)尚無自動手段。中國聯(lián)通分別針對IPRAN和基站、IPRAN和OTN，提出不同的自動關(guān)聯(lián)方案，準(zhǔn)確率均可達(dá)100%。

一是針對4G和5G基站，通過LLDP協(xié)議和ARP協(xié)議相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)IPRAN網(wǎng)絡(luò)中下掛基站設(shè)備的自動發(fā)現(xiàn)。

二是針對IPRAN和OTN，創(chuàng)新性提出基于時(shí)間序列相似性AI算法和性能數(shù)據(jù)相結(jié)合的方案，進(jìn)行端口相連順序的識別，可以對單個(gè)或多個(gè)環(huán)路進(jìn)行端口相連順序的識別，進(jìn)而自動繪制出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

基于自動關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，中國?lián)通創(chuàng)新性首次提出IPRAN和基站、IPRAN和OTN跨專業(yè)故障定位方案，綜合采用專家經(jīng)驗(yàn)、關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法、關(guān)聯(lián)分析等技術(shù)，精準(zhǔn)定位故障，并在廣東現(xiàn)網(wǎng)得到實(shí)際應(yīng)用，大面積斷站搶修的效率提升100%，斷站預(yù)警提升了差異化維護(hù)響應(yīng)級別，故障處理時(shí)長縮減50%以上，減少90%“IPRAN+OTN”跨專業(yè)網(wǎng)絡(luò)故障定位時(shí)間和人工工作。

案例二：網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷健康狀況監(jiān)測與預(yù)警

核心網(wǎng)在通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著重要的作用，并且涉及云資源、數(shù)通等專業(yè)聯(lián)動，擴(kuò)容實(shí)施周期長，常常難以及時(shí)響應(yīng)市場擴(kuò)容需求。

為解決市場快速發(fā)展對網(wǎng)絡(luò)的迫切需求，中國聯(lián)通在一級NFVO系統(tǒng)上研發(fā)容量預(yù)警調(diào)度模塊，可對超出門限閾值網(wǎng)元容量情況進(jìn)行及時(shí)預(yù)警，該方案架構(gòu)如圖5所示。

圖4容量預(yù)警調(diào)度模塊部署方案

綜合考慮用戶終端數(shù)、登網(wǎng)數(shù)等多維因素，并結(jié)合節(jié)假日用戶遷移等規(guī)律，實(shí)現(xiàn)基于短期（1~10天，1~30天）、中期（1~90天）和長期（1~180天，1~365天）用戶規(guī)模和增長趨勢預(yù)測。一方面通過引入AI算法對5GC（AMF、SMF、UDM）和IMS（CSCF）網(wǎng)元容量進(jìn)行多元預(yù)測，智能測算近遠(yuǎn)期網(wǎng)絡(luò)需求能力，自動派單督促網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，主動滿足市場需求，助力5G和VoLTE用戶的快速發(fā)展；另一方面實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)元容量負(fù)荷和服務(wù)器利用率，動態(tài)閾值實(shí)時(shí)研判網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷健康狀況，引入話務(wù)和配置模型算法，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)配置方案，匹配容量負(fù)荷提高云化設(shè)備能效比，降低擴(kuò)容成本。

網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷健康狀況監(jiān)測與預(yù)警模塊能夠有效提升網(wǎng)絡(luò)資源利用率并能夠顯著提升擴(kuò)容建設(shè)響應(yīng)效率，根本上解決省分一線建設(shè)維護(hù)及多專業(yè)聯(lián)動痛點(diǎn)。

案例三：PON專線業(yè)務(wù)自動開通

在業(yè)務(wù)交付領(lǐng)域，政企業(yè)務(wù)開通需要跨部門、跨專業(yè)人員配合，加之IT系統(tǒng)多而分散等問題，導(dǎo)致交付時(shí)間長。同時(shí)，業(yè)務(wù)自動化流程開發(fā)周期長、接口多，自動化進(jìn)程慢，業(yè)務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型問題多而雜，缺乏體系化方法。

為解決交付效率低，自動化斷點(diǎn)多等問題，中國聯(lián)通利用基于意圖的網(wǎng)業(yè)協(xié)同編排技術(shù)，在江蘇選取PON專線業(yè)務(wù)場景，進(jìn)行端到端自動編排試點(diǎn)工作，聚合資源能力、綜合網(wǎng)管能力、外線施工分派能力等高可復(fù)用、可編排的場景化服務(wù)等能力十余個(gè)，并按照標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)流程靈活編排，以此拉通IT與CT、業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)，具體方案如下。

●“能力開放+服務(wù)編排”新開發(fā)模式

在業(yè)務(wù)開發(fā)中，采用OPEN API設(shè)計(jì)模式，取代傳統(tǒng)一事一議接口化的開發(fā)模式，為應(yīng)用快速開發(fā)上線打下基礎(chǔ)。對江蘇極簡系統(tǒng)、敏捷交付系統(tǒng)、接入網(wǎng)網(wǎng)管、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)管、公客系統(tǒng)核心功能進(jìn)行抽象與封裝，通過標(biāo)準(zhǔn)RESTful API提供服務(wù)開放，進(jìn)而對各服務(wù)進(jìn)行管理、組合、調(diào)用，流程編排，達(dá)成PON專線自動開通的業(yè)務(wù)目的。

●SR模型分層解耦

常用的模式是從龐大的原子能力群中逐個(gè)篩選、組裝，原子能力數(shù)量龐大，且在能力開放的發(fā)展趨勢下，會越來越多，導(dǎo)致能力選擇、能力理解存在難點(diǎn)問題，影響能力使用的效率、效果與積極性。因此，業(yè)務(wù)編排需要有一套統(tǒng)一的方法論，使能服務(wù)組合與應(yīng)用“場景化”“高層抽象”。本案例參考TMF PSR模型概念，自下而上設(shè)計(jì)模型，對網(wǎng)絡(luò)中涉及的物理和邏輯資源RES（網(wǎng)元、端口、時(shí)隙等）、面向網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)RFS（各通信網(wǎng)絡(luò)提供的網(wǎng)絡(luò)通信能力）、面向用戶的服務(wù)CFS（客戶可感知的端到端網(wǎng)絡(luò)通信能力）進(jìn)行規(guī)范定義，遵循統(tǒng)一的設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)模型，新模型按要求加入，模型可生成基于通用協(xié)議的編排包，實(shí)現(xiàn)高級需求分派到每個(gè)設(shè)備的命令集。

●意圖轉(zhuǎn)換模式

通過建立PON專線開通的意圖模型，對模型中關(guān)鍵元素賦予策略條件，并與對應(yīng)的PON自動開通服務(wù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。在業(yè)務(wù)運(yùn)行態(tài)中，首先對所接收的定單進(jìn)行判斷，將符合PON專線開通條件的定單自動挑選出來，匹配到所對應(yīng)的服務(wù)編排模塊，定單則可按照編排流程自動端到端流轉(zhuǎn)。

●流程引擎自動執(zhí)行取代人工操作

引入流程引擎，按照PON專線開通流程，在系統(tǒng)中進(jìn)行流程可視化配置與管理，系統(tǒng)自動按規(guī)則進(jìn)行流程實(shí)例的執(zhí)行。打通了自動化執(zhí)行過程中的各個(gè)流程斷點(diǎn)，減少了人工環(huán)節(jié)及崗位，如圖5所示。

通過以上方案及試點(diǎn)實(shí)踐，形成了端到端自動交付能力，開通時(shí)間由天級縮短至分鐘級，減少人工配置環(huán)節(jié)，每年可節(jié)省運(yùn)維人員工作量約420人·月（35人·年），推進(jìn)行業(yè)自智網(wǎng)絡(luò)發(fā)展起到示范作用。

圖5PON專線業(yè)務(wù)編排試點(diǎn)方案示意圖

中國聯(lián)通結(jié)合自身業(yè)務(wù)的發(fā)展訴求和面向未來的戰(zhàn)略思考，將結(jié)合網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生、網(wǎng)絡(luò)AI、內(nèi)生智能等關(guān)鍵技術(shù)特征，持續(xù)投入新技術(shù)探索。展望未來，中國聯(lián)通將不斷通過網(wǎng)絡(luò)自動化和智能化運(yùn)營實(shí)踐創(chuàng)新，邁向高等級自智網(wǎng)絡(luò)，提升用戶體驗(yàn)的同時(shí)減少人工工作。

*本文首發(fā)于《通信世界》

2022年11月10日 第21期 總第907期

原文標(biāo)題：中國聯(lián)通自智網(wǎng)絡(luò)研究與實(shí)踐

關(guān)鍵詞： 中國聯(lián)通 自智網(wǎng)絡(luò) 數(shù)字化轉(zhuǎn)型