面向自智網(wǎng)絡(luò)的傳輸故障自愈系統(tǒng)研究

（CWW）隨著電信運營商“CHBN四輪驅(qū)動”戰(zhàn)略發(fā)展，傳輸網(wǎng)絡(luò)承載的無線2G/3G/4G/5G、家寬業(yè)務(wù)、集客專線及其他新型業(yè)務(wù)的故障快速恢復(fù)面臨更高要求；同時隨著業(yè)務(wù)發(fā)展，傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)模本身也日益龐大，以筆者所在的浙江移動為例，全省有16萬套傳輸設(shè)備、223萬千米光纜、66萬條傳輸電路，日常運維壓力與日俱增。而傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)運維模式流程復(fù)雜，主要依靠運維人員現(xiàn)場搶修故障，運維成本較高，故障恢復(fù)的及時性難以得到保障；并且缺少可視化過程呈現(xiàn)，無法快速確定故障影響范圍、遠程調(diào)度和高效搶通業(yè)務(wù)。

本研究主要探索傳輸自智網(wǎng)絡(luò)運維新模式，通過打造自動化的傳輸業(yè)務(wù)自恢復(fù)能力，實現(xiàn)傳輸業(yè)務(wù)故障域內(nèi)自愈、光纜故障跳纖輔助搶通，同時通過跨專業(yè)、跨網(wǎng)絡(luò)、跨平臺的能力共享，拉通其他故障域相關(guān)系統(tǒng)，實現(xiàn)故障識別、故障定位、方案處理、故障處置的全流程自動化和可視化，進而實現(xiàn)CHBN不同業(yè)務(wù)場景下的傳輸故障自愈，讓一線故障處理人員真正做到“故障無感”，滿足運營商自智網(wǎng)絡(luò)發(fā)展要求，踐行降本增效理念，節(jié)省日常運維成本。

核心技術(shù)能力

(資料圖片)

傳統(tǒng)的傳輸故障搶修采用線下面向人的“遠程專家經(jīng)驗+現(xiàn)場人工搶修”模式，需要通過人工翻閱操作指導(dǎo)手冊進行遠程調(diào)度，且需要監(jiān)控人員、傳輸運維專家、外線維護及客服人員多輪交互溝通。為此本研究將傳輸故障搶修模式創(chuàng)新升級為線上面向機器的自動調(diào)用模式，系統(tǒng)基于AI自學(xué)習(xí)能力自動生成搶修方案，完成故障搶通。本研究所涉及的創(chuàng)新技術(shù)包括流程自動化、故障可視化、方案智輸出、業(yè)務(wù)自恢復(fù)、能力原子化5項核心能力。

流程自動化：當(dāng)前運營商傳輸網(wǎng)故障處理只有故障識別、故障定位實現(xiàn)自動化，故障方案、故障搶修均需要人工完成。代維人員接到故障工單后需要通過現(xiàn)場熔纖、跳纖、更換硬件等操作修復(fù)故障，此過程完全依賴現(xiàn)場代維人員的經(jīng)驗。因此，筆者基于自智網(wǎng)絡(luò)設(shè)想提出了“全流程自動化”的解決方案，首創(chuàng)PTN遠程業(yè)務(wù)自愈、現(xiàn)場跳纖方案兩項核心能力，滿足故障“先搶通，后恢復(fù)”目標(biāo)，實現(xiàn)故障識別、定位、處置、修復(fù)全流程自動化?！肮收献孕迯?fù)”跨系統(tǒng)交互模型如圖1所示。

圖1“故障自修復(fù)”跨系統(tǒng)交互模型無感化

業(yè)務(wù)自愈核心能力，先于故障派單系統(tǒng)在告警預(yù)處理階段實現(xiàn)業(yè)務(wù)“無感”恢復(fù)，針對一線代維真正實現(xiàn)故障面向自智網(wǎng)絡(luò)的傳輸故障自愈系統(tǒng)研究。

現(xiàn)場跳纖輔助能力，針對無法遠程業(yè)務(wù)自愈的場景，通過現(xiàn)場跳纖輔助能力自動生成跳纖搶通方案，并自動派單至一線搶修人員，實現(xiàn)全程自動化、線上化。

故障可視化：通過對傳輸設(shè)備、傳輸光纜進行數(shù)據(jù)采集和錄入，映射成數(shù)字孿生實體，實現(xiàn)故障的可視化和模擬仿真。在傳輸設(shè)備方面，利用網(wǎng)管數(shù)據(jù)驅(qū)動，將抽象的網(wǎng)元、告警、業(yè)務(wù)等信息具象化，然后利用傳輸光纜NFC、RFID等啞資源數(shù)據(jù)采集新模式，將光纜、告警等資源映射到GIS地圖，最終構(gòu)建數(shù)字化、可視化智慧運維地圖，實現(xiàn)故障全程可管可視。

方案智輸出：基于上述數(shù)字化仿真設(shè)備和光纜資源，利用告警信息聚類分析，提供自動匯聚故障信息及處理方案能力，結(jié)合系統(tǒng)專家經(jīng)驗庫積累的歷史故障搶修場景，通過AI智能研判，匹配歷史方案庫，自動輸出傳輸故障光纜跳纖搶通方案和可用纖芯信息。

為此本研究首創(chuàng)基于中斷光路和中斷光纜的迂回路由最小跳數(shù)跳纖算法，可實現(xiàn)無法同纜調(diào)纖場景的故障搶通。基于已識別的傳輸中斷告警信息及相關(guān)光路、光纜信息，通過通用路由組織規(guī)范，輸出異路由光纜跳纖搶通方案。該算法較傳統(tǒng)同纜調(diào)纖方案適用范圍更廣，成功率更高。

業(yè)務(wù)自恢復(fù)：針對政企專線等高價值用戶，通過對業(yè)務(wù)狀態(tài)實時感知，結(jié)合隨流檢測性能數(shù)據(jù)、SRv6重路由技術(shù)，快速自動恢復(fù)中斷業(yè)務(wù)，在保證SLA的情況下，維持業(yè)務(wù)“永久在線”，提升用戶體驗，簡化業(yè)務(wù)運維。

當(dāng)前主流傳輸設(shè)備廠家只具備SPN重路由能力，為此本研究首創(chuàng)PTN業(yè)務(wù)一鍵重路由能力，基于故障管理系統(tǒng)已定界定位的故障根因，自動關(guān)聯(lián)相關(guān)傳輸電路，自學(xué)習(xí)故障搶修案例庫，自動導(dǎo)航生成故障搶修方案，并一鍵自動下發(fā)激活至設(shè)備完成故障修復(fù)，滿足高價值用戶、亞運重保等場景需求。

能力原子化：在上述平臺核心能力探索建設(shè)的基礎(chǔ)上，筆者提出“大平臺、小工具”相結(jié)合的模式，通過能力解耦，實現(xiàn)現(xiàn)有能力的原子化，并能共享給外部平臺。目前已實現(xiàn)基于ChatOps機器人等小工具應(yīng)用，通過告警狀態(tài)和業(yè)務(wù)信息自助獲取，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力實時共享，并已完成傳輸日常光路開環(huán)故障自助查詢、傳輸光纜故障影響業(yè)務(wù)查詢等機器人部署，賦能一線代維人員自助查詢使用。各核心能力平臺與ChatOps機器人交互模型如圖2所示。

圖2 各核心能力平臺與ChatOps機器人交互模型

總結(jié)

通過上述流程自動化、故障可視化、方案智輸出、業(yè)務(wù)自恢復(fù)、能力原子化5項核心能力的部署，本研究在浙江移動已實現(xiàn)系統(tǒng)上線，覆蓋無線、家客、集客及傳輸?shù)?2類已知故障場景，截至目前共準(zhǔn)確輸出跳纖搶通方案59 0 4個，實現(xiàn)業(yè)務(wù)自愈5 61次，有效支撐了運營商日常故障處置和重保場景保障，快速實現(xiàn)傳輸故障搶通修復(fù)。另外，通過核心能力解耦，傳輸光路開環(huán)通報、光纜/設(shè)備承載業(yè)務(wù)查詢等ChatOps機器人支撐一線人員自助查詢1萬余次。通過上述傳輸故障自愈系統(tǒng)和ChatOps機器人的應(yīng)用，浙江移動在傳輸故障處置效率、業(yè)務(wù)恢復(fù)時長等方面有了較大改善，在自智網(wǎng)絡(luò)實踐方面積累了一定經(jīng)驗，為運營商網(wǎng)絡(luò)運維模式變革探索出了新的路徑。

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