5GC標桿網(wǎng)絡建設研究

鄭 軍

南京中興新軟件有限公司

0 引言

5G網(wǎng)絡建設啟動后，各運營商為了盡快實現(xiàn)5G-SA網(wǎng)絡率先商用，對工程進度提出了嚴格的要求。快速建網(wǎng)的同時也暴露了諸多問題，部分網(wǎng)絡4G/5G的互操作成功率比較低，語音的接通率低，5G打5G的的話音接續(xù)時長比4G VOLTE長2s以上，很多5G用戶反饋使用微信、支付寶、游戲的體驗不如4G。此外業(yè)務組網(wǎng)發(fā)生極大變化，橫向跨域，縱向跨層，運維團隊對故障的感知、定位以及修復的難度加大，運維體系面臨調(diào)整。隨著5G網(wǎng)絡的規(guī)模商用，為提升客戶感知，組織開展網(wǎng)絡提質(zhì)，建設標桿網(wǎng)絡顯得非常有必要。

1 總體思路

1.1 網(wǎng)絡面臨的新挑戰(zhàn)

具體來說，網(wǎng)絡主要面臨如下四個方面的問題：

（1）用戶感知較4G存在差距。5G建網(wǎng)初期無線環(huán)境成熟度不如4G，基于EPS FallBack語音體驗相對VoLTE變差，5G商用后關鍵KPI指標需要優(yōu)化提升；5G終端版本和協(xié)議類問題待完善。

（2）虛擬化運維難度加大，問題定位涉及多網(wǎng)元多廠家，端到端出問題難定界，5G商用涉及5GC、EPC、IMS、無線、終端等多領域多專業(yè)，運維難度加大。

（3）網(wǎng)絡發(fā)展演進迅速。協(xié)議規(guī)范持續(xù)更新，各廠家兼容性問題較多，在虛擬化新平臺下，不同廠家首次磨合，VoNR等新網(wǎng)絡功能需要提前驗證。

（4）運維能力不足。云化核心網(wǎng)5GC是一個全新系統(tǒng)，運維人員了解相對較少。基于資源池的運維經(jīng)驗較少，運維工具和極端情況下的應急手段欠缺，應急能力需要提升。

1.2 明確標桿網(wǎng)絡建設的目標

要助力三大運營商的網(wǎng)絡質(zhì)量提升，不斷改善最終5G用戶的體驗，提升5G用戶的駐留比，不斷提升5G網(wǎng)絡的價值。同時也推動我司相關產(chǎn)品的可服務性能力、功能和性能進一步完善，鍛煉一支客戶導向、技能卓越、能打硬仗的交付團隊，推動工具的不斷完善，從而不斷提升數(shù)字化運維水平、有效降低網(wǎng)絡的運行風險，極大履行“精誠服務，凝聚客戶身上”的承諾。標桿網(wǎng)絡的建設涵蓋網(wǎng)絡質(zhì)量提升、運維效率提升、創(chuàng)新課題落地和團隊能力提升等方面。

1.3 組織保證，成立聯(lián)合攻堅團隊

標桿網(wǎng)絡的建設是一個系統(tǒng)工程，涉及到多專業(yè)協(xié)同。我司高度重視，指派管理干部掛帥，各專業(yè)部門部長親自落實技術(shù)專家，各相關產(chǎn)品總監(jiān)指派精兵強將參與，組建了一支跨專業(yè)，一體化的網(wǎng)絡提質(zhì)攻堅團隊。按照網(wǎng)絡質(zhì)量提升、運維效率提升、創(chuàng)新課題研究和能力提升四個維度推進各子課題落地。組織架構(gòu)如圖1所示。

圖1 聯(lián)合攻堅團隊組織架構(gòu)

此外，項目組建立必要的溝通機制，通過周例會溝通進度、問題流向、客戶訴求以及關鍵風險點等事宜。對重點APs（Action Points）加大推進力度，建立內(nèi)外部溝通群組加強協(xié)同，使用iCenter空間等用于歸檔項目運作相關的知識資產(chǎn)，做到內(nèi)部充分的信息共享；按期召開新產(chǎn)品新技術(shù)的交流會，進行新方案研討、新工具試用和典型案例共享。加強問題和需求清單式管理，日清日畢。

在內(nèi)部充分溝通的基礎上，定期向客戶匯報進展，認真落實客戶交流匯報機制，各模塊對接不同客戶，主動向客戶匯報。每月拜訪關鍵客戶，傳遞工作進展和成果，了解客戶新需求，和客戶建立充分的信任關系。

1.4 關鍵舉措

制定十多項關鍵舉措，以促成目標達成。標桿網(wǎng)絡的守護離不開一支專業(yè)過硬、作風過硬的技術(shù)團隊。這些舉措體現(xiàn)了“兩手抓”的思想，既抓“硬件”——網(wǎng)絡質(zhì)量，又抓“軟件”——運維工具的使用和團隊能力提升。

網(wǎng)絡質(zhì)量提升的主要舉措有：①設備信息梳理；②技術(shù)通告核查；③軟參設置核查；④話務指標分析；⑤網(wǎng)絡隱患分析；⑥網(wǎng)間競對分析；⑦網(wǎng)絡容災演練；⑧ToB業(yè)務分析。運維效率提升的主要舉措有：①運維場景分析；②工具部署及應用、看板建設。具體參看圖2的5GC運維工具全景圖。

以X省為例，創(chuàng)新課題選擇了如下課題：①跨域聯(lián)合定位探索；②VoNR專題研究。在團隊能力方面，主要開展了運維理論培訓，開發(fā)精品課件并進行了團隊人員配備優(yōu)化。在本次的標桿網(wǎng)絡的創(chuàng)建過程中，推動了工具的體系化，圖2是本次標桿網(wǎng)絡創(chuàng)建時間中使用的工具的全景圖。從硬件層、資源層、協(xié)同編排層，再到應用層有相關的工具可以協(xié)助日常運維，提高故障定位定界的能力。

圖2 5GC運維工具全景圖

通過Unitkits對服務器進行批量安裝和巡檢，通過LogTool對系統(tǒng)日志進行采集和分析，以定位服務器、存儲的問題。

通過Netinsight/BCN工具進行網(wǎng)絡的連通性檢查并進行抓包和流統(tǒng)，以進行數(shù)通類問題的快速定位；通過Inspector對云平臺進行巡檢，檢查PIM的告警、性能和配置問題。

現(xiàn)在不少教師一般注重知識的傳授和能力的提高，缺乏興趣激發(fā)有效手段，不能調(diào)動學生學習。高三學生對生物學習缺乏足夠的熱情，以為生物只須記憶，學習效果受到極大的影響。生物教師應從學科魅力、生物學獨到的研究方法、不斷涌現(xiàn)的生物進展、生產(chǎn)生活的密切聯(lián)系、多媒體教學手段等方面不斷暗示學生，激發(fā)學生的學習興趣和學習潛能，以忽略智力的不足。

通過NFVO+實現(xiàn)端到端拓撲，實現(xiàn)系統(tǒng)的集中監(jiān)控、跨層故障定界和應用生命周期管理。

通過EMS，EMS+，UDE，MagicEye以及VMAX實現(xiàn)業(yè)務端到端的大數(shù)據(jù)分析、用戶投訴、網(wǎng)絡指標劣化和服務質(zhì)量劣化的快速感知、迅速定位和及時修復。

這些工具在本次標桿網(wǎng)絡建設中得到了應用，在使用中暴露的健壯性、易用性問題也得到了改進和優(yōu)化。

2 方法論

2.1 建立指標監(jiān)控體系

為有效度量網(wǎng)絡的品質(zhì)，設計了如下的網(wǎng)絡質(zhì)量監(jiān)控體系，該指標涵蓋了無線、核心網(wǎng)以及業(yè)務體驗相關的指標。相比上網(wǎng)業(yè)務而言，語音業(yè)務的感知度問題更容易暴露，其質(zhì)量提升更為緊迫。5G商用初期采用EPS Fallback的語音解決方案，從目前各省使用反饋，整體上5G語音感知相對VoLTE有所下降，所以將5G語音質(zhì)量提升作為專題進行推進。

5G-SA網(wǎng)絡的語音業(yè)務相關的重點指標有5GC網(wǎng)絡注冊成功率、EPSFB成功率和PDU會話建立成功率。此外，針對4/5G互操作的成功率，在EPC網(wǎng)絡中可以統(tǒng)計切入成功率。在IMS網(wǎng)絡中重點關注初始注冊成功率、呼叫接通率和呼叫建立時延等。如圖3所示。

圖3 5G-SA網(wǎng)絡指標體系

2.2 主動開展拉網(wǎng)測試

分析用戶的投訴，主動進行拉網(wǎng)測試，和無線運維團隊一起開展多終端、多場景、多無線環(huán)境測試，對現(xiàn)網(wǎng)的問題復測并及時關閉，在解決問題的過程中形成經(jīng)驗并輸出優(yōu)秀案例，整理共性問題全網(wǎng)共享。具體流程如圖4所示。

圖4 拉網(wǎng)測試問題分析示意圖

2.3 指標分析方法

（1）KPI分析法：從指標定義，分析涉及流程，明確采集數(shù)據(jù)，使用性能統(tǒng)計分析失敗類別，借助工具定界，回溯信令定位，找出優(yōu)化點，總結(jié)推廣經(jīng)驗。

通過信令跟蹤CTS，獲取呼叫流程，精確定位問題點；通過一鍵采集日志分析真實原因；通過性能統(tǒng)計，分析指標波動，找出失敗類別，總結(jié)分析優(yōu)化方向等。

2.4 創(chuàng)新課題

和客戶一起開展了跨域聯(lián)合定位、三網(wǎng)互視、5GC指標優(yōu)化、5GC開戶流程優(yōu)化、UPF系統(tǒng)容量以及帶寬評估工具、容災應急及信令風暴研究和智能運維工具研究等創(chuàng)新課題。

“跨域聯(lián)合定位”這個課題實現(xiàn)了Magiceye（語音域）和EMS+（分組域）的配置數(shù)據(jù)對接，并進行了數(shù)據(jù)和語音的全流程數(shù)據(jù)拉通，可以幫助解決5G語音 EPS FALLBACK等場景下的流程沖突和語音質(zhì)量問題。

“三網(wǎng)互視”這個課題對硬件層、虛層以及APP層的資源匹配關系和網(wǎng)絡拓撲做了展示，體現(xiàn)了從上到下的立體的網(wǎng)絡交互關系，并在拓撲圖上進行告警信息的層層鉆取，以實現(xiàn)跨層故障的定界定位。

容災應急和信令風暴的課題主要分析在虛機、網(wǎng)元、機架乃至DC等各層面出現(xiàn)異常后如何快速啟用容災的具體方案，通過面向網(wǎng)絡能力的動態(tài)流控閾值設置，對容災倒換過程中可能產(chǎn)生的信令風暴進行抑制，以實現(xiàn)網(wǎng)絡的快速自愈。

智能運維主要通過上述運維工具對性能數(shù)據(jù)、告警、日志、CHR等進行分析，實現(xiàn)故障的快速感知和提前預防，進行跨域數(shù)據(jù)融合和關聯(lián)分析等大數(shù)據(jù)分析手段，實現(xiàn)網(wǎng)絡問題的的快速定界和根因的快速定位。智能運維的終極目標是實現(xiàn)L5級別的網(wǎng)絡自動駕駛。

2.5 能力提升

以高效率、高要求、切實際、有深度、嚴把關的要求培養(yǎng)一線團隊維護工程師。

引用“講授法”，以實現(xiàn)系統(tǒng)地學習理解5GC的基本原理，老師們的講解通俗易懂、直接，且教和學效率高。

運用“導師制”，實現(xiàn)傳、幫、帶，一對一培養(yǎng)，端到端全流程輔導。

落實“理論與實踐一體化”培訓體系，統(tǒng)籌資源、深化融合，理論與實踐互融互通，深度錘煉人員技能。

先打基礎，重視5G通信原理和基礎知識的掌握，強化工程支撐，做好日常高頻操作的方案，開展容災和應急方案以及應急工具的培訓，掌握大數(shù)據(jù)分析工具的使用方法和網(wǎng)絡優(yōu)化的分析方法，并通過看網(wǎng)講網(wǎng)、沙盤演練，鼓勵引導基礎能力比較好的員工開展創(chuàng)新課題，培養(yǎng)系統(tǒng)化的分析問題和解決問題的能力。最后通過考評、總結(jié)和大比武的方式來檢驗學習的效果。對專家人才進行進階式賦能，讓新手沿著技術(shù)能手、技術(shù)骨干和技術(shù)專家的路徑快速成長。

3 實際效果——以F省為例

F省成為中國移動全國區(qū)域首個EPSFB成功率達到99%以上的省份，并把優(yōu)化經(jīng)驗同步分析到其他省份。全省EPSFB成功率由2月初的97.1%，提升到6月中旬的99.42%，超過集團制定的優(yōu)化目標值99%，累計輸出EPSFB成功率、業(yè)務感知度提升、時延優(yōu)化等相關重要案例10多篇。5G打5G時延從優(yōu)化前的5.5s，優(yōu)化縮短至3.88s，達到集團的考核指標；騰訊視頻、咪咕視頻、抖音、微信、手游和云游戲等常用的7類業(yè)務體驗的指標全部達到集團確定的基準值，其中11項指標超過集團定義的挑戰(zhàn)值。隨著無線覆蓋和網(wǎng)優(yōu)工作的推進，指標會越來越好。通過一年多的標桿網(wǎng)絡創(chuàng)建行動，F(xiàn)省網(wǎng)管中心核心網(wǎng)室至少培養(yǎng)出5名認證級別達到3級（最高級別是6級）的技術(shù)骨干；F省辦事處培養(yǎng)出10名認證級別達到4-5級認證的專家；大大提高了F省設備的運維水平；合作發(fā)表了專業(yè)論文多篇。

4 結(jié)束語

參與標桿網(wǎng)絡建設的幾張網(wǎng)絡其主要指標均達標。經(jīng)過為期一年的標桿網(wǎng)絡建設實踐，我司已經(jīng)掌握了一套完整的標桿網(wǎng)絡創(chuàng)建的基本方法，這就是先夯實基礎網(wǎng)絡，大力推廣工具的應用，在此基礎上再努力開展運維創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新活動，從而拉動團隊運維能力上一個新的臺階。如此“4條主線18項舉措”的做法已經(jīng)成功復制到多個省多個運營商，給運營商帶了實惠，促進了業(yè)務的進一步發(fā)展。實踐證明，我司的這套做法具有可借鑒推廣的價值。

隨著5G網(wǎng)絡無線覆蓋的進一步拓展、用戶的日益增長、業(yè)務的不斷發(fā)展，標桿網(wǎng)絡的建設是一個永不停歇的過程，要不斷提升數(shù)字化運維的能力，按照“15150”——1分鐘感知、5分鐘定位、15分鐘修復，重大故障為0的要求，不斷打造精品網(wǎng)絡，為客戶交付更加滿意的網(wǎng)絡。