“傳輸智慧運維工作臺”使能5G SPN傳輸網數字化轉型

季海峰

中國移動通信集團江蘇有限公司

0 引言

傳輸網是基礎網絡，是支撐CHBN業(yè)務發(fā)展的核心能力，是實現公司5G+戰(zhàn)略目標的堅實基礎。在5G SPN建設初期，傳輸專業(yè)在全省范圍內率先完成集約化的OMC系統(tǒng)改造與建設，并創(chuàng)新性地打造“傳輸智慧運維工作臺”，實現傳輸運維模式數字化轉型；通過具備API能力的運維平臺將傳輸網絡能力進行數字化呈現，通過平臺對網絡能力進行數字化編排形成自動化的應用，通過對外API接口進行能力開放，支撐上層及外部的行業(yè)應用。

傳輸智慧運維工作臺以傳輸基礎網絡、廠家網管OMCDC為能力底座，沉淀與整合傳輸網絡的原子能力，實現兩大關鍵功能與相關應用：第一，基于運維工作臺對傳輸網絡的原子能力進行場景化、流程化編排，形成傳輸自動化、場景化的運維應用，構建自動、智能的支撐手段，提升運維效率。第二、整合傳輸原子能力，并向上層系統(tǒng)、周邊部門進行能力聚合與能力開放，支撐5G 2B、集客專線等場景化業(yè)務發(fā)展，構建敏捷優(yōu)質的業(yè)務支持能力。

1 5G業(yè)務發(fā)展對傳輸SPN網絡運維挑戰(zhàn)分析

5G正式商用以來，各種沉浸式實時視頻業(yè)務正在成為5G的第一波特色應用，并顯著提升個人消費者的體驗。要真正發(fā)揮5G的價值，還要看工業(yè)互聯(lián)網（2B）應用。“5G+工業(yè)互聯(lián)網”的融合創(chuàng)新既是產業(yè)發(fā)展的必然趨勢，也是推動新舊動能轉換的重要動力。5G具備超大帶寬、超低時延、海量連接的特性，與工業(yè)互聯(lián)網的要求和目標高度契合，為工業(yè)互聯(lián)網新型基礎設施建設和融合創(chuàng)新應用提供了關鍵支撐和重要機遇。

為支撐5G+新型業(yè)務的發(fā)展，從傳輸網傳統(tǒng)的“規(guī)-建-維-優(yōu)”手段分析，還存在如下的問題與短板：（1）面向5G規(guī)?；军c開通，壓力大，效率低，長流程，且人工規(guī)劃電路，出錯率高，自動化程度低，手工配置參數，人力投入大。（2）面向5G 2B多樣型的業(yè)務SLA需求，當前傳輸網的運維手段還存在許多短板，例如對業(yè)務需求還存在被動響應、排障手段缺乏等問題。以5G 2B和集客專線為例，前端5G 2B專線SLA要求越來越嚴苛，但傳輸業(yè)務不可視、排障時間長的問題依舊非常明顯。（3）為支撐5G 2B、集客業(yè)務的快速發(fā)展，當前傳輸設備+光纜網投資價值難以衡量，SLA情況無法顯性化地支撐市場部門拓展。

2 應對策略

針對傳統(tǒng)方法的不足，創(chuàng)新性地打造“傳輸智慧運維工作臺”，開發(fā)全新的SPN自動發(fā)放、業(yè)務質量智能管理、時延地圖、重點區(qū)域場景化保障等應用，達到以下效果：

（1）創(chuàng)新性地開發(fā)SPN網絡承載5G基站的自動資源規(guī)劃、基站電路的自動開通能力；提升基站傳輸電路開通效率80%，支撐5G快速建網。

（2）創(chuàng)新性地應用iFIT隨流檢測技術，實現網絡運行狀態(tài)的精準采集、網絡運行情況的數字化、精準實時呈現，為用戶提供場景化的、關鍵SLA指標的量化指標，在指標劣化前進行預警，保障業(yè)務高質量承載。

（3）創(chuàng)新性地開放傳輸網絡時延、流量、丟包等相關網絡KPI能力，形成時延地圖、流量交通圖，并實現對用戶的網絡能力可達圖，支撐市場部有效進行政企、垂直行業(yè)等重要用戶拓展。

2.1 技術方案詳細介紹

2.1.1 整體思路

傳輸智慧運維工作臺整體系統(tǒng)架構如圖1所示?；趶S家DC標準的OMC北向接口，創(chuàng)新性地打造“傳輸智慧運維工作臺”，通過北向接口采集網絡配置、性能、容量等相關數據，并進行業(yè)務場景封裝，形成標準&公共業(yè)務的原子能力資產；基于流程編排和頁面編排能力，快速對公共能力資產進行組裝，適配不同場景的自動作業(yè)流程，提高資產復用度、業(yè)務響應速度。

圖1 傳輸智慧運維工作臺整體系統(tǒng)架構

2.1.2 傳輸智慧運維工作臺應用一

傳輸智慧運維工作臺應用：SPN基站傳輸電路自動開通。自動開通架構如圖2所示。

圖2 自動開通架構圖

方案與系統(tǒng)架構：基于SDN架構的統(tǒng)一編排與分層編排的思路，分階段提升傳輸電路業(yè)務配置自動化能力，實現電路配置的自動化與業(yè)務需求的敏捷響應。

第一階段：基于“傳輸智慧運維工作臺”系統(tǒng)，進行資源的自動分配與電路數據的自動下發(fā)以及業(yè)務自動測試，支撐5G快速建網。

預期收益：資源分配+電路開通時間從45分鐘到1分鐘，釋放重復勞動，效率提升90%。

第二階段：基于與上層端到端編排系統(tǒng)的配合與銜接及傳輸自動化系統(tǒng)，客戶需求發(fā)起后，自動化完成傳輸網資源評估，基于客戶的SLA需求自動化完成網絡方案設計，自動化完成客戶訂單開通。由傳統(tǒng)割裂的系統(tǒng)與人員支撐狀態(tài)轉變?yōu)橹螛I(yè)務運營系統(tǒng)“一站式受理、一站式開通”，實現秒級開通。

主要功能與創(chuàng)新點：（1）規(guī)則模板化，工作臺自動對接上下游系統(tǒng)，傳輸電路開通全程閉環(huán)“0”人干預；（2）傳輸資源自動分配與回填，打造可持續(xù)性的資源底座；（3）減少重復勞動，開站效率由20站/天/人提升到100站/天/人；（4）利用SPN網絡能力開放，傳輸運維工程師進行運維應用自編排，成功完成人員的數字化轉型。

2.1.3 傳輸智慧運維工作臺應用二

傳輸智慧運維工作臺應用：SPN業(yè)務質量管理。

方案與系統(tǒng)架構：SPN業(yè)務質量管理基于傳輸智慧運維工作臺設計了五層技術架構，通過Telemetry協(xié)議（數據采集協(xié)議）秒級數據采集，平臺系統(tǒng)實現計算、分析、可視。通過GIS（地理信息系統(tǒng)）關聯(lián)傳輸網絡與物理資源分析，可實現網絡質量、業(yè)務SLA實時可視、主動監(jiān)控、故障快速定界定位、關鍵場景的網絡信息數字化等功能。并通過API接口，實現對其它上層應用系統(tǒng)實現能力開放。

主要功能與創(chuàng)新點：（1）5G SPN傳輸網絡還原，場景化視角，獨立拓撲監(jiān)控傳輸業(yè)務；（2）業(yè)務SLA多維可視，基于隨流質量監(jiān)控方案，提供5G SPN傳輸網絡運維儀表盤，多維度展現5G基站業(yè)務質量信息和SPN傳輸網絡信息；（3）故障洞察，主動監(jiān)測5G基站與核心網之間的業(yè)務傳輸質量SLA，實現業(yè)務質量自動感知，針對某些問題給出故障修復建議；（4）重保區(qū)域網絡信息數字化，針對重保區(qū)域，支持將人工整理的環(huán)網信息和光纜信息、管道信息進行映射關聯(lián)，通過邏輯拓撲與物理拓撲GIS聯(lián)動，將重保區(qū)域網絡拓撲及場景進行還原。

2.1.4 傳輸智慧運維工作臺應用三

傳輸智慧運維工作臺應用：開放傳輸網絡KPI能力（時延、容量等），支撐垂直行業(yè)用戶應用與發(fā)展。

5G SPN網絡面向垂直行業(yè)用戶最關鍵的是SLA可承諾，其中傳輸網的SLA包括：組網帶寬、時延、丟包、抖動?？梢暱晒躍LA的保障能力是在5G時代垂直行業(yè)用戶選擇5G&5G SPN網絡的一個核心的基礎。

方案架構與創(chuàng)新點：傳輸智慧運維工作臺對SPN網絡/OMC進行統(tǒng)一性能、流量、配置采集，并進行拓撲關聯(lián)，KPI、業(yè)務SLA關聯(lián)，通過工作臺進行能力封裝與開放，為垂直行業(yè)用戶提供獨立的業(yè)務質量KPI監(jiān)控手段，同時形成傳輸大網的時延地圖、流量交通圖、網絡能力可達圖等，支撐市場部進行垂直行業(yè)用戶的拓展。開放傳輸網絡能力支撐政企、垂直行業(yè)用戶整體架構如圖3所示。

圖3 開放傳輸網絡能力支撐政企、垂直行業(yè)用戶整體架構圖

3 傳輸智慧運維工作臺應用案例介紹

3.1 SPN網絡自動開通

以無錫試點為例，當前暫未與綜資系統(tǒng)對接，采用手工錄入電路調單方式；啟用智慧運維工作臺后自動完成資源分配、路由計算和配置下發(fā)。單站開通時長由30min減少到1min。

3.2 重大活動5G ToB垂直行業(yè)重點場景SPN業(yè)務質量保障應用案例

3.2.1 重大活動業(yè)務質量保障

背景：針對重大活動保障工作傳統(tǒng)被動響應的工作方式，利用智慧運維工作臺的數字化能力，化被動為主動，極大提升了整體的傳輸網保障措施與保障手段。

保障措施一：整體監(jiān)控保障。針對重保場景，在智慧運維工作臺基于NCE的網管數據、IFIT技術的性能采集、業(yè)務質量采集數據進行關聯(lián)，分別建立重大場景的日常監(jiān)控任務，進行網絡質量、業(yè)務質量的日常監(jiān)控。實時關注網絡、切片業(yè)務的擁塞，時延的相關指標情況。

保障措施二：局部、場景化與個性化監(jiān)控保障。以馬拉松賽事重保為例，馬拉松比賽人數眾多，且會出現多種高清4K視頻直播、無人機回傳等應用，通信需求強烈。

針對馬拉松比賽（迷你、半程、全程）的三種比賽路線，利用傳輸智慧運維工作臺對三條路線所涉及到的基站、傳輸網絡進行獨立拓撲呈現，實現數據實時刷新與上報。

通過傳輸智慧工作臺銜接網管數據、資管數據，通過GIS化的手段，分別針對三條線路的邏輯拓撲與物理拓撲進行關聯(lián)，進行地理化呈現。當前出現傳輸網絡任何一段光纜、任何一條鏈路出現中斷或者業(yè)務質量問題，可以通過大數據的關聯(lián)分析，輕易而直觀地判斷出發(fā)生問題的具體物理位置，助力快速搶修、快速故障恢復。

3.2.2 WF云工廠智能制造項目

面向5G ToB垂直行業(yè)用戶能力開放與業(yè)務質量保障：WF云工廠智能制造項目。

WF5G云工廠智能制造項目是“5G+工業(yè)互聯(lián)網”的典型應用場景。WF高科技集團股份有限公司是是國內汽車零部件的著名生產廠商，發(fā)動機作為汽車的核心精密部件，其特征細微，人工質檢精度低、效率低，難以滿足生產線自動化生產的要求，另外，生產線有線布線成本高，調整難。為了解決以上問題，需要引入基于5G的深度學習算法的云、邊、端協(xié)同的軟硬一體化AI智能質檢系統(tǒng)。

WF AI智能質檢系統(tǒng)提出了更嚴苛的業(yè)務需求，系統(tǒng)中采用的PLC工控機對時延有明確的要求，平均時延＜16ms，最大時延＜48ms，抖動時延＜20ms；任意指標不滿足要求都將導致系統(tǒng)運行異常。AI光學相機傳送高清圖片的帶寬需求達到30Mbps，對帶寬、丟包敏感。

如此嚴苛的業(yè)務指標需求，需要使能創(chuàng)新的業(yè)務SLA可視可管可控方案，通過SPN網絡與NCE控制器的Telemetry協(xié)議（數據采集協(xié)議）秒級數據采集，實現SPN網絡質量、業(yè)務SLA實時可視、主動監(jiān)控、故障快速定界定位，并通過傳輸智慧運維工作臺將網絡信息、獨立的網絡KPI等數字化能力對WF用戶進行能力開放，支撐5G云工廠智能制造項目的相關檢測與應用。

成效：（1）傳輸智慧運維工作臺將獨立的網絡拓撲、獨立的網絡KPI信息向客戶進行能力開放。質檢人員可根據獨立拓撲，定制化可視業(yè)務SLA指標，實時監(jiān)控業(yè)務質量。（2）重點業(yè)務SLA質量7×24小時監(jiān)控，保障重點業(yè)務穩(wěn)定運行。通過大數據分析實現廠區(qū)業(yè)務的關鍵事件主動保障，長期監(jiān)控關注的SLA指標。（3）重點業(yè)務性能劣化預警，提升系統(tǒng)風險管控能力。

綜上，在項目應用SPN網絡的業(yè)務質量管理、業(yè)務質量SLA指標精準直觀可視、業(yè)務質量劣化提前預警等功能，切實提升了客戶業(yè)務質量獲取的便利性，提升了生產效率，同時通過業(yè)務質量優(yōu)化預警，產線停工的情況也大幅降低。

3.3 支撐市場部進行政企、垂直行業(yè)發(fā)展

政企業(yè)務、垂直行業(yè)市場是當前業(yè)務增長的新動能，轉型升級的主力軍。積極利用傳輸工作臺進行網絡能力開放，創(chuàng)新性地開放傳輸網絡時延、流量、丟包等相關網絡KPI能力，形成時延地圖、流量交通圖、對用戶的網絡能力可達圖，支撐市場部門有效進行政企、垂直行業(yè)等最終用戶拓展。

政企、5G垂直行業(yè)用戶對網絡要求最關鍵的是SLA可承諾。通過傳輸網的能力開放功能，將傳輸網絡與無線基站的整體網絡業(yè)務質量信息提前提供給市場拓展部門，對企業(yè)專線的發(fā)展提供了強有力的支撐。

以市場部拓展一條企業(yè)專線為例，原先對于客戶提出的SLA要求，運維人員只能大致估算一下時延與帶寬利用率情況。利用智慧運維工作臺與傳輸網絡的能力開放，在工作臺點擊相關網絡SPN網元，自動規(guī)劃出時延最優(yōu)、容量利用率最優(yōu)的兩條路徑。針對客戶的SLA要求，市場部門可以很直觀地對政企客戶進行網絡能力呈現，并且可以通過時延優(yōu)先、容量優(yōu)先等差異化的保障方式，直接打消客戶疑慮、獲得客戶的認可。

4 結束語

經實踐論證，傳輸智慧運維工作臺通過對廠家網管數據、資管的資源數據、業(yè)務數據，進行大數據的整合分析，并進行業(yè)務場景封裝，形成標準&公共業(yè)務的傳輸網原子能力資產，并逐步積累；基于流程編排和頁面編排能力，快速對公共能力資產進行組裝，適配不同業(yè)務場景的自動作業(yè)流程，提高資產復用度、業(yè)務響應速度的思路與實踐是可行的，是符合運維數字化、自動化、智能化轉型要求的。目前重點完成了傳輸電路自動開通、業(yè)務質量管理與保障、傳輸網能力開放支撐政企用戶發(fā)展等相關應用的開發(fā)，實現了5G傳輸電路開通效率提升、傳統(tǒng)運維手段增強、政企業(yè)務響應效率提升。目前5G傳輸SPN設備的OMC已實現了集中化部署，傳輸智慧運維工作臺天然具備了推廣復制的條件，后續(xù)針對各地業(yè)務場景的不同，將積極開展推廣與應用。