5G网络智能运维

5G是以客户体验为中心的网络，需要及时满足不同场景、差异化的行业需求，这些需求中，不仅包括大带宽、低时延、高安全性，还包括高效的网络构建、快捷的发布业务、实时的网络状态感知、快速的故障诊断、精准的流量预测和优化，以及系统的开放可靠。传统的电信网络技术和架构、运维模式难以满足这些需求，需要引入新的理念和技术。近些年来，随着业界在AI、大数据、云计算、SDN&NFV等新技术领域的探索，智能化被一致认为是5G网络以及未来网络的核心能力。

基于对5G有线网络新需求的深刻把握和在SDN、机器学习、大数据、知识图谱、意图网络等技术领域的强大技术实力，中兴通讯创新性推出智能化网络解决方案Athena 2.0。Athena 2.0方案实现5G有线网络的全生命周期的智能化闭环，满足5G时代网络的发展和运维管理需要，并基于先进的智能化架构，实现网络智能的不断进化，适应网络的快速发展，推动实现自治网络的到来。

Athena 2.0解决方案架构

Athena 2.0方案由两部分组成：新一代智能化管控系统ZENIC ONE，以及具有超强能力的有线设备网络（见图1）。ZENIC ONE是Athena 2.0的智慧核心，给电信网络赋予智能，起到网络大脑的作用。由于智能运维主要在管控层面实现，所以本文将聚焦于智慧核心部分的ZENIC ONE。

              图1   Athena 2.0方案系统架构

ZENIC ONE基于中兴通讯自研云原生平台，包括意图引擎、控制引擎、感知引擎三大引擎和BigData、AI两大平台。三大引擎协作形成一个智能化闭环，BigData和AI平台为其提供支撑。

意图引擎将用户通过语音、文字等方式的意图输入转化为网络意图表达模型，并进行方案设计和提前验证。

控制引擎包含网络编排、控制、管理服务，实现跨域跨厂家协同，提供端到端业务的快速发放，支持IP、IPRAN、PTN、SPN、OTN等多种网络。

感知引擎通过海量数据的关联分析和深度挖掘来提升网络优化的能力和效率，真正实现面向业务和客户体验的端到端网络优化，并基于用户体验持续优化，极大提高了流量优化能力、流量预警能力和问题预判的命中率。

BigData平台是Athena解决方案的网络数据基础，是物理网络的孪生数据网络，提供各个层次的丰富数据服务，包括各类结构化、非结构化数据的数据服务，以及基于图数据库的知识图谱。

AI平台是为各种网络服务和组件提供AI算法和服务的基础平台，提供强大而丰富的AI框架、算法、接口，供Athena解决方案的其他部分使用，提升整个方案的智能化水平，并根据BigData平台的数据，不断改进优化。

Athena 2.0智能化闭环运维

Athena 2.0解决方案实现了智能化的闭环运维，通过网络快速构建、基于意图的业务发放、业务精准感知、业务自动恢复、智能故障诊断、智能预测优化，覆盖网络全生命周期（见图2）。

           图2  Athena 2.0实现智能化闭环运维

网络快速构建

传统运维模式下，网络新建/扩容需要人工进行周密的网络设计与规划，并上站逐点开通设备，存在着开通效率低、人工投入高、易出错的问题。网络快速构建功能有效解决上述痛点，首先支持自动上线，设备硬件安装后不再需要人工进站开通，可自动发现网元、单板、链路，自动生成拓扑；其次可对路由域、IP、网络带宽等逻辑资源进行全局规划，对于不同场景形成不同的配置模板，用户可根据已有的模板自动生成配置数据并一键式下发设备。网络快速构建功能减少开通的操作步骤，降低开站复杂度，网络开通效率提升70%。

基于意图的业务发放

传统的业务开通需要用户通过繁琐的业务参数配置才能完成，工作量大，开通时间长，操作易出错，运维成本高。

基于意图的业务发放功能操作极简，用户只需选择业务场景，输入必须的信息（上下业务的设备、端口），系统会根据用户意图以及历史输入信息，自动推荐业务SLA（带宽、保护属性、恢复属性等）等数据，界面友好；当用户选择完毕后，系统会自动形成符合用户意图的多个业务方案，并给出推荐方案；随后系统将用户所选择的方案转换为具体配置信息，由控制引擎进行校验，并下发给有关设备，从而完成业务的开通。基于意图的业务发放，配置极简，全程可视化，业务发放效率提升80%，用户体验得到质的提升。

业务精准感知

业务精准感知功能实现对各类业务的端到端实时监测，采用Inband OAM技术，对业务流的丢包、时延、抖动等质量数据进行随流统计，并通过Telemetry秒级上报到ZENIC ONE，由BigData平台进行数据储存、关联处理，由感知引擎进行实时分析和评估。如果发现业务某个质量特性超过某个阈值，则自动触发精准监测，并图形化展示监测结果，准确展示业务质量特性的劣化位置并预警，以便用户进行针对性的处理，提高业务质量管理的及时性、主动性，提高业务保障能力和运维效率。

业务自动恢复

业务自动恢复功能实现业务隧道级的自动保护和恢复。基于感知引擎的精准感知能力，控制引擎可以对多种隧道执行恢复动作。根据设备上报的信息，控制引擎触发恢复模块进行智能算路，为有故障的隧道选择新的路由。即使ZENIC ONE出现异常无法进行执行业务恢复，设备还能够根据隧道特性，自动计算逃生路径，实现业务的自动恢复。Athena 2.0强大的恢复能力，大幅提升业务的可靠性，满足高价值业务的SLA需求。

智能故障诊断

智能故障诊断功能实现网络故障的自动定位，大幅提高运维效率。智能故障诊断功能包括两部分，第一部分是形成和更新网络故障知识库。BigData平台负责将网络实际产生的有关故障数据进行数据预处理，包括数据提取、清洗、聚合等工作，AI平台则在此基础上进行故障关联学习算法的执行，形成有关联的各种规则，并将结果更新到网络知识库中。第二部分，当触发故障诊断功能时，首先依据知识库规则识别出根因告警，并继续依据知识库规则及监控数据、日志等数据定位出故障根本原因，提供解决方法建议。诊断功能会记录每次执行的效果并不断完善知识库，使得故障诊断的效率和准确性持续提升。

智能预测优化

流量预测功能通过对不同区域、对象的流量进行分析和预测，尽早识别网络瓶颈，从而及时进行网络优化或扩容，确保网络长期的服务质量。流量预测功能也包括两部分，第一部分是选择最佳预测算法，BigData平台将网络实际产生的大量流量数据进行数据预处理，包括特征提取、分类和聚类等工作，形成数据样本；AI平台调用多个算法对数据样本进行预测，选择出预测效果最好的算法。第二部分，当触发流量预测功能时，会对待预测流量数据应用最佳算法进行预测，形成图形化预测结果，对于超出预期的流量进行警示。流量预测功能同诊断功能一样，记录每次执行的效果，通过机器学习不断优化有关算法，进一步提高流量预测的效率和准确性。

网络智能化已伴随5G如期而至，中兴通讯智能化网络解决方案Athena 2.0已在中国移动、中国联通、中国电信、白俄A1、哥伦比亚TEF等全球知名运营商网络得到商用或试商用，在提高用户效率，提升用户体验方面持续发挥价值。中兴通讯将积极迎接时代浪潮，与运营商和合作伙伴紧密合作，共同推动智能化的发展，促进自治网络的到来。