推动网络智能自主进化——中兴通讯有线网络智能化解决方案Athena 2.0

发布时间:2021-03-26  作者:中兴通讯 肖红运  阅读量:

2019年以来5G网络在全球陆续商用,给业界带来的挑战也更加清晰和迫切。首先是网络管理复杂性的挑战,在业务量增长数十倍的网络中,如何实现各种业务的及时响应,满足用户对业务质量的更高要求,包括流量、丢包、时延、抖动的实时感知、分析、处理和修复,以及如何实现网络自身的快速部署、敏捷调整、及时扩展;其次是网络效益最大化的挑战,高清视频通话、远程实景会议、VR比赛直播等新业务的快速发展给网络资源带来前所未有的压力,如何实时分析资源使用情况,准确预测未来变化,实时优化网络资源;最后是用户体验的挑战,5G时代是用户体验为王的时代,优质的用户体验是获取用户、保有用户、发展用户的核心因素,而业务简易上线、自动修复、自动优化等功能都是至关重要的。传统的电信技术、运维模式难以解决以上挑战,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,中兴通讯创新推出智能化网络解决方案uSmart Athena 2.0(以下简称为Athena 2.0)。

Athena 2.0作为中兴通讯自主进化网络解决方案的有线网络部分,目标是构建一个最简“捷”、全生命周期的、面向IBN(基于意图的网络)的新一代有线网络,推动网络智能自主进化,从而最终实现自治网络。

 

Athena 2.0解决方案架构

 

Athena 2.0解决方案由作为智慧核心的新一代智能化管控析系统ZENIC ONE和具有超强能力的有线设备网络两大部分组成。

ZENIC ONE实现网络的智能化闭环。用户可以通过简洁的交互界面表达其意图,系统准确理解用户意图后,进行意图的翻译和业务方案选择,然后进行业务的自动验证,自动下发到物理设备上;在用户意图存续的整个周期内,实时监测意图质量并实时可视,能够基于AI技术对网络异常自动识别、分析、诊断,根据策略进行异常的自动恢复;同时基于大数据的学习、训练形成的网络模型,进行网络流量预测,根据用户意图及时优化业务的带宽、时延、路由等,确保完全符合用户意图。

新一代有线设备是用户意图实现的基石。其超强能力体现在:基于持续的电信技术创新,有线设备可提供超高容量的带宽,并支持数万台设备的超大规模组网,满足8K视频、云计算、5G等应用的需要;提供SPN、IPRAN、OTN、交换机、宽带接入、微波等丰富的网络技术,从而满足不同场景、制式、用户的网络需要;提供E2E SR技术简化控制协议,大幅降低网络复杂度,实现端到端的业务快速发放;提供FlexE、FlexO、小颗粒等技术实现不同粒度的网络切片,通过统一的物理网络设施提供多个逻辑网络,满足不同行业客户或特定场景的差异化需求。

基于对人类智能的深入思考,ZENIC ONE形成感知引擎、意图引擎、控制引擎和AI、BigData平台的系统架构,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(见图1)。

                 图1  Athena 2.0方案系统架构

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平台为中兴通讯统一的AI平台:uSmart Insight平台,为Athena 2.0的其他部分提供AI算法及服务,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。

同时Athena 2.0提供北向接口服务,对接上层系统,保持开放性。

新一代有线设备具有敏捷的“神经末梢”,包括Inband OAM、TWAMP、NetFlow、性能和告警监视等,能够将网络、业务运行情况实时捕获,并通过“神经网络”Telemetry上报给网络的智慧核心ZENIC ONE。正是基于遍及全网络的“神经末梢”捕获的信息,ZENIC ONE才能进行各种智能化分析、决策,实现网络最优化。

Athena 2.0实现对有线网络的全场景覆盖,包括5G移动业务、宽带接入业务、政企业务、垂直行业业务、跨域端到端业务、园区网络、数据中心网络等多个场景(见图2),在实践中取得了一系列成果,满足不同用户对网络的需求,提升用户的网络体验。本文以5G移动业务场景为例,介绍典型的智能化应用。

 

             图2  Athena 2.0方案覆盖有线所有场景

5G移动业务场景智能化应用

 

Athena 2.0提供5G网络全生命周期的解决方案,支持网络快速构建、基站业务快速开通,通过Inband OAM和Telemetry技术实现对业务IP流全面监测、维护,通过智能诊断工具解决网络故障定位困难的问题。

 

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。

基于用户意图的业务自动开通功能操作全程可视化,用户只需选择业务场景(如移动业务场景、集团客户场景等),系统会根据所选场景自动判断并提示用户必须输入的信息,主要包括上下业务的设备端点,系统会根据用户所选场景所体现的意图以及用户在该场景下的历史输入信息,提供默认推荐的业务SLA信息(包括带宽、是否需要保护等)。当用户意图确认后,系统自动形成多个符合用户意图的业务方案,方案中包括业务类型(如L3VPN、VPWS、VPLS)、业务拓扑(HoVPN、FullMesh、HubSpoke)、隧道类型以及路由计算结果等全部信息。系统会展示全部方案,并为用户推荐最佳方案。用户可以对业务方案进行选择确认,也可以默认推荐方案,让系统直接下发。系统将方案内容转换为设备的各种配置信息,经过系统自身对配置参数必要的校验处理后,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(见图3)。

          图3  基于意图的业务开通和维持

基于实时感知的意图维持

当意图创建成功后,系统根据业务SLA,采用对应策略进行业务的精准感知,Athena V2.0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设定阈值,则自动触发逐跳精准监测,并基于AI平台的业务知识图谱和AI算法,自动分析判断异常所在位置(如具体异常网元、端口),如果业务质量劣化到设定阈值,需要进行业务调整,意图引擎根据预定策略,触发业务路由优化,通过控制引擎下发设备,使得业务质量在不需用户参与的情况下,自动恢复。基于实时感知的意图维持能够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。

 

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。

 

网络智能化已随5G如期而至,中兴通讯智能化网络解决方案Athena V2.0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。

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