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聚力内生智能,打造智简核心网
发布时间:2022-05-16  作者:中兴通讯 严亮,何伟  阅读量:

随着电信网络虚拟化、5G、服务化和IoT等技术快速融入,云化网络演进逐步深入,伴随而来的网络运营挑战将是全方位的:网络规模几何级增加,如何提高作业效率,降低操作风险;网络日趋复杂,故障影响面大,运维协同难度高,怎样保证网络稳定;网络服务千行百业,如何满足差异化SLA要求实现确定性网络,提升用户粘性。依靠专家经验为主的传统被动式运营模式,显然已经无法应对这些挑战,而主动式、智能化的网络运营能力成为刚需。

标准和开源组织积极投入智能化项目,技术标准的逐渐成熟为智能化落地提供了理论依据。TM Forum“三层四域”理论的提出,为业界单域自治和跨域协同并举的整体思路提供了架构参考。

参考业界分层自治架构,中兴通讯提出内生聚能,构建核心网NFV域内自治闭环能力。核心网基础设施层、网元层、管理层内生智能,分层自治,跨层联动,实现核心网单域自治(见图1)。

同时,管控层向上级管理系统开放信息和控制接口,支撑跨域、跨厂家管理闭环,从而实现端到端智能化的拉通联动。

    图1   中兴通讯核心网单域自治闭环架构

 

管理域智能化

 

核心网管理域引入智能化系统CNIA(Core Network Intelligent Analysis System),协同专业工具支撑内生智能,形成监控、诊断、决策3大核心能力,实现监控-诊断-决策-执行闭环,支撑网络自愈、自优化及作业自动化,从而实现主动高效运维。

- 智能监控

基于KPI、告警、日志、CHR等多维度数据分析结果,对设备健康度进行全方位评估,包括语音/数据业务全局性指标、网络资源使用效率等;针对传统设备监控周期粒度长、状态异常发现不及时等问题,对于关键设备指标监控最小粒度压缩至分钟级、秒级,便于异常状态快速发现;针对升级、割接、容灾倒换等重大操作过程,对执行过程设备状态等实时监控,及时锁定故障和亚健康设备。

- 智能诊断

提供设备以及业务降质故障定位手段,针对异常设备回溯历史告警和性能,自动定界影响故障的异常KPI和告警,通过专项手段定位到异常操作、网络问题、异常日志等;基于轻量级系统智能分析CHR(Calling History Record)数据,提升指标劣化、业务体验、用户投诉等场景定位效率;引入网络预警、多维分析、专家库三步法,高效支撑数据业务指标劣化问题分析;聚焦业务关键阶段,提供钻取、失败码原因分析,快速定界语音指标问题原因;对网元应用和NFVI资源使用进行分析,给出网络效能优化建议。

- 智能决策

提供单网元逃生、跨网元协同逃生、跨DC逃生辅肋和决策等,对网络质量优化以及资源优化的举措进行推荐和决策。

- 自动执行

实现作业自动化、一键逃生、双域无损升级、一键优化等自动化执行场景。

 

网元层内生智能

 

核心网网元内置轻量化智能引擎,实现网元内的智能感知、处理、验证闭环,同时通过部署NWDAF智能引擎,实现网元间场景的智能闭环,可按场景来灵活适配网元内生智能和NWDAF闭环。

- 网元内负载均衡动态感知:网元实时感知SC(服务组件)级KPI指标、SC能力差异,动态调整话务分发策略,达到SC负荷均衡。

    - 智能流控:统一采集对端网元状态和随路信息状态,智能判断对端网元拥塞状态,根据对端网元状态生成本网元流控策略,从本端入口进行入向控制,同时可实时对流控门限进行调整,信令风暴消失后及时解除流控。

- 智能寻呼:通过切换消息或无线配置更新消息,自主动态学习无线拓扑,根据学习结果灵活制定寻呼策略,在即时接入的NR/eNB及其周围NR/eNB间寻呼,将寻呼策略与TA规划解耦;结合当前TA的用户历史轨迹数据,自动生成TA、eNB的拓扑,定期更新,提升寻呼效率。

- 基于NWDAF的高价值QoS保障:NWDAF通过大数据系统或无线OMC采集无线小区的负荷情况,学习无线小区忙闲规律;PCF向NWDAF订阅无线忙闲规律,通过动态调整QoS策略,在无线资源有限或者拥塞的情况下对高价值用户业务体验提供保障。

 

资源层自治闭环

 

基于AI平台对资源池海量运维数据进行分析,提升可感知、自配置、自恢复、自优化能力,支撑资源池单域自治能力向智能化演进。

- 可感知

全方位网络拓扑(物理拓扑、设备拓扑、交换拓扑、主机拓扑、网络热图)感知;云资源池亚健康监控评估,KPI趋势分析识别业务隐患;实现资源池容量感知预测,通过采集性能指标数据,结合AI模型,分析得出容量使用概况和趋势预测,可根据预测数据调整资源池变更计划,实现全局视角的容量分析、闲置分析和瓶颈分析能力。

- 自修复

基于设备层、虚拟层的性能指标和监控数据,结合AI计算模型和专家知识库,为网络云的计算、存储、网络资源提供智能化故障诊断能力,保障网络云的可靠性。

- 自优化

实现网元层面的智能弹缩,通过动态KPI监控,VNF协同MANO发起业务卸载,缩容低负荷节点,自动下电,最大程度节省电力;实现主机电源管理,使用主机冗余比作为策略参数设置阈值,对空闲主机进行上下电以节约能源,过程无需人工干预,灵活满足节能需求。

- 自配置

以联动分批升级为主要方案,结合DVS业务不断流升级、热补丁替换、业务虚机热迁移等手段,最终实现业务不中断升级。

 

基于“聚力内生,智简进化”的能力愿景,核心网智能化场景将覆盖规、建、维、优、营全业务流程,从基础设施向网元、子网、单域、整网逐步扩展,分层自治,跨层联动,持续提升端到端管理运营能力,最终实现完全智能自治,最大化释放5G价值。

2021年中兴通讯联合三大运营商分别开展核心网智能化场景实践,取得了一定的经验积累。2022年是自智场景化商用落地的重要时间节点,中兴通讯将持续与全球运营商以及合作伙伴共同努力,推动网络智能化的深入和发展。

 

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