铁路新一代移动通信系统5G-R智能运维解决方案

        2023年9月，工业和信息化部向中国国家铁路集团有限公司批复基于5G技术的铁路新一代移动通信系统（5G-R）试验频率，用于开展5G-R系统外场技术试验，这标志着中国铁路移动通信迎来5G新时代。5G网络具有全新架构，对URLLC（高可靠低时延通信）、eMBB（增强移动宽带）、mMTC（海量机器通信）三大通信场景的全面支持，为铁路正线车地通信、铁路站场/枢纽通信、铁路沿线基础设施监测通信（物联）、车辆内部通信带来全新体验。应用场景和业务的多样化，也带来网络运维和业务质量保障的更大挑战。中兴通讯uSmartNet智能化网络方案基于内生智能，通过智算融合、孪生进化和意图驱动，聚焦网络协同智能运维和业务协同智能运维，实现网元层、单域层和跨域层多场景智能化应用，是实现5G-R网络可视、可管、可控的关键，也为5G-R未来实现网络智能维护、业务智能应用打下坚实基础（见图1）。

网络协同智能运维，实现网络事件端到端闭环管理

        5G-R网络由核心网、无线接入网、承载网及管理系统等组成，传统运维方式是各域独立运维，各自为战，各域之间协同难度大，运维效率低。面向5G-R新一代铁路移动通信系统，我们需要跨过“面向设备故障的监控”，开启“面向网络事件的管理”的可持续演进的智能运维模式，即各域提供告警管理、性能监控等能力，通过能力开放，由上层应用调用并整合，形成基于场景的端到端事件管理运维模式，并引入AI技术，实现全面的智能运维管理。

        网络事件端到端管理基于智能运维技术和应用组件，根据业务目标对各运维场景进行策略编排及规则部署，实现从感知、分析、决策到执行的事件闭环管理。网络事件端到端管理具备如下核心能力：

        - 核心能力一：构建事件管理端到端闭环管理能力

        系统具备事件全生命周期管理能力，从事件感知、分析诊断、处理决策到执行和验证，实现流程自动化、智能化处理。系统基于各域标准化数据的采集和上报，通过多源特征关联，进行事件识别，再结合规则库和智能算法，实现根因的定界定位，对确定的故障根因进行智能诊断，给出处理建议，部分故障可实现系统自动编排调度、下发指令，实现故障自愈。

        - 核心能力二：构建AI一体化能力，实现智能运维可视化

        网元内生智能，网络管理内嵌AI引擎，支持多类型数据适配，采用自主研发Adlik推理加速和自动搜索最优模型，构建AI训练、推理和应用一体化能力。通过可视化建模和流水线编排，对事件规则配置更加灵活，提供多种维度的事件看板，对管理过程进行全面可视化呈现。

        - 核心能力三：按场景构建个性化事件管理能力

        5G-R未来会有多种应用场景，不同场景下运维流程和关注事件内容不同。比如针对网元割接场景，构建针对割接场景的日志分析体系，基于海量日志数据的统计、分析、挖掘，引入AI能力，提供日志异常检测、高危操作检测、违规操作网元识别、IP地址冲突检测、割接网元状态评估等割接值守保障能力，帮助运维人员及时掌握网络存在的异常操作风险，及时消除网络操作安全隐患。

业务协同智能运维，实现业务质量全生命周期管理

        5G-R网络业务质量是保障列车安全稳定运行的生命线，面向5G-R业务，聚焦指标建模、质量监测、问题溯源和感知修复四大环节，基于端到端问题定界、信令回溯及详单溯源、用户异常一键定界等方案，实现业务质量评估、问题溯源和闭环控制等能力建设，支撑5G-R网络业务质量的全生命周期管理，成为未来运维工作的核心。为了实现这一目标，需要重点关注以下几个方面：

        - 业务质量数据采集是业务质量分析和协同运维的基础。建立多维数据采集渠道，实现对5G-R控制面、用户面和无线接口数据的采集、解析、关联合成以及信令溯源能力，支撑全接口信令分析和端到端业务质量分析。

        - 业务质量实时监控，洞察异常及时排障。通过对网络层、传输层和业务层指标进行建模，分业务发展、网络质量、业务感知三个层次，面向DNN、切片、路局、编组、行政区域和网元建立多粒度的可视化监控能力，实现路局、编组和DNN等维度的控制面实时保障和指标告警配置，支撑网络和业务质量实时监控，及时发现异常问题并在第一时间响应，将影响降到最低。

        - 跨域协同、一键定界，问题溯源更轻松。基于统一建模和数据关联，拉通5G-R核心网、无线网络和承载网络等单域自智能力，实现感知劣化的根因自诊断和自优化，进一步提升端到端跨域分析能力、问题闭环管理能力，有效支撑业务感知提升。当有用户业务异常时，可以通过一键定界功能，根据业务或用户标识，结合业务发生时间、地点，对业务感知问题进行端到端定界分析，自动输出诊断结果，并给出优化处理建议，实现感知问题可溯源、易处理。

        网络协同和业务协同智能运维已在5G网络多个场景应用，如工单智能压降场景，通过告警关联知识图谱、优化告警关联规则和网络资源拓扑关系精细化，提升故障的定界定位准确性，实现工单在线分析和精准派单。某外场日均工单数量682条，通过智能工单压降，每天减少重复工单48条，压降占比达7%，充分验证了网络协同智能运维提高工作效率的巨大潜力。5G专网统一运维基于业务体验实时保障、质差动态识别、实时跨域分析、事件闭环管理，建立面向5G专网感知的质量闭环管控机制，已在运营商市场应用，助力业务质量和保障效率双提升。

        5G-R系统是未来承载铁路特别是高速铁路列车控制、指挥调度通信等核心业务，保障铁路行车安全、顺畅的关键基础设施。中兴通讯和产业链相关单位，积极围绕铁路通信“网络智能运行、资源智能管理、系统智能维护、业务智能应用”的智能发展方向和网络“可视、可管、可控、可测、可靠、可信“的发展目标，开展相关技术和应用的研究，致力于打造新一代高质量、高可靠的智简运维铁路移动通信系统，实现中国铁路移动通信的升级换代。