云南移动：数字孪生赋能SPN网络变更

        自5G业务步入规模商用阶段，承载5G业务的SPN网络面临日益频繁的业务变更挑战。在业务变更进程中，一系列关键问题亟待解决，如怎样确保业务实施结果契合预期、不影响现网业务、保障网络资源无瓶颈以及业务路由符合规划等。当前解决方案主要依赖配置评审，以及操作前人工手动检验变更影响等传统手段来降低对网络安全的潜在冲击。

        云南移动现网SPN网络中，每年需执行上百起网络变更操作。实际操作中各类问题频发，致使变更结果难以达到预期，常见问题包括网络配置参数的错配与漏配，以及命令下发时网元、链路出现异常等，严重影响了网络变更的效率与质量。为了提升SPN网络运营效率，支撑5G业务发展，云南移动亟需创新的解决方案。

基于数字孪生的创新应对策略

        针对上述难题，云南移动与中兴通讯展开深度合作，联合开发了“基于数字孪生技术的业务变更仿真系统”（见图1）。该系统依托强大的数据分析能力，全面整合全网资源、业务、协议及实时流量等数据，通过深入分析与处理这些网络完整数据，构建出一个与现网完全一致的数字孪生网络。

        仿真系统基于数字孪生网络和先进的智能算法，依据全网数据对业务转发面以及可能波及的业务影响情况展开精准分析，输出业务影响的详细信息，为用户提供是否进行本次网络变更的科学决策依据，有效降低网络变更带来的风险。

数字孪生网络的精准构建

        系统基于现网拓扑、配置、流量及路由信息，构建网络镜像，并以此生成数字孪生网络，该网络能实时反映现网真实状况，并与物理网络保持实时交互和同步。数字孪生网络具备与物理网络相同的网络拓扑、业务及流量数据等模型，为用户呈现一个多维度的高精度副本，为网络运维与创新提供真实可靠的数字化验证环境。

网络变更的仿真机制

        基于数字孪生网络，系统模拟现实网络变更过程可能出现的变化，深入分析这些变化引发的网络波及影响，涵盖网络负载变化、IGP/BGP路由变化、业务质量变化等多个方面，并以可视化报告形式输出分析结果。

辅助决策与变更自动化闭环体系

        依据仿真结果，系统全面分析各种网络变更对网络的影响，精准识别风险点及风险水平，运维人员根据仿真结果在网络规划与操作前制定最佳方案，做出科学决策。同时，结合AI算法，系统实现业务路径自动调优，形成变更自动化闭环。

适配复杂场景的应用实践

        云南移动现网SPN网络变更涉及的场景复杂多样，该方案全面支持各类网络变更场景，如业务配置、故障影响、流量分析、网络结构调整等。

• 业务配置类场景仿真

        包括对新建L2VPN/L3VPN业务场景进行仿真、对新增/删除基站场景进行仿真、对修改UEP下挂基站相关参数进行仿真。

• 故障影响类仿真

        包括链路和节点故障影响评估。深入分析同缆路由断纤、光缆割接对业务路径流量的影响，精准评估汇聚节点等重要节点升级/重启对业务的影响。

• 流量分析类仿真

        分析业务流量增长引发的网络瓶颈拥塞问题，输出可能出现的瓶颈链路；评估多点故障导致的链路流量变化及流量瓶颈。

• 网络结构调整类仿真

        分析逃生路径等网络调整对业务生存性和可靠性的影响；分析新增接入环/汇聚环等对全网流量的影响。

卓越成效彰显技术价值

        云南移动现网实施过程中，通过在数字孪生网络中模拟网络变更，深入分析节点失效、链路故障、流量增长、配置变更等情况下网络的应激响应机制以及网络/业务质量受到的影响，成功解决了网络操作方案缺乏保障的难题。

        该系统为运维人员提供了快速、直观、便捷掌握网络当前整体质量的有效手段，辅助运维人员进行精准规划和方案修订，最大程度降低操作对网络运行安全的影响。

        应用期间，系统通过操作仿真成功发现4次错误配置变更方案，高质量保障了356次网络变更操作，运行过程中未出现中断情况，可靠性近乎100%。该系统在应用中凸显出以下显著的技术优势和商业价值：

• 算法逼真：基于先进算法，故障仿真准确率高达100%，配置方案变更仿真准确率达75%。
• 分析高效：仿真分析全流程实现自动化，将原本人工数小时的分析工作缩短至系统自动分析的分钟级。
• 安全性高：借助数字孪生网络技术，任何仿真操作均不会对实际网络及业务网络产生影响。
• 运维成本降低：仿真算法为最佳方案提供了有力数据支撑，降低了网络变更操作对运维人员的技术要求，人工操作时间减少60%。

        数字孪生技术在云南移动SPN网络的首次成功应用，标志着云南移动朝着打造基于AI技术强化传输网络安全生产全流程保障体系的目标迈出了坚实一步。随着数字孪生以及大模型技术的迅猛发展，云南移动与中兴通讯将持续探索并应用创新性技术，不断推动云南移动智能化、自动化网络安全生产保障体系的建设与强化，为数字化转型注入新动力。