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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