信息通信網智能化運營管理需求與用例 光傳送網絡維護

信息通信網智能化運營管理需求與用例光傳送網絡維護本文件規(guī)定了在光傳送網維護過程中的典型智能化用例，并基于此總結光傳送網維護智能化的關鍵功能需求，包括了光傳送網智能化運營管理概述、光傳送網維護智能化需求和光傳送網運營管理典型場景用例。本文件所指的光傳送網包括光傳送網(OpticalTransportNetwork,OTN)和波分復用(WavelengthDivisionMultiplexer,WDM)網絡，不包含分組傳送網(PackageTransportNetwork,PTN)和切片分組t本文件適用于光傳送網的智能化維護相關技術的部署、測試2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件3術語和定義本文件沒有需要界定的術語和定義。下列縮略語適用于本文件FEC前向糾錯(ForwardErrorCorrection)KPI關鍵性能指標(KeyPerformanceIndicator)0Ch光通道(OpticaOTDR光時域反射儀(OpticalTimeDomainReflectometer)SLA服務等級協議(ServiceLevelAgreement)SNCP子網連接保護(SubnetworkConnectionProtection)45光傳送網維護智能化概述本文件針對光傳送網絡的維護場景，定義了光傳送網絡維護智能化的主要任務和智能化需求，并提出了一些典型場景用例進行了分析。在信息通信網智能化運營管理系統功能架構中，保障環(huán)節(jié)的用戶通過智能客服應用以及智能化維護應用傳遞智能化維護意圖，以滿足自身的智能化維護需求。而智能客服應用與智能化維護應用則是通過運營管理能力開放層，調用運營保障、網絡控制以及傳統網絡管理能力,結合智能引擎完成意圖感知、分析、決策、執(zhí)行工作。6光傳送網絡維護智能化需求6.1光傳送網維護工作分類及內容光傳送網維護的目標是保證網絡運行狀態(tài)穩(wěn)定，及時發(fā)現和處理故障，當網絡需要進行操作變化時，也務必使操作影響最小化。按照運營商日常維護工作的主要內容，大致可以分為監(jiān)控排障、網絡巡檢、割接變更以及網絡測試四大類，見表1:6.2光傳送網絡維護工作智能化需求細分監(jiān)控排障是運維人員及系統對網絡中的資源及業(yè)務的運行情況，包括性能以及告警等數據，進行長時間不間斷的獲取、觀察、分析，從而對己發(fā)生的或即將發(fā)生的故障做出判斷，形成故障原因、定位結論，制定處理方案最終促成故障的及早排除。監(jiān)控排障各環(huán)節(jié)需要完成的任務以及智能化需求包括：a)場景化監(jiān)控：可以智能化的基于網絡監(jiān)控保障目標生成定制化的監(jiān)控需求，如監(jiān)控范圍、監(jiān)控時間、可靠性要求、業(yè)務SLA要求等，一般應用于重大節(jié)日、運動會等專項保障場景；b)故障差隱患識別：根據獲取到的原生&衍生告警，性能等數據，使用AI或者大數據分析等技術手段，智能化識別故障根因，或性能趨勢或隱患預發(fā)現等，智能化分析受影響的業(yè)務：c)根因定位：基于已獲取到的資源、告警、性能等數據，結合OTDR等技術手段，完成故障隱患5的精準位置識別：d)處理方案設計：結合歷史處理案例或者AI技術，智能化提供準確的故障和隱患的處理方案。e)故障處理；根據處理方案處理故障或排除隱患，并做測試回歸驗證。光傳送網絡維護日常監(jiān)控的數據多種多樣，例如光功率、衰減、FEC等性能數據及告警等。維護工作中也有類似OTDR等技術手段，輔助定位故障位置。因此，結合當前類似AI、大數據分析等技術手段,可以滿足較多場景的智能化需求。監(jiān)控排障在場景化監(jiān)控、故障差隱患識別、根因定位及處理方案設計等多個環(huán)節(jié)存在智能化需求。6.2.2網絡巡檢網絡巡檢是運維人員手工或借助系統，定期對整個網絡進行狀態(tài)檢查、KPI監(jiān)控等逗視檢查作業(yè)，以達到發(fā)現、排除故障隱患，提升網絡使用效率等目標。網絡巡檢各環(huán)節(jié)需要完成的任務以及智能化需求包括：a)巡檢意圖生成：智能化的基于網絡維護目標生成巡檢對象和巡檢周期；b)巡檢方案設計：制定逗檢任務的作業(yè)計劃，包括巡檢區(qū)域、對象、時間、人員、逗檢項等，在制定過程中可以借助AI等技術手段，實現遙檢任務的推薦、優(yōu)化：c)巡檢方案執(zhí)行：按照巡檢方案執(zhí)行對象的巡檢任務，記錄相應的巡檢結果：d)巡檢結果分析與異常處理：對巡檢得到的結果進行分析，識別隱患，對識別到的故障進行根因分析并針對性的完成故障閉環(huán)。網絡巡檢工作通常以作業(yè)計劃方式進行，又分日作業(yè)計劃、月作業(yè)計劃、年作業(yè)計劃等。作業(yè)計劃的主要內容包括了巡檢時象、巡檢項以及對應的遵檢規(guī)則。從巡檢項上看，包括網元狀態(tài)巡檢、網元配置巡檢、網絡配置巡檢以及網絡及業(yè)務狀態(tài)巡檢。光傳送網存在一些專業(yè)特有的檢查內容，例如SNCP倒換狀態(tài)、光功率等。但是這些作業(yè)內容，以及作業(yè)計劃的配置、分配、執(zhí)行以及查詢等需求，更多依賴于自動化程度，在巡檢方案設計以及巡檢結果的分析以及根因定位存在一定的智能化需求，這些雷求也可以復用監(jiān)控排障相關的能力。6.2.3割接變更割接變更是對正在使用的線路、設備進行操作，又叫網絡遷移，是對網絡物理或邏輯上的更改。割接變更各環(huán)節(jié)需要完成的任務以及智能化需求包括：a)割接變更意圖生成：智能化的基于己預先計劃的市政施工或遷移計劃生成割接對象；b)變更方案設計：變更方案主要包括制定網絡變更的目標、范圍、操作時間窗、執(zhí)行步驟，梳理識別各執(zhí)行步驟涉及的部門以及運維人員，所需要的設備、板卡、輔料、工具，以及相關訪問權限等必要信息：6c)風險評估決策：對于需要執(zhí)行的割接變更進行智能化的鳳險和影響識別，充分評估割接方案的可行性，必要時需要一定的模擬手段輔助。如果風險評估方案不可能，可以返回上一環(huán)節(jié)要求繼續(xù)做變更方案設計；d)變更操作：執(zhí)行網絡變更的所有操作，包括操作前的備份，執(zhí)行割接的命令或者物理操作以及失敗場景下的回退操作：e)業(yè)務驗證：變更操作完成后的驗證操作，包括驗證設備和業(yè)務的狀態(tài)，具體KPI指標等，確保達成變更方案制定的目標。割接變更的智能化存在于割接變更意圖生成、變更方案設計和風險評估決策環(huán)節(jié)，特別是對于割接動作帶來的風險，受影響的業(yè)務，雷要依賴大數據的分析能力。至于其他環(huán)節(jié)，則依賴于系統自動化程6.2.4網絡測試網絡測試是運維人員通過對檢測對象按照預定的方法/工具使其產生特定行為的活動，查看、分析輸出結果，以了解檢測對象實際運行情況的一種方法。網絡測試各環(huán)節(jié)需要完成的任務以及智能化需求包括a)測試意圖生成：智能化的基于網絡運行或操作情況生成測試對象和測試項：b)測試方案設計：根據測試意圖，智能化設計測試任務，包括測試對象、測試時間、測試方法、以及具體的技術要求等；c)測試執(zhí)行：按照測試任務執(zhí)行測試；d)測試結果分析：基于測試任務執(zhí)行獲得的結果進行分析，為可選環(huán)節(jié)，其智能化需求可以借助監(jiān)控排障相關的智能化能力。從測試內容上看，網絡測試包含網絡和業(yè)務質量測試，包括測試例的創(chuàng)建和參數配置。測試過程中可以掛表獲得各類數據，例如鏈路狀志(流量、光功率等),和業(yè)務狀態(tài)(時延、抖動、丟包指標等)。部分參數的測量可以依賴于光傳送網的設備技術。例如，光傳送網可以基于ITU-TG.709標準提供在線測試網絡時延功能，提高時延測試的精度和效率部分參數的測量可以通過設備的集成能力形成測試效率的提升。例如，光傳送網設備的集成OTDR功能，可以在線化測試光纖質量，在出現光纖中斷等故障時，可以快速測試并定位光纖斷點位置，大幅提升測試效率。網絡測試執(zhí)行過程更多依賴于測試工具集成化、自動化，對于網絡測試的智能化并未有較多訴求。在測試發(fā)起時間存在智能化訴求，例如可以與業(yè)務SLA結合，當業(yè)務出現狀態(tài)變更、路徑變化，能夠智能化發(fā)起時延測量測試，確保時延值在SLA范國內。對于可能出現的違約場景，需要提供預警，并智能化的提供解決方案一自動化完成故障處理自動化完成巡檢內容自動化完成操作變更自動化完成變更驗收一自動化完成測試任務執(zhí)行曾能化評估測試結果及影響光纖故障又可以分為突變類故障和級變類故障。突變類故障由外力觸發(fā)，例如施工掘等，這類故障伴有很大隨機性，目前無有效預測機制識別此類故障夏隱患。緩變類故障是老化，或建網/割接時不合格的操作帶來的熔纖點松動等造成的。級變類故障在硬件和業(yè)務故障前，會有一個不穩(wěn)定的性能下降運行區(qū)間，因此存在可行的監(jiān)控預防機制。同時，以往光纖發(fā)生故障后，由于故障數據分散，缺乏有效的關聯組織，故障定界定位效率低下，造成故障處理時間較長。光纖割接后，恢復光路故障過程中，還需要對比割接前后光路質量，避免割接質量不光傳送網健康保障專門針對解決以上維護工作痛點，匹配到監(jiān)控排障的各個環(huán)節(jié)的工作目標見表3監(jiān)控排障環(huán)節(jié)具體工作目標場量化監(jiān)控對外提供多種維度的光纖80Ch場景化監(jiān)控能力，提供快速，準確 故障隱患識別對于監(jiān)控得到的數據，進行加工、關聯、分析，根因定位對于有隱患的光纖識別隱患發(fā)生的位置 處理方案設計提供光層調測方案，光纖修復方案 故障處理執(zhí)行光纖修復方案，并修復效果進行驗證回白光傳送網健康保障各環(huán)節(jié)需要實現的詳細需求如下a)場景化監(jiān)控：為了更好的支持監(jiān)控需求，光傳送網健康保障需要提供多種維度的監(jiān)控數據，例如支持光纖&0Ch按照小時天周月等不同時間維度，或者對多種數據項進行不同采集頻率的監(jiān)控。支持光纖&0Ch按照健康狀態(tài)進行分類，并對亞健康進行分類，以便快速識別隱患及其處理優(yōu)先級：b)故障差隱患識別：按照不同監(jiān)控需求，設置不同采集頻率以及性能指標，如表4所示，采集故障隱患識別所需要的性能數據。并對采集到的性能數據，進行清洗等粗加工，包括去重、去空、去除無效數據等，再進行數據歸一化、特征點提取等細加工?；贏I模型庫、AI引擎以及智能算法，預測數據變化趨勢，結合預置的性能門限，完成光纖20Ch未來的健康狀態(tài)以及隱患發(fā)生時間評估。不同健康狀態(tài)劃分如表5所源端/宿端的：9電子可變光學衰減器(Electrical中高c)根因定位：當發(fā)現光纖劣化為亞健康或中斷時，支持通過OIDR等技術手段，實現劣化或中斷位置。對于劣化或中斷的0Ch,可以向下關聯到服務層的光纖，向上關聯受影響的業(yè)務；d)處理方案：引入智能化算法等技術，提供相關的光層調測方案；e)故障處理；按照處理方案執(zhí)行光層調測或光纖熔接7.2光傳送網智能故障管理告警作為傳統網絡故障管理的主要手段，一直以來發(fā)揮著重要作用，但是隨著光傳送網絡的增長，以及更多種類、更細粒度的業(yè)務場景出現，設備告警上報的告警頻次以及數量也呈現指數級增長。傳統告警運維依賴人工經驗，手工預置過濾規(guī)則，導致大量重復單和漏單，運維人員也不得不時刻緊盯著核心設備的告警信息，整體效率十分低下。光傳送網絡從底層的設備到業(yè)務層存在多層邏輯抽象，一個故障除了觸發(fā)設備層面的原生告警外，還會觸發(fā)大量多級衍生告警。這些衍生關系并非隨機生成，而是有內在聯系，因此可以通過關聯聚合等方式壓縮告警上報的數量，提升故障處理效率?；诖藞鼍?，光傳送網智能故障管理可用于解決上述問題，對應到監(jiān)控排障各個環(huán)節(jié)的工作目標見對己發(fā)生的網絡&業(yè)務故障。進行故障快速發(fā)現，完成故基于分析結果，生成結構化處理建議或方案，7.2.2智能化需求光傳送網智能故障管理各環(huán)節(jié)需要實現的詳細需求如下：a)場景化監(jiān)控：按照監(jiān)控場景需求，針對特定故障，圍繞告警或性能參數設定監(jiān)控策略：b)故障隱患識別：對于發(fā)生的故障，為了快速、準確的識別故障根因，需要將所有上報的原生以及衍生告警及時獲取到管理系統。為了降低分析過程的冗余數據，故障識別需要首先識別有效告警，實現對故障原生告警以及衍生告警的徹底感知。再按照不同的維度(例如時間、拓撲關系等)產生的告警進行對應的分組，從而進一步降低告警復雜度c)根因定位：基于光傳送的建模思想，從設備物理層面到業(yè)務邏輯層面，定義了多層連接對象。原始的