“传输智慧运维工作台”使能5G SPN传输网数字化转型

季海峰

中国移动通信集团江苏有限公司

0 引言

传输网是基础网络，是支撑CHBN业务发展的核心能力，是实现公司5G+战略目标的坚实基础。在5G SPN建设初期，传输专业在全省范围内率先完成集约化的OMC系统改造与建设，并创新性地打造“传输智慧运维工作台”，实现传输运维模式数字化转型；通过具备API能力的运维平台将传输网络能力进行数字化呈现，通过平台对网络能力进行数字化编排形成自动化的应用，通过对外API接口进行能力开放，支撑上层及外部的行业应用。

传输智慧运维工作台以传输基础网络、厂家网管OMCDC为能力底座，沉淀与整合传输网络的原子能力，实现两大关键功能与相关应用：第一，基于运维工作台对传输网络的原子能力进行场景化、流程化编排，形成传输自动化、场景化的运维应用，构建自动、智能的支撑手段，提升运维效率。第二、整合传输原子能力，并向上层系统、周边部门进行能力聚合与能力开放，支撑5G 2B、集客专线等场景化业务发展，构建敏捷优质的业务支持能力。

1 5G业务发展对传输SPN网络运维挑战分析

5G正式商用以来，各种沉浸式实时视频业务正在成为5G的第一波特色应用，并显著提升个人消费者的体验。要真正发挥5G的价值，还要看工业互联网（2B）应用。“5G+工业互联网”的融合创新既是产业发展的必然趋势，也是推动新旧动能转换的重要动力。5G具备超大带宽、超低时延、海量连接的特性，与工业互联网的要求和目标高度契合，为工业互联网新型基础设施建设和融合创新应用提供了关键支撑和重要机遇。

为支撑5G+新型业务的发展，从传输网传统的“规-建-维-优”手段分析，还存在如下的问题与短板：（1）面向5G规模化站点开通，压力大，效率低，长流程，且人工规划电路，出错率高，自动化程度低，手工配置参数，人力投入大。（2）面向5G 2B多样型的业务SLA需求，当前传输网的运维手段还存在许多短板，例如对业务需求还存在被动响应、排障手段缺乏等问题。以5G 2B和集客专线为例，前端5G 2B专线SLA要求越来越严苛，但传输业务不可视、排障时间长的问题依旧非常明显。（3）为支撑5G 2B、集客业务的快速发展，当前传输设备+光缆网投资价值难以衡量，SLA情况无法显性化地支撑市场部门拓展。

2 应对策略

针对传统方法的不足，创新性地打造“传输智慧运维工作台”，开发全新的SPN自动发放、业务质量智能管理、时延地图、重点区域场景化保障等应用，达到以下效果：

（1）创新性地开发SPN网络承载5G基站的自动资源规划、基站电路的自动开通能力；提升基站传输电路开通效率80%，支撑5G快速建网。

（2）创新性地应用iFIT随流检测技术，实现网络运行状态的精准采集、网络运行情况的数字化、精准实时呈现，为用户提供场景化的、关键SLA指标的量化指标，在指标劣化前进行预警，保障业务高质量承载。

（3）创新性地开放传输网络时延、流量、丢包等相关网络KPI能力，形成时延地图、流量交通图，并实现对用户的网络能力可达图，支撑市场部有效进行政企、垂直行业等重要用户拓展。

2.1 技术方案详细介绍

2.1.1 整体思路

传输智慧运维工作台整体系统架构如图1所示。基于厂家DC标准的OMC北向接口，创新性地打造“传输智慧运维工作台”，通过北向接口采集网络配置、性能、容量等相关数据，并进行业务场景封装，形成标准&公共业务的原子能力资产；基于流程编排和页面编排能力，快速对公共能力资产进行组装，适配不同场景的自动作业流程，提高资产复用度、业务响应速度。

图1 传输智慧运维工作台整体系统架构

2.1.2 传输智慧运维工作台应用一

传输智慧运维工作台应用：SPN基站传输电路自动开通。自动开通架构如图2所示。

图2 自动开通架构图

方案与系统架构：基于SDN架构的统一编排与分层编排的思路，分阶段提升传输电路业务配置自动化能力，实现电路配置的自动化与业务需求的敏捷响应。

第一阶段：基于“传输智慧运维工作台”系统，进行资源的自动分配与电路数据的自动下发以及业务自动测试，支撑5G快速建网。

预期收益：资源分配+电路开通时间从45分钟到1分钟，释放重复劳动，效率提升90%。

第二阶段：基于与上层端到端编排系统的配合与衔接及传输自动化系统，客户需求发起后，自动化完成传输网资源评估，基于客户的SLA需求自动化完成网络方案设计，自动化完成客户订单开通。由传统割裂的系统与人员支撑状态转变为支撑业务运营系统“一站式受理、一站式开通”，实现秒级开通。

主要功能与创新点：（1）规则模板化，工作台自动对接上下游系统，传输电路开通全程闭环“0”人干预；（2）传输资源自动分配与回填，打造可持续性的资源底座；（3）减少重复劳动，开站效率由20站/天/人提升到100站/天/人；（4）利用SPN网络能力开放，传输运维工程师进行运维应用自编排，成功完成人员的数字化转型。

2.1.3 传输智慧运维工作台应用二

传输智慧运维工作台应用：SPN业务质量管理。

方案与系统架构：SPN业务质量管理基于传输智慧运维工作台设计了五层技术架构，通过Telemetry协议（数据采集协议）秒级数据采集，平台系统实现计算、分析、可视。通过GIS（地理信息系统）关联传输网络与物理资源分析，可实现网络质量、业务SLA实时可视、主动监控、故障快速定界定位、关键场景的网络信息数字化等功能。并通过API接口，实现对其它上层应用系统实现能力开放。

主要功能与创新点：（1）5G SPN传输网络还原，场景化视角，独立拓扑监控传输业务；（2）业务SLA多维可视，基于随流质量监控方案，提供5G SPN传输网络运维仪表盘，多维度展现5G基站业务质量信息和SPN传输网络信息；（3）故障洞察，主动监测5G基站与核心网之间的业务传输质量SLA，实现业务质量自动感知，针对某些问题给出故障修复建议；（4）重保区域网络信息数字化，针对重保区域，支持将人工整理的环网信息和光缆信息、管道信息进行映射关联，通过逻辑拓扑与物理拓扑GIS联动，将重保区域网络拓扑及场景进行还原。

2.1.4 传输智慧运维工作台应用三

传输智慧运维工作台应用：开放传输网络KPI能力（时延、容量等），支撑垂直行业用户应用与发展。

5G SPN网络面向垂直行业用户最关键的是SLA可承诺，其中传输网的SLA包括：组网带宽、时延、丢包、抖动。可视可管SLA的保障能力是在5G时代垂直行业用户选择5G&5G SPN网络的一个核心的基础。

方案架构与创新点：传输智慧运维工作台对SPN网络/OMC进行统一性能、流量、配置采集，并进行拓扑关联，KPI、业务SLA关联，通过工作台进行能力封装与开放，为垂直行业用户提供独立的业务质量KPI监控手段，同时形成传输大网的时延地图、流量交通图、网络能力可达图等，支撑市场部进行垂直行业用户的拓展。开放传输网络能力支撑政企、垂直行业用户整体架构如图3所示。

图3 开放传输网络能力支撑政企、垂直行业用户整体架构图

3 传输智慧运维工作台应用案例介绍

3.1 SPN网络自动开通

以无锡试点为例，当前暂未与综资系统对接，采用手工录入电路调单方式；启用智慧运维工作台后自动完成资源分配、路由计算和配置下发。单站开通时长由30min减少到1min。

3.2 重大活动5G ToB垂直行业重点场景SPN业务质量保障应用案例

3.2.1 重大活动业务质量保障

背景：针对重大活动保障工作传统被动响应的工作方式，利用智慧运维工作台的数字化能力，化被动为主动，极大提升了整体的传输网保障措施与保障手段。

保障措施一：整体监控保障。针对重保场景，在智慧运维工作台基于NCE的网管数据、IFIT技术的性能采集、业务质量采集数据进行关联，分别建立重大场景的日常监控任务，进行网络质量、业务质量的日常监控。实时关注网络、切片业务的拥塞，时延的相关指标情况。

保障措施二：局部、场景化与个性化监控保障。以马拉松赛事重保为例，马拉松比赛人数众多，且会出现多种高清4K视频直播、无人机回传等应用，通信需求强烈。

针对马拉松比赛（迷你、半程、全程）的三种比赛路线，利用传输智慧运维工作台对三条路线所涉及到的基站、传输网络进行独立拓扑呈现，实现数据实时刷新与上报。

通过传输智慧工作台衔接网管数据、资管数据，通过GIS化的手段，分别针对三条线路的逻辑拓扑与物理拓扑进行关联，进行地理化呈现。当前出现传输网络任何一段光缆、任何一条链路出现中断或者业务质量问题，可以通过大数据的关联分析，轻易而直观地判断出发生问题的具体物理位置，助力快速抢修、快速故障恢复。

3.2.2 WF云工厂智能制造项目

面向5G ToB垂直行业用户能力开放与业务质量保障：WF云工厂智能制造项目。

WF5G云工厂智能制造项目是“5G+工业互联网”的典型应用场景。WF高科技集团股份有限公司是是国内汽车零部件的著名生产厂商，发动机作为汽车的核心精密部件，其特征细微，人工质检精度低、效率低，难以满足生产线自动化生产的要求，另外，生产线有线布线成本高，调整难。为了解决以上问题，需要引入基于5G的深度学习算法的云、边、端协同的软硬一体化AI智能质检系统。

WF AI智能质检系统提出了更严苛的业务需求，系统中采用的PLC工控机对时延有明确的要求，平均时延＜16ms，最大时延＜48ms，抖动时延＜20ms；任意指标不满足要求都将导致系统运行异常。AI光学相机传送高清图片的带宽需求达到30Mbps，对带宽、丢包敏感。

如此严苛的业务指标需求，需要使能创新的业务SLA可视可管可控方案，通过SPN网络与NCE控制器的Telemetry协议（数据采集协议）秒级数据采集，实现SPN网络质量、业务SLA实时可视、主动监控、故障快速定界定位，并通过传输智慧运维工作台将网络信息、独立的网络KPI等数字化能力对WF用户进行能力开放，支撑5G云工厂智能制造项目的相关检测与应用。

成效：（1）传输智慧运维工作台将独立的网络拓扑、独立的网络KPI信息向客户进行能力开放。质检人员可根据独立拓扑，定制化可视业务SLA指标，实时监控业务质量。（2）重点业务SLA质量7×24小时监控，保障重点业务稳定运行。通过大数据分析实现厂区业务的关键事件主动保障，长期监控关注的SLA指标。（3）重点业务性能劣化预警，提升系统风险管控能力。

综上，在项目应用SPN网络的业务质量管理、业务质量SLA指标精准直观可视、业务质量劣化提前预警等功能，切实提升了客户业务质量获取的便利性，提升了生产效率，同时通过业务质量优化预警，产线停工的情况也大幅降低。

3.3 支撑市场部进行政企、垂直行业发展

政企业务、垂直行业市场是当前业务增长的新动能，转型升级的主力军。积极利用传输工作台进行网络能力开放，创新性地开放传输网络时延、流量、丢包等相关网络KPI能力，形成时延地图、流量交通图、对用户的网络能力可达图，支撑市场部门有效进行政企、垂直行业等最终用户拓展。

政企、5G垂直行业用户对网络要求最关键的是SLA可承诺。通过传输网的能力开放功能，将传输网络与无线基站的整体网络业务质量信息提前提供给市场拓展部门，对企业专线的发展提供了强有力的支撑。

以市场部拓展一条企业专线为例，原先对于客户提出的SLA要求，运维人员只能大致估算一下时延与带宽利用率情况。利用智慧运维工作台与传输网络的能力开放，在工作台点击相关网络SPN网元，自动规划出时延最优、容量利用率最优的两条路径。针对客户的SLA要求，市场部门可以很直观地对政企客户进行网络能力呈现，并且可以通过时延优先、容量优先等差异化的保障方式，直接打消客户疑虑、获得客户的认可。

4 结束语

经实践论证，传输智慧运维工作台通过对厂家网管数据、资管的资源数据、业务数据，进行大数据的整合分析，并进行业务场景封装，形成标准&公共业务的传输网原子能力资产，并逐步积累；基于流程编排和页面编排能力，快速对公共能力资产进行组装，适配不同业务场景的自动作业流程，提高资产复用度、业务响应速度的思路与实践是可行的，是符合运维数字化、自动化、智能化转型要求的。目前重点完成了传输电路自动开通、业务质量管理与保障、传输网能力开放支撑政企用户发展等相关应用的开发，实现了5G传输电路开通效率提升、传统运维手段增强、政企业务响应效率提升。目前5G传输SPN设备的OMC已实现了集中化部署，传输智慧运维工作台天然具备了推广复制的条件，后续针对各地业务场景的不同，将积极开展推广与应用。