5G 时代运维转型探索

摘 要

面对5G时代大带宽、大连接及低时延高可靠的差异化服务要求，运营商应改变现有的生产运维方式，变被动维护为主动维护，建设智能化的运维体系。主要包括以网络故障的预检预测和自动处理为切入点的网络维护自动化能力；建设规建维优一体化的生产流程和业务自动开通能力，构建网络的快速交付能力；建设统一的数据和应用平台，构建敏捷开发、协作开发的模式；建设相应的人才培养政策，在培养网络专家的基础上，加大数据分析、数据运营方面的能力培养。

关键词  5G  智能运维  自动化  建维一体  大数据  AI

1、概述

2019年的11月1日，三大运营商5G套餐正式商用，标志着中国正式进入5G时代。5G网络可以提供超高清视频、VR/AR、高速移动上网等大流量移动宽带业务，提供以传感器和数据采集为目标的高可靠低时延通信，也能够以海量的机器通信为车联网、工业控制等垂直行业提供服务。5G时代这种超大带宽、海量链接、超低时延的特性，将缔造出众多的新领域技术应用和生产力革命，让沟通与信任无处不在，也让产业升级得到有力支撑。所有应用场景的实现，都离不开各种先进技术的成熟和应用，网络切片、MEC、SR、SDN、NFV等都是大家耳熟能详的5G关键技术，然而5G里面还有一个关键环节不能忽略，那就是网络运维工作。

2、运维转型的必要性

5G在给社会带来便捷的同时，给网络运营工作带来前所未有的挑战， 主要体现在下面几个方面：

第一，客户需求层面，接入场景更加多样，需求特点天差地别，而且对于行业用户，需要提供的业务保障级别更高。第二，组网密度大，业务模型复杂， 5G基站使用的频点更高，因此网络部署密度更大，另外云化及边缘计算的引入，导致网络上的业务流量模型更加复杂。第三，多网共存的现状以及5G网络的共建共享，都会给未来的运维工作带来巨大挑战。

因此，为了能给各行各业提供高质量的5G智能网络和智能服务，运营企业应该先将自己的生产运维工作智能化，打造以大数据为基础、以AI为驱动的智能化运维体系。

3、智能化运维体系探讨

构建新型的智能化运维体系，就要打破原来的维护习惯，构建新的流程体系，构建新的运营模式，建设统一的智慧平台和自动化的维护手段。

网络的自动维护能力：网络维护工作的内容很多，在由传统的人工维护方式向自动化维护转变的过程中，不可能一蹴而就，全面实现网络自动化维护，应该按照重要紧急原则筛选关键点进行突破。如以故障自动派单自动处理为切入点，逐步扩大数据关联范围，提高网络自动维护的能力。选择故障处理作为切入点，主要是考虑以下几方面的因素：首先，尽力减少故障发生频次、缩短故障历时，在任何时候都是运维人的首要职责；其次，我们已经全面实现了故障的自动派单，也利用现有的数据，做了专业内的关联规则和一些简单的跨专业关联规则，从故障处理作为切入点更容易实现；再次，5G时代，网络将更多的服务于行业用户，面对更复杂的网络结构和更苛刻的网络指标，必须做到故障预警/定位/处理有机结合。 

理想的故障处理应具备“先”、“快”、“准”三个特点。

自动故障处理之“先”，是指故障发生之前，提前发现网络隐患，并进行预警和干预。面对未来实时性要求更高的业务场景，网络的提前预警，显然是必要的。要想有效进行网络预警，需要扩展大量的网络数据，并对这些数据进行快速的分析处理，因此建立统一的大数据平台，是实现网络故障提前预警的基础；利用云计算的丰富算力，逐步引入机器学习，对故障预警模型进行训练和优化，是我们争取维护主动权的必要条件。

自动故障处理之“快”，是指利用设备的自动诊断和自动恢复能力，实现机器处理与人工处理相结合的故障处理模式。

如下图所示，当系统收到告警数据，在经过必要的处理之后，先由机器进行特征库比对，按照人工策略或机器自动学习到的处理策略进行预处理，处理完成后进行查询校验，测试通过后直接闭环。如果机器校验故障处理不通过，再携带机器预判的原因及处理建议，随故障单一起派发给一线维护人员，由维护人员进行上站处理。

这种机器闭环与人工闭环相结合的处理方式，可以大量的减少人工接单数量，提升网络运维效率。

自动故障处理之“准”，准确判断故障点，是故障快速处理的前提，更是机器自动处理的基础。故障定位的准确首先要有完整的数据做支撑。打破专业界限，实施网络级的统一关联，其次引入智能根因分析算法，依托大数据处理技术，实现多层网络的故障精准定位。

由此可以看出，面对用户对网络质量越来越高的要求和日益复杂的网络现状，运营商必须要建设以大数据和AI技术为基础的网络健康检测机制，实现故障预防预测、故障精准定位和故障自动处理，以故障处理作为切入点，逐步拓展网络自动维护能力，为5G网络安全运行保驾护航。

业务快速部署：智能运维体系建设中，应该包含业务快速部署能力，以业务的快速交付为目的，建设规建维优一体化运作流程，实现业务开通自动化，为客户提供定制化服务。

首先，建维一体，建设一体化生产流程，实现网络资源自动分析自动预警，对未来网络发展进行预测，提前储备网络能力，优化网络性能。实际上，客户业务交付周期长，根本原因是工程采购和建设周期过长。因此进行业务热点分析，在热点地区提前储备必要的网络能力，可以显著缩短业务交付时间；其次，实现网元自动上线、自动配置、自动资源采集和自动业务发放的全自动生产模式，在业务开通过程中通过流程触发动作，减少人为干预，进一步缩短业务交付时间；再次，为用户提供便捷的自助式服务手段，将带宽、时延、安全级别、自主监控等作为用户业务的增值特性，为用户提供自助式定制服务。 

产品快速开发能力：这里的产品，不光是指推向市场的产品，还包括面向网络维护而开发的各种工具。这里主要是指面向维护、面向网络的各种应用。建设统一的数据平台，打破数据壁垒，将网络中的全量数据进行统一的采集、存储和分析，拉通全网的数据，为上层的各种应用提供数据支撑。这种经过处理的全量的网络数据才是我们实现上层应用的根本。有了数据，还要有统一的应用平台，应用平台采用微服务化部署，提供标准的API接口。建立协作开发平台和代码分享制度，减少不同省市、不同专业之间的重复开发。所以构建一个统一的云化平台，建立代码分享制度是十分有必要的。

人才队伍体系建设：任何时候，人才都是成功的关键因素。在智能化运维转型过程中，运营商一方面要继续培养网络专家，做好网络的基础维护工作，深入研究新技术的应用；另一方面，要大力培养ICT维护专家，加强数据分析、数据治理、业务运营方面的能力培养，加速自有人才队伍建设。 

4.结语

我们必须认识到，智能化运维是一个长期的演进过程，网络智能化实际上就是逐步提升运维自动化水平的过程，将人的工作逐步由机器来替代，最终实现人员的完全解放，逐步提升网络的智能化水平。5G时代，给运营商带来挑战的同时，也带来巨大的机遇。如何抢占市场先机，是每个运营商亟待解决的问题，智能化运维正是一种非常有效的手段，可以尽快的实现场景智能化，将庞大的网络数据充分挖掘利用，开拓新的服务市场。

参考文献

[1] 亚信科技（中国）有限公司 .5G时代的网络智能化运维详解[J]. 清华大学出版社,2021(1):2-13.

[2] 崔景.浅谈5G网络智能运维模式的构建.技术与市场,2021.

[3] 黄辉，杨秀敏，梁金钟，卿晓春.浅谈5G带来的运维模式转型.通讯世界,2020.