信息通信網(wǎng)智能化運(yùn)營管理需求與用例 光傳送網(wǎng)絡(luò)維護(hù)

信息通信網(wǎng)智能化運(yùn)營管理需求與用例光傳送網(wǎng)絡(luò)維護(hù)本文件規(guī)定了在光傳送網(wǎng)維護(hù)過程中的典型智能化用例，并基于此總結(jié)光傳送網(wǎng)維護(hù)智能化的關(guān)鍵功能需求，包括了光傳送網(wǎng)智能化運(yùn)營管理概述、光傳送網(wǎng)維護(hù)智能化需求和光傳送網(wǎng)運(yùn)營管理典型場景用例。本文件所指的光傳送網(wǎng)包括光傳送網(wǎng)(OpticalTransportNetwork,OTN)和波分復(fù)用(WavelengthDivisionMultiplexer,WDM)網(wǎng)絡(luò)，不包含分組傳送網(wǎng)(PackageTransportNetwork,PTN)和切片分組t本文件適用于光傳送網(wǎng)的智能化維護(hù)相關(guān)技術(shù)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(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。下列縮略語適用于本文件FEC前向糾錯(ForwardErrorCorrection)KPI關(guān)鍵性能指標(biāo)(KeyPerformanceIndicator)0Ch光通道(OpticaOTDR光時域反射儀(OpticalTimeDomainReflectometer)SLA服務(wù)等級協(xié)議(ServiceLevelAgreement)SNCP子網(wǎng)連接保護(hù)(SubnetworkConnectionProtection)45光傳送網(wǎng)維護(hù)智能化概述本文件針對光傳送網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)場景，定義了光傳送網(wǎng)絡(luò)維護(hù)智能化的主要任務(wù)和智能化需求，并提出了一些典型場景用例進(jìn)行了分析。在信息通信網(wǎng)智能化運(yùn)營管理系統(tǒng)功能架構(gòu)中，保障環(huán)節(jié)的用戶通過智能客服應(yīng)用以及智能化維護(hù)應(yīng)用傳遞智能化維護(hù)意圖，以滿足自身的智能化維護(hù)需求。而智能客服應(yīng)用與智能化維護(hù)應(yīng)用則是通過運(yùn)營管理能力開放層，調(diào)用運(yùn)營保障、網(wǎng)絡(luò)控制以及傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理能力,結(jié)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(wǎng)絡(luò)維護(hù)智能化需求6.1光傳送網(wǎng)維護(hù)工作分類及內(nèi)容光傳送網(wǎng)維護(hù)的目標(biāo)是保證網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，及時發(fā)現(xiàn)和處理故障，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)行操作變化時，也務(wù)必使操作影響最小化。按照運(yùn)營商日常維護(hù)工作的主要內(nèi)容，大致可以分為監(jiān)控排障、網(wǎng)絡(luò)巡檢、割接變更以及網(wǎng)絡(luò)測試四大類，見表1:6.2光傳送網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作智能化需求細(xì)分監(jiān)控排障是運(yùn)維人員及系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)中的資源及業(yè)務(wù)的運(yùn)行情況，包括性能以及告警等數(shù)據(jù)，進(jìn)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(jié)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(wù)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(wǎng)絡(luò)監(jiān)控保障目標(biāo)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(wù)SLA要求等，一般應(yīng)用于重大節(jié)日、運(yùn)動會等專項保障場景；b)故障差隱患識別：根據(jù)獲取到的原生&衍生告警，性能等數(shù)據(jù)，使用AI或者大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)手段，智能化識別故障根因，或性能趨勢或隱患預(yù)發(fā)現(xiàn)等，智能化分析受影響的業(yè)務(wù)：c)根因定位：基于已獲取到的資源、告警、性能等數(shù)據(jù)，結(jié)合OTDR等技術(shù)手段，完成故障隱患5的精準(zhǔn)位置識別：d)處理方案設(shè)計：結(jié)合歷史處理案例或者AI技術(shù)，智能化提供準(zhǔn)確的故障和隱患的處理方案。e)故障處理；根據(jù)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(wǎng)絡(luò)維護(hù)日常監(jiān)控的數(shù)據(jù)多種多樣，例如光功率、衰減、FEC等性能數(shù)據(jù)及告警等。維護(hù)工作中也有類似OTDR等技術(shù)手段，輔助定位故障位置。因此，結(jié)合當(dāng)前類似AI、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)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(shè)計等多個環(huán)節(jié)存在智能化需求。6.2.2網(wǎng)絡(luò)巡檢網(wǎng)絡(luò)巡檢是運(yùn)維人員手工或借助系統(tǒng)，定期對整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行狀態(tài)檢查、KPI監(jiān)控等逗視檢查作業(yè)，以達(dá)到發(fā)現(xiàn)、排除故障隱患，提升網(wǎng)絡(luò)使用效率等目標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)巡檢各環(huán)節(jié)需要完成的任務(wù)以及智能化需求包括：a)巡檢意圖生成：智能化的基于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)目標(biāo)生成巡檢對象和巡檢周期；b)巡檢方案設(shè)計：制定逗檢任務(wù)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(shù)手段，實現(xiàn)遙檢任務(wù)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(wù)，記錄相應(yīng)的巡檢結(jié)果：d)巡檢結(jié)果分析與異常處理：對巡檢得到的結(jié)果進(jìn)行分析，識別隱患，對識別到的故障進(jìn)行根因分析并針對性的完成故障閉環(huán)。網(wǎng)絡(luò)巡檢工作通常以作業(yè)計劃方式進(jìn)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(nèi)容包括了巡檢時象、巡檢項以及對應(yīng)的遵檢規(guī)則。從巡檢項上看，包括網(wǎng)元狀態(tài)巡檢、網(wǎng)元配置巡檢、網(wǎng)絡(luò)配置巡檢以及網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)狀態(tài)巡檢。光傳送網(wǎng)存在一些專業(yè)特有的檢查內(nèi)容，例如SNCP倒換狀態(tài)、光功率等。但是這些作業(yè)內(nèi)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(shè)計以及巡檢結(jié)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(fù)用監(jiān)控排障相關(guān)的能力。6.2.3割接變更割接變更是對正在使用的線路、設(shè)備進(jìn)行操作，又叫網(wǎng)絡(luò)遷移，是對網(wǎng)絡(luò)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(wù)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(yù)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(shè)計：變更方案主要包括制定網(wǎng)絡(luò)變更的目標(biāo)、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(yùn)維人員，所需要的設(shè)備、板卡、輔料、工具，以及相關(guān)訪問權(quán)限等必要信息：6c)風(fēng)險評估決策：對于需要執(zhí)行的割接變更進(jìn)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(fēng)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(shè)計；d)變更操作：執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)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(wù)驗證：變更操作完成后的驗證操作，包括驗證設(shè)備和業(yè)務(wù)的狀態(tài)，具體KPI指標(biāo)等，確保達(dá)成變更方案制定的目標(biāo)。割接變更的智能化存在于割接變更意圖生成、變更方案設(shè)計和風(fēng)險評估決策環(huán)節(jié)，特別是對于割接動作帶來的風(fēng)險，受影響的業(yè)務(wù)，雷要依賴大數(shù)據(jù)的分析能力。至于其他環(huán)節(jié)，則依賴于系統(tǒng)自動化程6.2.4網(wǎng)絡(luò)測試網(wǎng)絡(luò)測試是運(yùn)維人員通過對檢測對象按照預(yù)定的方法/工具使其產(chǎn)生特定行為的活動，查看、分析輸出結(jié)果，以了解檢測對象實際運(yùn)行情況的一種方法。網(wǎng)絡(luò)測試各環(huán)節(jié)需要完成的任務(wù)以及智能化需求包括a)測試意圖生成：智能化的基于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行或操作情況生成測試對象和測試項：b)測試方案設(shè)計：根據(jù)測試意圖，智能化設(shè)計測試任務(wù)，包括測試對象、測試時間、測試方法、以及具體的技術(shù)要求等；c)測試執(zhí)行：按照測試任務(wù)執(zhí)行測試；d)測試結(jié)果分析：基于測試任務(wù)執(zhí)行獲得的結(jié)果進(jìn)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(guān)的智能化能力。從測試內(nèi)容上看，網(wǎng)絡(luò)測試包含網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)質(zhì)量測試，包括測試?yán)膭?chuàng)建和參數(shù)配置。測試過程中可以掛表獲得各類數(shù)據(jù)，例如鏈路狀志(流量、光功率等),和業(yè)務(wù)狀態(tài)(時延、抖動、丟包指標(biāo)等)。部分參數(shù)的測量可以依賴于光傳送網(wǎng)的設(shè)備技術(shù)。例如，光傳送網(wǎng)可以基于ITU-TG.709標(biāo)準(zhǔn)提供在線測試網(wǎng)絡(luò)時延功能，提高時延測試的精度和效率部分參數(shù)的測量可以通過設(shè)備的集成能力形成測試效率的提升。例如，光傳送網(wǎng)設(shè)備的集成OTDR功能，可以在線化測試光纖質(zhì)量，在出現(xiàn)光纖中斷等故障時，可以快速測試并定位光纖斷點(diǎn)位置，大幅提升測試效率。網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(wù)SLA結(jié)合，當(dāng)業(yè)務(wù)出現(xiàn)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(nèi)。對于可能出現(xiàn)的違約場景，需要提供預(yù)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(nèi)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(wù)執(zhí)行曾能化評估測試結(jié)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(jī)性，目前無有效預(yù)測機(jī)制識別此類故障夏隱患。緩變類故障是老化，或建網(wǎng)/割接時不合格的操作帶來的熔纖點(diǎn)松動等造成的。級變類故障在硬件和業(yè)務(wù)故障前，會有一個不穩(wěn)定的性能下降運(yùn)行區(qū)間，因此存在可行的監(jiān)控預(yù)防機(jī)制。同時，以往光纖發(fā)生故障后，由于故障數(shù)據(jù)分散，缺乏有效的關(guān)聯(lián)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(fù)光路故障過程中，還需要對比割接前后光路質(zhì)量，避免割接質(zhì)量不光傳送網(wǎng)健康保障專門針對解決以上維護(hù)工作痛點(diǎn)，匹配到監(jiān)控排障的各個環(huán)節(jié)的工作目標(biāo)見表3監(jiān)控排障環(huán)節(jié)具體工作目標(biāo)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(zhǔn)確 故障隱患識別對于監(jiān)控得到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行加工、關(guān)聯(lián)、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(shè)計提供光層調(diào)測方案，光纖修復(fù)方案 故障處理執(zhí)行光纖修復(fù)方案，并修復(fù)效果進(jìn)行驗證回白光傳送網(wǎng)健康保障各環(huán)節(jié)需要實現(xiàn)的詳細(xì)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(wǎng)健康保障需要提供多種維度的監(jiān)控數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)項進(jìn)行不同采集頻率的監(jiān)控。支持光纖&0Ch按照健康狀態(tài)進(jìn)行分類，并對亞健康進(jìn)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(shè)置不同采集頻率以及性能指標(biāo)，如表4所示，采集故障隱患識別所需要的性能數(shù)據(jù)。并對采集到的性能數(shù)據(jù)，進(jìn)行清洗等粗加工，包括去重、去空、去除無效數(shù)據(jù)等，再進(jìn)行數(shù)據(jù)歸一化、特征點(diǎn)提取等細(xì)加工?；贏I模型庫、AI引擎以及智能算法，預(yù)測數(shù)據(jù)變化趨勢，結(jié)合預(yù)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(xué)衰減器(Electrical中高c)根因定位：當(dāng)發(fā)現(xiàn)光纖劣化為亞健康或中斷時，支持通過OIDR等技術(shù)手段，實現(xiàn)劣化或中斷位置。對于劣化或中斷的0Ch,可以向下關(guān)聯(lián)到服務(wù)層的光纖，向上關(guān)聯(lián)受影響的業(yè)務(wù)；d)處理方案：引入智能化算法等技術(shù)，提供相關(guān)的光層調(diào)測方案；e)故障處理；按照處理方案執(zhí)行光層調(diào)測或光纖熔接7.2光傳送網(wǎng)智能故障管理告警作為傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)的增長，以及更多種類、更細(xì)粒度的業(yè)務(wù)場景出現(xiàn)，設(shè)備告警上報的告警頻次以及數(shù)量也呈現(xiàn)指數(shù)級增長。傳統(tǒng)告警運(yùn)維依賴人工經(jīng)驗，手工預(yù)置過濾規(guī)則，導(dǎo)致大量重復(fù)單和漏單，運(yùn)維人員也不得不時刻緊盯著核心設(shè)備的告警信息，整體效率十分低下。光傳送網(wǎng)絡(luò)從底層的設(shè)備到業(yè)務(wù)層存在多層邏輯抽象，一個故障除了觸發(fā)設(shè)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(guān)系并非隨機(jī)生成，而是有內(nèi)在聯(lián)系，因此可以通過關(guān)聯(lián)聚合等方式壓縮告警上報的數(shù)量，提升故障處理效率?；诖藞鼍?，光傳送網(wǎng)智能故障管理可用于解決上述問題，對應(yīng)到監(jiān)控排障各個環(huán)節(jié)的工作目標(biāo)見對己發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)&業(yè)務(wù)故障。進(jìn)行故障快速發(fā)現(xiàn)，完成故基于分析結(jié)果，生成結(jié)構(gòu)化處理建議或方案，7.2.2智能化需求光傳送網(wǎng)智能故障管理各環(huán)節(jié)需要實現(xiàn)的詳細(xì)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(shù)設(shè)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(zhǔn)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(tǒng)。為了降低分析過程的冗余數(shù)據(jù)，故障識別需要首先識別有效告警，實現(xiàn)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?fù)潢P(guān)系等)產(chǎn)生的告警進(jìn)行對應(yīng)的分組，從而進(jìn)一步降低告警復(fù)雜度c)根因定位：基于光傳送的建模思想，從設(shè)備物理層面到業(yè)務(wù)邏輯層面，定義了多層連接對象。原始的