信息通信网智能化运营管理需求与用例 光传送网络维护

信息通信网智能化运营管理需求与用例光传送网络维护本文件规定了在光传送网维护过程中的典型智能化用例，并基于此总结光传送网维护智能化的关键功能需求，包括了光传送网智能化运营管理概述、光传送网维护智能化需求和光传送网运营管理典型场景用例。本文件所指的光传送网包括光传送网(OpticalTransportNetwork,OTN)和波分复用(WavelengthDivisionMultiplexer,WDM)网络，不包含分组传送网(PackageTransportNetwork,PTN)和切片分组t本文件适用于光传送网的智能化维护相关技术的部署、测试2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。下列缩略语适用于本文件FEC前向纠错(ForwardErrorCorrection)KPI关键性能指标(KeyPerformanceIndicator)0Ch光通道(OpticaOTDR光时域反射仪(OpticalTimeDomainReflectometer)SLA服务等级协议(ServiceLevelAgreement)SNCP子网连接保护(SubnetworkConnectionProtection)45光传送网维护智能化概述本文件针对光传送网络的维护场景，定义了光传送网络维护智能化的主要任务和智能化需求，并提出了一些典型场景用例进行了分析。在信息通信网智能化运营管理系统功能架构中，保障环节的用户通过智能客服应用以及智能化维护应用传递智能化维护意图，以满足自身的智能化维护需求。而智能客服应用与智能化维护应用则是通过运营管理能力开放层，调用运营保障、网络控制以及传统网络管理能力,结合智能引擎完成意图感知、分析、决策、执行工作。6光传送网络维护智能化需求6.1光传送网维护工作分类及内容光传送网维护的目标是保证网络运行状态稳定，及时发现和处理故障，当网络需要进行操作变化时，也务必使操作影响最小化。按照运营商日常维护工作的主要内容，大致可以分为监控排障、网络巡检、割接变更以及网络测试四大类，见表1:6.2光传送网络维护工作智能化需求细分监控排障是运维人员及系统对网络中的资源及业务的运行情况，包括性能以及告警等数据，进行长时间不间断的获取、观察、分析，从而对己发生的或即将发生的故障做出判断，形成故障原因、定位结论，制定处理方案最终促成故障的及早排除。监控排障各环节需要完成的任务以及智能化需求包括：a)场景化监控：可以智能化的基于网络监控保障目标生成定制化的监控需求，如监控范围、监控时间、可靠性要求、业务SLA要求等，一般应用于重大节日、运动会等专项保障场景；b)故障差隐患识别：根据获取到的原生&衍生告警，性能等数据，使用AI或者大数据分析等技术手段，智能化识别故障根因，或性能趋势或隐患预发现等，智能化分析受影响的业务：c)根因定位：基于已获取到的资源、告警、性能等数据，结合OTDR等技术手段，完成故障隐患5的精准位置识别：d)处理方案设计：结合历史处理案例或者AI技术，智能化提供准确的故障和隐患的处理方案。e)故障处理；根据处理方案处理故障或排除隐患，并做测试回归验证。光传送网络维护日常监控的数据多种多样，例如光功率、衰减、FEC等性能数据及告警等。维护工作中也有类似OTDR等技术手段，辅助定位故障位置。因此，结合当前类似AI、大数据分析等技术手段,可以满足较多场景的智能化需求。监控排障在场景化监控、故障差隐患识别、根因定位及处理方案设计等多个环节存在智能化需求。6.2.2网络巡检网络巡检是运维人员手工或借助系统，定期对整个网络进行状态检查、KPI监控等逗视检查作业，以达到发现、排除故障隐患，提升网络使用效率等目标。网络巡检各环节需要完成的任务以及智能化需求包括：a)巡检意图生成：智能化的基于网络维护目标生成巡检对象和巡检周期；b)巡检方案设计：制定逗检任务的作业计划，包括巡检区域、对象、时间、人员、逗检项等，在制定过程中可以借助AI等技术手段，实现遥检任务的推荐、优化：c)巡检方案执行：按照巡检方案执行对象的巡检任务，记录相应的巡检结果：d)巡检结果分析与异常处理：对巡检得到的结果进行分析，识别隐患，对识别到的故障进行根因分析并针对性的完成故障闭环。网络巡检工作通常以作业计划方式进行，又分日作业计划、月作业计划、年作业计划等。作业计划的主要内容包括了巡检时象、巡检项以及对应的遵检规则。从巡检项上看，包括网元状态巡检、网元配置巡检、网络配置巡检以及网络及业务状态巡检。光传送网存在一些专业特有的检查内容，例如SNCP倒换状态、光功率等。但是这些作业内容，以及作业计划的配置、分配、执行以及查询等需求，更多依赖于自动化程度，在巡检方案设计以及巡检结果的分析以及根因定位存在一定的智能化需求，这些雷求也可以复用监控排障相关的能力。6.2.3割接变更割接变更是对正在使用的线路、设备进行操作，又叫网络迁移，是对网络物理或逻辑上的更改。割接变更各环节需要完成的任务以及智能化需求包括：a)割接变更意图生成：智能化的基于己预先计划的市政施工或迁移计划生成割接对象；b)变更方案设计：变更方案主要包括制定网络变更的目标、范围、操作时间窗、执行步骤，梳理识别各执行步骤涉及的部门以及运维人员，所需要的设备、板卡、辅料、工具，以及相关访问权限等必要信息：6c)风险评估决策：对于需要执行的割接变更进行智能化的凤险和影响识别，充分评估割接方案的可行性，必要时需要一定的模拟手段辅助。如果风险评估方案不可能，可以返回上一环节要求继续做变更方案设计；d)变更操作：执行网络变更的所有操作，包括操作前的备份，执行割接的命令或者物理操作以及失败场景下的回退操作：e)业务验证：变更操作完成后的验证操作，包括验证设备和业务的状态，具体KPI指标等，确保达成变更方案制定的目标。割接变更的智能化存在于割接变更意图生成、变更方案设计和风险评估决策环节，特别是对于割接动作带来的风险，受影响的业务，雷要依赖大数据的分析能力。至于其他环节，则依赖于系统自动化程6.2.4网络测试网络测试是运维人员通过对检测对象按照预定的方法/工具使其产生特定行为的活动，查看、分析输出结果，以了解检测对象实际运行情况的一种方法。网络测试各环节需要完成的任务以及智能化需求包括a)测试意图生成：智能化的基于网络运行或操作情况生成测试对象和测试项：b)测试方案设计：根据测试意图，智能化设计测试任务，包括测试对象、测试时间、测试方法、以及具体的技术要求等；c)测试执行：按照测试任务执行测试；d)测试结果分析：基于测试任务执行获得的结果进行分析，为可选环节，其智能化需求可以借助监控排障相关的智能化能力。从测试内容上看，网络测试包含网络和业务质量测试，包括测试例的创建和参数配置。测试过程中可以挂表获得各类数据，例如链路状志(流量、光功率等),和业务状态(时延、抖动、丢包指标等)。部分参数的测量可以依赖于光传送网的设备技术。例如，光传送网可以基于ITU-TG.709标准提供在线测试网络时延功能，提高时延测试的精度和效率部分参数的测量可以通过设备的集成能力形成测试效率的提升。例如，光传送网设备的集成OTDR功能，可以在线化测试光纤质量，在出现光纤中断等故障时，可以快速测试并定位光纤断点位置，大幅提升测试效率。网络测试执行过程更多依赖于测试工具集成化、自动化，对于网络测试的智能化并未有较多诉求。在测试发起时间存在智能化诉求，例如可以与业务SLA结合，当业务出现状态变更、路径变化，能够智能化发起时延测量测试，确保时延值在SLA范国内。对于可能出现的违约场景，需要提供预警，并智能化的提供解决方案一自动化完成故障处理自动化完成巡检内容自动化完成操作变更自动化完成变更验收一自动化完成测试任务执行曾能化评估测试结果及影响光纤故障又可以分为突变类故障和级变类故障。突变类故障由外力触发，例如施工掘等，这类故障伴有很大随机性，目前无有效预测机制识别此类故障夏隐患。缓变类故障是老化，或建网/割接时不合格的操作带来的熔纤点松动等造成的。级变类故障在硬件和业务故障前，会有一个不稳定的性能下降运行区间，因此存在可行的监控预防机制。同时，以往光纤发生故障后，由于故障数据分散，缺乏有效的关联组织，故障定界定位效率低下，造成故障处理时间较长。光纤割接后，恢复光路故障过程中，还需要对比割接前后光路质量，避免割接质量不光传送网健康保障专门针对解决以上维护工作痛点，匹配到监控排障的各个环节的工作目标见表3监控排障环节具体工作目标场量化监控对外提供多种维度的光纤80Ch场景化监控能力，提供快速，准确 故障隐患识别对于监控得到的数据，进行加工、关联、分析，根因定位对于有隐患的光纤识别隐患发生的位置 处理方案设计提供光层调测方案，光纤修复方案 故障处理执行光纤修复方案，并修复效果进行验证回白光传送网健康保障各环节需要实现的详细需求如下a)场景化监控：为了更好的支持监控需求，光传送网健康保障需要提供多种维度的监控数据，例如支持光纤&0Ch按照小时天周月等不同时间维度，或者对多种数据项进行不同采集频率的监控。支持光纤&0Ch按照健康状态进行分类，并对亚健康进行分类，以便快速识别隐患及其处理优先级：b)故障差隐患识别：按照不同监控需求，设置不同采集频率以及性能指标，如表4所示，采集故障隐患识别所需要的性能数据。并对采集到的性能数据，进行清洗等粗加工，包括去重、去空、去除无效数据等，再进行数据归一化、特征点提取等细加工。基于AI模型库、AI引擎以及智能算法，预测数据变化趋势，结合预置的性能门限，完成光纤20Ch未来的健康状态以及隐患发生时间评估。不同健康状态划分如表5所源端/宿端的：9电子可变光学衰减器(Electrical中高c)根因定位：当发现光纤劣化为亚健康或中断时，支持通过OIDR等技术手段，实现劣化或中断位置。对于劣化或中断的0Ch,可以向下关联到服务层的光纤，向上关联受影响的业务；d)处理方案：引入智能化算法等技术，提供相关的光层调测方案；e)故障处理；按照处理方案执行光层调测或光纤熔接7.2光传送网智能故障管理告警作为传统网络故障管理的主要手段，一直以来发挥着重要作用，但是随着光传送网络的增长，以及更多种类、更细粒度的业务场景出现，设备告警上报的告警频次以及数量也呈现指数级增长。传统告警运维依赖人工经验，手工预置过滤规则，导致大量重复单和漏单，运维人员也不得不时刻紧盯着核心设备的告警信息，整体效率十分低下。光传送网络从底层的设备到业务层存在多层逻辑抽象，一个故障除了触发设备层面的原生告警外，还会触发大量多级衍生告警。这些衍生关系并非随机生成，而是有内在联系，因此可以通过关联聚合等方式压缩告警上报的数量，提升故障处理效率。基于此场景，光传送网智能故障管理可用于解决上述问题，对应到监控排障各个环节的工作目标见对己发生的网络&业务故障。进行故障快速发现，完成故基于分析结果，生成结构化处理建议或方案，7.2.2智能化需求光传送网智能故障管理各环节需要实现的详细需求如下：a)场景化监控：按照监控场景需求，针对特定故障，围绕告警或性能参数设定监控策略：b)故障隐患识别：对于发生的故障，为了快速、准确的识别故障根因，需要将所有上报的原生以及衍生告警及时获取到管理系统。为了降低分析过程的冗余数据，故障识别需要首先识别有效告警，实现对故障原生告警以及衍生告警的彻底感知。再按照不同的维度(例如时间、拓扑关系等)产生的告警进行对应的分组，从而进一步降低告警复杂度c)根因定位：基于光传送的建模思想，从设备物理层面到业务逻辑层面，定义了多层连接对象。原始的