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承载网智能运维模式研究及应用基于AI、大数据和SDN技术的承载网智能运维模式研究及应用，中国联合网络通信有限公司山东省分公司隶属于中国联合网络通信有限公司，是依据工业和信息化部、国家发展和改革委员会、财政部联合发布的《关于深化电信体制改革的通告》，在成功融合原山东网通和原山东联通基础上组建的全业务电信运营商。

单位简介

山东联通主动履行大型国有企业社会责任，积极助力扶贫攻坚工作，扎实开展网络信息安全管理；圆满完成上海合作组织青岛峰会、海军节、“一带一路”高峰论坛等重大活动以及“温比亚”抢险救灾工作的通信保障及服务任务。先后获得“全国五一劳动奖状”、“国家级文明单位”、“国家级诚信维权单位”、“山东省消费者满意单位”、“山东省劳动关系和谐企业”等荣誉称号。作为山东省主导电信运营商，山东联通坚定共建共享，打造技术先进、覆盖广、网速快、体验好、效能高、全球领先的5G精品网，为5G用户带来超2Gbps的极致体验。

项目背景：随着人工智能、大数据、云计算和SDN/NFV等新技术的出现和发展，通信运营商基于人工方式的传统运维技术已经无法满足成本和效率的需求，自动化和智能化运维技术成为必然之选。同时，移动互联网、政企客户业务的高速发展，对通信运营商的网络提出了更高的要求，通信运营商需要进行数字化转型。移动业务和政企专线的发展，离不开高质量的传送网络。然而，省内部分地市分公司传送网带宽、光功率、时延等指标不理想，导致用户在传送专线数据、运行王者荣耀、观看腾讯视频、进行移动支付时，卡顿现象明显，从而造成用户体验下降，甚至引起用户申告。

为全面落实公司数字化转型要求，山东联通组织开展了基于AI、大数据和SDN技术的承载网智能运维模式探索；发挥党员先锋模范带头作用，成立BU+CU虚拟团队；通过承载网性能智能预警、专线自助开通与智能调速、作业计划自动执行、承载网资源智能核查、网络故障自动派单及智能修障等项目落地，提高工作效率，节省建设成本、人工成本、运营成本；同时有效支撑市场，提升客户感知，为企业带来一定的管理效益、经济效益和社会效益，具有较好的应用推广价值。基于本项目部分内容，申请《传输资源的状态检测方法和装置》、《光缆割接告警的管理方法、装置、设备及存储介质》、《应用于无限接入网IP化网络的预警方法、装置和设备》三项专利，并已由国家知识产局受理。

另外，项目部分成果获得2020年全国通信行业优秀QC成果、2020年中国联通运维专业战略人才技术案例征二等奖、2020年中国联通科技进步奖三等奖、2019年中国联通网络技术研究院科学技术奖一等奖、2020年首届山东省人工智能5G融合创新技能大赛优秀奖、2020年山东联通“成才在一线”第一届5G创新技能竞赛三等奖、2021年山东联通优秀QC成果，此外，项目团队还获得2020年通信行业质量信得过班组称号。

主要工作

基于AI、大数据和SDN技术的承载网智能运维探索涉及九方面工作。

1、承载网性能智能预警承载网性能智能预警包含传送网络内部流量/光功率预警、共建共享电信方向流量/光功率预警、核心网方向出口流量/光功率预警、线路劣化预警。 图1 承载网性能预警原理图自动采集全省传送网性能数据，通过AI智能分析，将异常数据通过钉钉机器人预警，精准推送到相关分公司。分公司收到预警后，第一时间采取设备扩板卡、业务负载分担、链路聚合、优化结构等方式，实现带宽扩容，使流量恢复正常；第一时间采取更换光衰耗器、光模块、尾纤、法兰等方式，使光功率恢复正常。

2、专线自助开通与智能调速集中部署SD-IPRAN/OTN管控平台，对全省IPRAN/OTN网络统一集中监控、管理和维护；通过云网协同模块（业务编排器）对接BSS/OSS系统，实现了IPRAN/OTN网络的资源入网、业务调度、故障变更、业务开通、配置动态采集等功能,支撑了智能专线业务的快速开通；提供跨地市跨厂家专线自动发放、带宽按需调整等业务，有效满足企业快速业务创新和及时服务响应的诉求；为政府、医疗、教育、科技、制造等各行业客户提供快速开通及调速服务，满足各类用户多样化业务需求。 图2 SD-IPRAN/OTN管控平台示意图

3、OTN云网协同将PeOTN网络与行业云打通，成功实现全省一跳直达入云；实现云网业务协同器的研发及南北向对接，实现云网开通的全流程贯通，建立OTN云网协同示范点。 图3 医疗云示意图目前已在蓬莱中医院、平阴人民医院等医院进行了试点。这些医院现有的IT架构，在维护便民服务APP、对外系统网站、数据备份、电子病历等方面越来越力不从心，设备采购和维护成本持续增加。利用PeOTN推动医院业务低时延入云，实现分钟级灾备响应能力，带宽临时调整，服务可视化，自动开通等功能，实现医院高效访问HIS，PACS等云服务。

4、资源智能核查定期采集承载网业务端口光功率，将业务端口与资源管理系统中的电路代号、调单等相关信息进行关联。通过大数据分析，形成虚占端口数据和不规范占用端口数据信息，通过钉钉机器人精准推送到分公司，将现有资源中的沉默资源盘活，节省建设投资，同时提高资源准确率。 图4 传送网资源智能核查原理图

5、作业计划自动执行全省作业计划的执行方式比较传统，比如OTN/WDM传输系统的平坦度和信噪比维护方式是，维护人员通过仪表定期测试或通过网管光谱分析板定期分析。针对该问题，开发自动巡检系统，在传输综合网管中生成OTN/WDM传输系统的平坦度和信噪比、MPI-R点光功率、MPT-S点光功率等作业计划内容。之后，打通传输综合网管和电子运维系统之间的接口，根据包机人和传输系统，将传输综合网管中生成的相关作业计划信息定期上传到电子运维系统。

6、智能割接通过该功能，割接人员可实时采集传输专业网管中的光功率，采集最小颗粒是传输系统的每个再生段，并自动对割接前后的光功率比对，判断是否达标。同时增加割接冲突检测功能，对同个传输系统同个复用段内不同再生段之间的割接申请进行检测，以便将割接批复在不同的时间，从而避免冲突。

7、光路由风险预警全省传输同路由隐患工作采用手工排查方式，效率和准确率均不高，经常发生光缆中断导致的传输开环故障，引起业务中断，导致客户投诉。针对该问题，自动采集全省传送网网元之间的物理光路，经过分析，如果同一个环网内两个及以上不同段落的物理光路相同，即判定承载网存在同路由风险，进行钉钉预警，精准推送给分公司处理，从而提升物理成环率，降低业务中断风险。

8、网络故障智能派单对承载网网管统一管控，建立告警数据采集-数据分析-数据整合-数据推送-告警调度的自动化流程，实现网络故障的自动定位、派单等功能。将 AI 应用于网络运维故障溯源场景中，运用分类、聚类等算法对原始告警进行预处理，运用 Apriori 算法、时间模式挖掘算法及 PrefixSpan 算法等进行关联规则挖掘，从而支撑告警根因分析和故障溯源；后续利用深度学习、决策树等算法对告警、网络性能信息和工单进行关联分析，实现智能派单。

9、成立BU+CU虚拟团队发挥党员先锋模范带头作用，成立BU虚拟团队：设置BU虚拟团队队长，负责设备出库、施工进度安排和工艺把控；设置战略人才，负责技术支撑；BU实施主体由各机房包机人负责机房设备加电、尾纤上架、业务割接。同时，发挥IT专家特长，成立CU创新团队，通过pathon等语言编程，自主开发巡检小工具。

经济效益和社会效益

该项目全面落实公司数字化转型要求，坚持“一切为了客户，一切为了一线，一切为了市场”的理念，自主创新维护模式，具有较好的应用推广价值，可减少全省运维人员的工作量，提高工作效率，减少建设、运营成本和管理成本，同时可有效支撑市场，提升客户感知，具备一定的管理效益、经济效益和社会效益。