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承載網智能運維模式研究及應用基於AI、大數據和SDN技術的承載網智能運維模式研究及應用，中國聯合網絡通信有限公司山東省分公司隸屬於中國聯合網絡通信有限公司，是依據工業和信息化部、國家發展和改革委員會、財政部聯合發布的《關於深化電信體制改革的通告》，在成功融合原山東網通和原山東聯通基礎上組建的全業務電信運營商。

單位簡介

山東聯通主動履行大型國有企業社會責任，積極助力扶貧攻堅工作，紮實開展網絡信息安全管理；圓滿完成上海合作組織青島峰會、海軍節、「一帶一路」高峰論壇等重大活動以及「溫比亞」搶險救災工作的通信保障及服務任務。先後獲得「全國五一勞動獎狀」、「國家級文明單位」、「國家級誠信維權單位」、「山東省消費者滿意單位」、「山東省勞動關係和諧企業」等榮譽稱號。作為山東省主導電信運營商，山東聯通堅定共建共享，打造技術先進、覆蓋廣、網速快、體驗好、效能高、全球領先的5G精品網，為5G用戶帶來超2Gbps的極致體驗。

項目背景：隨着人工智能、大數據、雲計算和SDN/NFV等新技術的出現和發展，通信運營商基於人工方式的傳統運維技術已經無法滿足成本和效率的需求，自動化和智能化運維技術成為必然之選。同時，移動互聯網、政企客戶業務的高速發展，對通信運營商的網絡提出了更高的要求，通信運營商需要進行數字化轉型。移動業務和政企專線的發展，離不開高質量的傳送網絡。然而，省內部分地市分公司傳送網帶寬、光功率、時延等指標不理想，導致用戶在傳送專線數據、運行王者榮耀、觀看騰訊視頻、進行移動支付時，卡頓現象明顯，從而造成用戶體驗下降，甚至引起用戶申告。

為全面落實公司數字化轉型要求，山東聯通組織開展了基於AI、大數據和SDN技術的承載網智能運維模式探索；發揮黨員先鋒模範帶頭作用，成立BU+CU虛擬團隊；通過承載網性能智能預警、專線自助開通與智能調速、作業計劃自動執行、承載網資源智能核查、網絡故障自動派單及智能修障等項目落地，提高工作效率，節省建設成本、人工成本、運營成本；同時有效支撐市場，提升客戶感知，為企業帶來一定的管理效益、經濟效益和社會效益，具有較好的應用推廣價值。基於本項目部分內容，申請《傳輸資源的狀態檢測方法和裝置》、《光纜割接告警的管理方法、裝置、設備及存儲介質》、《應用於無限接入網IP化網絡的預警方法、裝置和設備》三項專利，並已由國家知識產局受理。

另外，項目部分成果獲得2020年全國通信行業優秀QC成果、2020年中國聯通運維專業戰略人才技術案例征二等獎、2020年中國聯通科技進步獎三等獎、2019年中國聯通網絡技術研究院科學技術獎一等獎、2020年首屆山東省人工智能5G融合創新技能大賽優秀獎、2020年山東聯通「成才在一線」第一屆5G創新技能競賽三等獎、2021年山東聯通優秀QC成果，此外，項目團隊還獲得2020年通信行業質量信得過班組稱號。

主要工作

基於AI、大數據和SDN技術的承載網智能運維探索涉及九方面工作。

1、承載網性能智能預警承載網性能智能預警包含傳送網絡內部流量/光功率預警、共建共享電信方向流量/光功率預警、核心網方向出口流量/光功率預警、線路劣化預警。 圖1 承載網性能預警原理圖自動採集全省傳送網性能數據，通過AI智能分析，將異常數據通過釘釘機器人預警，精準推送到相關分公司。分公司收到預警後，第一時間採取設備擴板卡、業務負載分擔、鏈路聚合、優化結構等方式，實現帶寬擴容，使流量恢復正常；第一時間採取更換光衰耗器、光模塊、尾纖、法蘭等方式，使光功率恢復正常。

2、專線自助開通與智能調速集中部署SD-IPRAN/OTN管控平台，對全省IPRAN/OTN網絡統一集中監控、管理和維護；通過雲網協同模塊（業務編排器）對接BSS/OSS系統，實現了IPRAN/OTN網絡的資源入網、業務調度、故障變更、業務開通、配置動態採集等功能,支撐了智能專線業務的快速開通；提供跨地市跨廠家專線自動發放、帶寬按需調整等業務，有效滿足企業快速業務創新和及時服務響應的訴求；為政府、醫療、教育、科技、製造等各行業客戶提供快速開通及調速服務，滿足各類用戶多樣化業務需求。 圖2 SD-IPRAN/OTN管控平台示意圖

3、OTN雲網協同將PeOTN網絡與行業雲打通，成功實現全省一跳直達入雲；實現雲網業務協同器的研發及南北向對接，實現雲網開通的全流程貫通，建立OTN雲網協同示範點。 圖3 醫療雲示意圖目前已在蓬萊中醫院、平陰人民醫院等醫院進行了試點。這些醫院現有的IT架構，在維護便民服務APP、對外系統網站、數據備份、電子病歷等方面越來越力不從心，設備採購和維護成本持續增加。利用PeOTN推動醫院業務低時延入雲，實現分鐘級災備響應能力，帶寬臨時調整，服務可視化，自動開通等功能，實現醫院高效訪問HIS，PACS等雲服務。

4、資源智能核查定期採集承載網業務端口光功率，將業務端口與資源管理系統中的電路代號、調單等相關信息進行關聯。通過大數據分析，形成虛占端口數據和不規範占用端口數據信息，通過釘釘機器人精準推送到分公司，將現有資源中的沉默資源盤活，節省建設投資，同時提高資源準確率。 圖4 傳送網資源智能核查原理圖

5、作業計劃自動執行全省作業計劃的執行方式比較傳統，比如OTN/WDM傳輸系統的平坦度和信噪比維護方式是，維護人員通過儀表定期測試或通過網管光譜分析板定期分析。針對該問題，開發自動巡檢系統，在傳輸綜合網管中生成OTN/WDM傳輸系統的平坦度和信噪比、MPI-R點光功率、MPT-S點光功率等作業計劃內容。之後，打通傳輸綜合網管和電子運維系統之間的接口，根據包機人和傳輸系統，將傳輸綜合網管中生成的相關作業計劃信息定期上傳到電子運維系統。

6、智能割接通過該功能，割接人員可實時採集傳輸專業網管中的光功率，採集最小顆粒是傳輸系統的每個再生段，並自動對割接前後的光功率比對，判斷是否達標。同時增加割接衝突檢測功能，對同個傳輸系統同個復用段內不同再生段之間的割接申請進行檢測，以便將割接批覆在不同的時間，從而避免衝突。

7、光路由風險預警全省傳輸同路由隱患工作採用手工排查方式，效率和準確率均不高，經常發生光纜中斷導致的傳輸開環故障，引起業務中斷，導致客戶投訴。針對該問題，自動採集全省傳送網網元之間的物理光路，經過分析，如果同一個環網內兩個及以上不同段落的物理光路相同，即判定承載網存在同路由風險，進行釘釘預警，精準推送給分公司處理，從而提升物理成環率，降低業務中斷風險。

8、網絡故障智能派單對承載網網管統一管控，建立告警數據採集-數據分析-數據整合-數據推送-告警調度的自動化流程，實現網絡故障的自動定位、派單等功能。將 AI 應用於網絡運維故障溯源場景中，運用分類、聚類等算法對原始告警進行預處理，運用 Apriori 算法、時間模式挖掘算法及 PrefixSpan 算法等進行關聯規則挖掘，從而支撐告警根因分析和故障溯源；後續利用深度學習、決策樹等算法對告警、網絡性能信息和工單進行關聯分析，實現智能派單。

9、成立BU+CU虛擬團隊發揮黨員先鋒模範帶頭作用，成立BU虛擬團隊：設置BU虛擬團隊隊長，負責設備出庫、施工進度安排和工藝把控；設置戰略人才，負責技術支撐；BU實施主體由各機房包機人負責機房設備加電、尾纖上架、業務割接。同時，發揮IT專家特長，成立CU創新團隊，通過pathon等語言編程，自主開發巡檢小工具。

經濟效益和社會效益

該項目全面落實公司數字化轉型要求，堅持「一切為了客戶，一切為了一線，一切為了市場」的理念，自主創新維護模式，具有較好的應用推廣價值，可減少全省運維人員的工作量，提高工作效率，減少建設、運營成本和管理成本，同時可有效支撐市場，提升客戶感知，具備一定的管理效益、經濟效益和社會效益。