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    • 全域數(shù)據(jù)采集能力
    • 智能的 AI 采集,賦能 5G
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5G數(shù)字化運維,到底是如何實現(xiàn)的?

2020/12/24
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從 2G 到 4G,移動通信改變了我們每一個人的生活。已經(jīng)到來的 5G,更是加速了各個行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型

就在移動通信網(wǎng)絡改變?nèi)祟惖耐瑫r,它自身也在發(fā)生巨變——網(wǎng)元變得越來越多,網(wǎng)元之間的接口和協(xié)議也變得越來越復雜。

令人頭禿的 2/3/4/5G 網(wǎng)絡

那么,你有沒有想過,面對如此復雜的網(wǎng)絡,我們究竟該如何進行有效的管理和維護呢?

其實,我們可以把 5G 看作是一個人。我們對人進行健康監(jiān)測,通常是在他身上安裝監(jiān)測設備,采集樣本(例如驗血、心電圖、X 光等)。

根據(jù)采集到的數(shù)據(jù),我們再進行指標分析,最終得出健康報告。

早期的通信網(wǎng)絡也是這樣,每個網(wǎng)元設備都有自己的管理軟件,通過軟件可以查看該網(wǎng)元的指標情況。

但是,這種方式過于分散,屬于典型的“頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳”。對人體來說姑且可行,但是,對于移動通信網(wǎng)絡(尤其是 5G 這樣的復雜網(wǎng)絡)來說,增加了運維難度。

因為,一個業(yè)務問題,通常涉及到多個(甚至十多個)網(wǎng)元。全靠人工分散運維的話,需要面對巨大的工作量,很難快速找到問題根因。

真正優(yōu)秀的醫(yī)生,會根據(jù)身體全方位的檢查結果匯總,給出準確的診療判斷。網(wǎng)絡運維,亦是如此。

網(wǎng)絡是一個整體。對于網(wǎng)絡的維護,應該“站得更高,看得更全”。

我們可以在每一個接口安裝探針,進行抓包,獲取數(shù)據(jù)。然后,對數(shù)據(jù)進行匯總整理,找出規(guī)律,并給出結論。

這種抓取網(wǎng)元之間接口數(shù)據(jù)包,并對其進行分析和識別的技術,就是業(yè)界常說的深度報文識別技術,DPI(Deep Packet Inspection)。

而抓取報文之后形成的記錄,則被稱為 XDR(X Data Recording)。

常見的 XDR 有兩種,分別是信令 XDR 和業(yè)務 XDR:

(1)?信令 XDR:記錄網(wǎng)元間發(fā)號施令的詳細過程,這些指令包括接入、釋放、切換等。

(2)?業(yè)務 XDR:記錄用戶有關的信息如 IMSI,以及用戶上網(wǎng)、打電話等業(yè)務的詳細過程。
大家會注意到,單個接口產(chǎn)生的 XDR,只會記錄該接口相關的信息,即“單接口 XDR”。然而,任何一次完整的用戶行為(比如打電話),肯定會涉及到多個接口。

因此,我們在采集到多個相關接口的“單接口 XDR”數(shù)據(jù)之后,還需要根據(jù)用戶號碼、時間順序等,對它們進行關聯(lián)、合成,形成能夠全面描述整個業(yè)務過程的“完整 XDR”。

XDR 的關聯(lián)合成

這些完整 XDR,會被打包送到上層運維系統(tǒng)中,等待解析、使用。

XDR 內(nèi)部信息示例

字段名 說明
Length 整個 XDR 所占用的字節(jié)數(shù)
Interface 接口名稱:Mw/Mg/Mi/Mj/ISC/Gm/……
XDR ID XDR 唯一編號
IMSI IMSI 號碼
Procedure?Type 流程類型編碼,取值如下:
1:Register(注冊)
2:Deregister(注銷)3:3rd-Register(第三方注冊)
4:3rd-Deregister(第三方注銷)5:Calling(語音通話)6:……
Procedure?Start Time 業(yè)務流程開始時間
Procedure?End Time 業(yè)務流程結束時間
...... ......

如上表所示, XDR 里面的各種字段信息,完整地描述了一次業(yè)務流程。例如,Procedure Type 字段為 5,則表明該次業(yè)務類型是 “Calling(語音通話)”。

大家搞明白了吧?DPI 技術,有點像移動通信網(wǎng)絡的“生命監(jiān)測儀”,是運維支撐工作的神器。

接下來,我們就通過“語音通話”這個基本業(yè)務,深入了解一下 DPI 究竟如何幫助運維人員進行“5G 生命監(jiān)測”。

大家應該都聽說過,5G 通過 VoNR(Voice over NR),實現(xiàn)對語音通話業(yè)務的支持。
其實,在 5G 網(wǎng)絡建設早期,5G 信號并沒有做到無縫覆蓋。所以,為保證通話的成功率,我們可能會更多地采用另一種語音技術方案,那就是 EPS Fallback。

簡單來說,就是當工作在 5G 網(wǎng)絡上的終端,發(fā)起語音呼叫或有語音呼入時,網(wǎng)絡通過切換流程,將 5G 終端切換到 4G 網(wǎng)絡上,通過 VoLTE(Voice over LTE)技術提供語音業(yè)務。

這樣一來,打通 5G 語音電話,就需要跨無線域、5GC 域(5G 核心網(wǎng))、EPC 域(4G 核心網(wǎng))、IMS 域,調(diào)動數(shù)量眾多的網(wǎng)元、接口,進行大規(guī)模協(xié)作。

EPS Fallback 的業(yè)務流程大致可以分為起呼、回落、接通、返回四大階段,整個過程極為復雜(如下圖所示)。

EPS Fallback 的信令流程

這么多域,這么多網(wǎng)元,這么多接口,這么多信令,稍有一丁點差錯,就會影響用戶的語音通話體驗,甚至導致通話失敗。這么復雜的協(xié)同流程,一旦出現(xiàn)問題,想要反查原因,也是非常困難的。

中興通訊的 EPS Fallback 方案中,為了讓用戶能夠“打得通、接得快、不掉話、聽得見”,他們針對起呼、回落、接通、保持全流程建立了 KQI-KPI 指標體系。KQI:關鍵業(yè)務指標,Key Quality IndicatorKPI:關鍵性能指標,Key Performance Indicator

5G 語音業(yè)務感知指標體系

指標體系建好之后,就輪到中興通訊 VMAX 智能大數(shù)據(jù)平臺閃亮登場了。

這個平臺就是前面我們所說的移動通信網(wǎng)絡“生命監(jiān)測儀”。它可以通過查詢 XDR(監(jiān)測數(shù)據(jù)),關聯(lián)合成之后,完整“還原”一次 EPS FallBack 業(yè)務流程。

結合前面提到的“生命指標體系”,VMAX 平臺進行多維分析、信令回溯,就能精準定位出“病因(問題點)”。

中興通訊 VMAX 平臺的架構并不復雜,它分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)解碼層和應用層,可以面向核心網(wǎng)域以及無線域進行數(shù)據(jù)采集和解碼。合成后的數(shù)據(jù),可以提供給上層應用進行深度分析。

VMAX 5G DPI 系統(tǒng)架構

大家應該能看出來,EPS Fallback 5G 語音業(yè)務分析只是中興 VMAX 平臺強大功能的一個縮影?;趯?XDR 的深度分析,整個系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對網(wǎng)絡、業(yè)務和用戶的全面洞察。

運營商不僅可以了解網(wǎng)絡各方面的運行狀態(tài),還可以監(jiān)控具體業(yè)務的運行質(zhì)量,更能夠?qū)崿F(xiàn)用戶體驗的主動感知。

除了發(fā)現(xiàn)和解決問題之外,VMAX 系統(tǒng)還可以用于精準營銷。

VMAX 采用業(yè)界領先的加密業(yè)務識別技術,可以實時 DPI 解析用戶流程的業(yè)務特征,判斷業(yè)務流量類型。

也就是說,借助 VMAX,運營商可以知道用戶到底在使用哪種類型的 App(抖音、微信、愛奇藝等)。這樣一來,可以建立用戶畫像,進行針對性的推廣營銷(例如定向流量包推薦、App 權益贈送)。

中興 VMAX 可以識別 10000 種以上的協(xié)議,識別準確率高達 95%,遠遠高于行業(yè) 80%的平均水平。系統(tǒng)的規(guī)則庫會持續(xù)更新,增加對最新業(yè)務的識別能力。
相比行業(yè)同類產(chǎn)品,中興 VMAX 還具有以下特點:

中興通訊在信令分析領域有 20 多年的技術沉淀,是業(yè)內(nèi)唯一具備 2/3/4/5G/NB-IoT 全網(wǎng)全域數(shù)據(jù)采集能力的廠家,同時具備核心網(wǎng)、無線的事務級話單關聯(lián)能力,真正能做到業(yè)務端到端分析。

全域數(shù)據(jù)采集能力

針對 5G 網(wǎng)絡特征,中興 VMAX 可以提供基于切片的采集方案,分場景、分時間、分區(qū)域、分流量等進行智能化 DPI 采集。

智能的 AI 采集,賦能 5G

秉承電信設備商所具有的模塊內(nèi)高內(nèi)聚、模塊間低耦合的產(chǎn)品架構設計思想,模塊內(nèi)功能簡化,模塊間分工明確,接口定義規(guī)范清晰。

總而言之,中興通訊 VMAX 智能大數(shù)據(jù)平臺,依托數(shù)據(jù)挖掘深度學習能力,具有高可靠、高性能、高識別率等特性,可實現(xiàn)對全網(wǎng)全域數(shù)據(jù)的高效采集和精準解析。

隨著 5G 網(wǎng)絡的不斷發(fā)展壯大,以 VMAX 為代表的數(shù)字化運維手段,將成為運營商感知用戶、拓展市場的利器。借助它,運營商可以構建更加智能開放的價值運營平臺,在激烈的市場競爭中搶占先機。

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通信行業(yè)知名新媒體鮮棗課堂創(chuàng)始人,通信行業(yè)資深專家、行業(yè)分析師、自媒體作者,《智聯(lián)天下:移動通信改變中國》叢書作者。通信行業(yè)13年工作經(jīng)驗,曾長期任職于中興通訊股份有限公司,從事2/3/4G及5G相關技術領域方面的研究,曾擔任中興通訊核心網(wǎng)產(chǎn)品線產(chǎn)品經(jīng)理、能力提升總監(jiān)、中興通訊學院二級講師、中興通訊高級主任工程師,擁有豐富的行業(yè)經(jīng)驗和積累。