5G網絡如何進行有效的管理和維護

從2G到4G，移動通信改變了我們每一個人的生活。已經到來的5G，更是加速了各個行業(yè)的數字化轉型。

就在移動通信網絡改變人類的同時，它自身也在發(fā)生巨變——網元變得越來越多，網元之間的接口和協(xié)議也變得越來越復雜。

令人頭禿的2/3/4/5G網絡

那么，你有沒有想過，面對如此復雜的網絡，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）。

根據采集到的數據，我們再進行指標分析，最終得出健康報告。

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

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，對于移動通信網絡（尤其是5G這樣的復雜網絡）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，會根據身體全方位的檢查結果匯總，給出準確的診療判斷。網絡運維，亦是如此。

網絡是一個整體。對于網絡的維護，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，獲取數據。然后，對數據進行匯總整理，找出規(guī)律，并給出結論。

這種抓取網元之間接口數據包，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、打電話等業(yè)務的詳細過程。

大家會注意到，單個接口產生的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”數據之后，還需要根據用戶號碼、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內部信息示例

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網絡上的終端，發(fā)起語音呼叫或有語音呼入時，網絡通過切換流程，將5G終端切換到4G網絡上，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）、EPC域（4G核心網）、IMS域，調動數量眾多的網元、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。

在中興通訊的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 Indicator

KPI：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智能大數據平臺閃亮登場了。

這個平臺就是前面我們所說的移動通信網絡“生命監(jiān)測儀”。它可以通過查詢XDR（監(jiān)測數據），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，它分為數據采集層、數據解碼層和應用層，可以面向核心網域以及無線域進行數據采集和解碼。合成后的數據，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DR的深度分析，整個系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對網絡、業(yè)務和用戶的全面洞察。

運營商不僅可以了解網絡各方面的運行狀態(tài)，還可以監(jiān)控具體業(yè)務的運行質量，更能夠實現(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)同類產品，中興VMAX還具有以下特點：

全域數據采集能力

中興通訊在信令分析領域有20多年的技術沉淀，是業(yè)內唯一具備2/3/4/5G/NB-IoT全網全域數據采集能力的廠家，同時具備核心網、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。

智能的AI采集，賦能5G

針對5G網絡特征，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。

產品架構解耦靈活

秉承電信設備商所具有的模塊內高內聚、模塊間低耦合的產品架構設計思想，模塊內功能簡化，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智能大數據平臺，依托數據挖掘和深度學習能力，具有高可靠、高性能、高識別率等特性，可實現(xiàn)對全網全域數據的高效采集和精準解析。

隨著5G網絡的不斷發(fā)展壯大，以VMAX為代表的數字化運維手段，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。
編輯：hfy