三大创新实践，湖州移动引领自动驾驶家宽网络迈向诗和远方

过去几十年,通信网络飞速发展,网速越来越快,应用越来越丰富,用户对网络体验提出了越来越高的要求。为适应不断发展的网络和业务需求,像汽车行业的自动驾驶发展趋势一样,打造自动、自愈、自优的自动驾驶网络,早已成为业界共识,成为了电信业共同的“诗和远方”。

那到今天,在迈向自动驾驶网络的道路上,电信业已书写下了怎样的诗歌?又将如何继续驶向远方?

2021年9月17日,在湖州移动与华为举办的F5G品质宽带联合创新实验室现场会上,华为NCE光网络领域总裁储涛发表了“携手迈向自动驾驶网络,打造千兆高品质宽带”主题演讲,从家宽网络领域对以上问题给出了全面的答案。

先行先试,湖州移动家宽网络已达L2.5级自动驾驶水平

为了加快网络运维数智化转型升级,早在2019年,中国移动联合产业合作伙伴就提出了自动驾驶网络理念,旨在构建通信网络全生命周期的自动化、智能化运维能力,面向消费者和垂直行业客户提供“全自动、零等待、零接触、零故障”的网络服务,打造“自服务、自愈合、自优化”的通信网络。

2021年7月,中国移动首次对外发布了2021年自动驾驶网络白皮书,创新性地提出“围绕客户发展与质量领先2大目标,实现资源管理、业务管理和客户管理3个闭环,协同网元、网络、业务、商务4个层次”的自动驾驶网络“234”体系架构,并在业界首次提出在2025年达到L4级自动驾驶网络量化目标。

在此背景下,浙江移动早在2020年4月就联合华为先行先试,在湖州启动了自动驾驶网络创新探索,以建设网络自动化能力,提升家宽体验感知。本次创新探索通过在网元、网络、云端引入AI,一方面在网元层将传统OLT升级为可感知实际用户体验的智能OLT,以实时采集时延、丢包等应用数据和进行边缘计算处理;另一方面在网络层和云端基于管控析平台iMaster NCE和大数据分析平台ADO,进行精准质差分析和需求洞察,从而通过“端管云”协同构建起从感知、分析到故障处理的全闭环的智能化经营底座,可实现主动度量卡、慢、断等实际用户感知,精准定界定位问题,以及配置故障自动调优。

一年多来,经过不断的能力孵化、验证和实践,截止目前,该创新方案已覆盖湖州全市66万用户,在网络自动化能力、用户体验感知和品牌影响力三方面均取得了显著成绩。接入网络已达到L2.5级自动驾驶水平,部分已达L3级,处于业界先进水平。基于质差主动识别和优化闭环的管家式服务,用户上网质量满意度排名从全省第5提升到第1。同时,基于速度+,服务+,智慧+的三大能力加持,湖州移动还在今年世界电信日正式发布了“幸福i家”智慧家庭服务品牌。

先、准、快,三大实践全流程提升宽带体验

运维战线的同事们都知道,要提升网络用户体验,无非就是要做到“先、准、快”。“先”,指能主动预测网络异常,先于用户报障发现问题;“准”,指发现网络异常后,能精准识别根因;“快”,指能快速派单、诊断和修复问题。“先、准、快”,也是自动驾驶网络不断追求的目标。然而,对于传统家宽网络运维,要实现“先、准、快”这三个字,却困难重重。

首先,传统家宽运维普遍采用网络告警和KPI数据来分析网络质量,存在统计维度不够全面,统计颗粒度不够细等问题,不能主动、精准表征卡、断、慢等真实用户体验,往往需在用户投诉后才能被动响应。

其次,网络卡、断、慢等问题往往是偶发的,多是在毫厘之间让用户体验一落千丈,但目前家宽诊断平台不能秒级提取网络和应用KPI,且存在“烟囱林立”的现象,设备管理、资源管理等多套系统分属不同部门,造成数据指标采集时间不同步、数据指标缺乏相互协同等问题,导致难以全面、精准的识别根因。

再者,由于家宽网络组网复杂、设备和接口众多,运维人员上门诊断修复往往需经过户线质量检测、网关配置及测速、全屋Wi-Fi扫描测速等多步排除法后,才能最终确定问题所在,从而导致问题修复慢,影响用户满意度。

如今,随着在线办公、在线教育、高清视频等家庭应用越来越丰富,用户对卡顿、掉线、画面不清晰等体验越来越敏感,如果不能有效解决以上问题,无疑将严重拖累家宽业务持续高质量发展。

为此,华为与湖州移动基于构建的自动驾驶家宽网络,对以下三个方面进行了创新实践,推动了家宽运维“更先、更准、更快”,实现了用户体验感知大幅提升。

一、通过大数据分析主动识别应用质差,实现先于报障发现问题。

基于应用+网络KPI大数据采集和分析,系统对采集的数据样本、采集精度和分析频率三方面进行了全面提升。其中,数据样本数量比传统方式提升了10倍以上,可通过300多种网络KPI和110多种应用KPI之间多维对齐、映射,来精准表征用户真实体验;采集精度提升了900倍,可精准采集秒级速率,比如能秒级识别因瞬间突发流量超过套餐带宽而带来的丢包、卡顿问题;分析频率提升了12倍,将原来的小时级缩短为分钟级,可实现每5分钟进行一次数据汇聚分析,从而能更快的先于用户报障发现网络质差。

二、基于数据秒级时间对齐、应用KPI和网络KPI关联分析,实现质差原因精准定位。

一方面通过秒级同步提取应用KPI与网络KPI数据,另一方面通过iMaster NCE平台对110多种应用KPI与300多种网络KPI进行关联分析,从而解决了传统家宽诊断平台系统多、协同难、采集时间不同步等问题,可精准定位找出质差原因。同时,针对家宽故障最多的家庭网络侧,该方案还能通过业界首创的终端识别算法,精准还原家庭网络拓扑和识别家庭终端类型,提供包含质差双路由器、终端性能差在内的23种故障定位能力。

实践结果表示,该创新方案可将质差根因分析准确率提升到95%。在前期湖州吴兴区的试点中,正是通过该方案主动发现不少因劣质路由器、4芯网线等限制了家宽用户体验的问题,从而大大节省了运维工程师上门诊断、排查的工作量。

三、品宽助手APP+自动调优双管齐下,实现质差问题快速修复。

装维人员在收到质差整改工单后,可通过品宽助手APP随身查看用户标签、质差分析结论、整改建议、质差回放等指导信息,快速进行质差处理,并能通过一键检测完成稽核验收,从而可大大节省过去装维人员上门逐个环节排查问题的时间和工作量,将质差修复的平均时间从过去的2.1小时缩短到10分钟左右。同时,该方案还支持Wi-Fi双频合一自动调优功能,可对频段漫游、固定信道等Wi-Fi类问题实现自动感知、自动分析和策略下发调整,实现变被动响应为主动调优。

建立创新实验室,携手迈向L4级自动驾驶网络

作为电信业的诗和远方,自动驾驶网络是一个长期的演进过程。与自动驾驶汽车一样,自动驾驶网络也分为从L0到L5六个等级,需全行业凝聚共识、分享经验、携手创新来逐级推动实现。基于此,为了巩固前期的实践经验,以及进一步完善创新方案,在本次大会上,华为和湖州移动还宣布联合建立了创新实验室,以携手实现在2025年达到L4级自动驾驶网络的目标,把更高品质的千兆家宽体验带给每一个用户。

储涛介绍,联合实验室将聚焦场景研究、技术创新、算法验证、数据分析、工具开发5大根能力提升,以通过夯实感知-分析-闭环数智化底座,孵化新场景和新能力,推动家宽网络体验保障、用户满意度和业务发展全面提升。

会上,储涛还分享了两个目前创新实验室正在开发的创新能力。一是针对多终端、多业务并发的智慧家庭场景,开发了家庭Wi-Fi资源动态管理能力,可解决Wi-Fi 5争抢资源和Wi-Fi 6平均分配资源的弊端,实现通过亚秒级调优来保证低时延高突发业务体验。二是开发了金银铜管道切片方案,支持从Wi-Fi空口切片、PON DBA和HQoS按应用区分调度,到OLT上行双平面灵活一跳入云,实时感知应用导流入片,从而可基于一张网络为不同的业务提供SLA可承诺可保障的确定性服务。

自动驾驶网络是电信业的诗和远方,是电信业的星辰大海。展望未来,储涛表示,华为期待与浙江移动、湖州移动携手持续打造规、建、维、优、营全流程自动驾驶网络能力,希望在2023年迈向L3级有条件自治网络,2025年率先达成L4级高度自治网络,成为全国优秀标杆,实现将带宽0压抑、应用0等待、连接0中断的高品质千兆宽带体验带给每个客户!