接入網(wǎng)面臨挑戰

　　接入網(wǎng)位于網(wǎng)絡(luò )的“最后一公里”，設備和設施數量多、類(lèi)型雜，運行環(huán)境復雜；網(wǎng)絡(luò )直接面向用戶(hù)提供業(yè)務(wù)，用戶(hù)對業(yè)務(wù)和服務(wù)質(zhì)量感受較為直觀(guān)；作為全業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò )，需要滿(mǎn)足各種業(yè)務(wù)的差異化需求；運維管理效率需要滿(mǎn)足高效快捷等需求。隨著(zhù)固定寬帶進(jìn)入“千兆光網(wǎng)”新時(shí)代，光接入網(wǎng)朝著(zhù)服務(wù)家寬高品質(zhì)和賦能千行百業(yè)數字化轉型的方向發(fā)展，面臨著(zhù)運維運營(yíng)、SLA保證、業(yè)務(wù)體驗等方面的新挑戰。

　　網(wǎng)絡(luò )能力要求高，SLA保障困難。隨著(zhù)家寬與企業(yè)上云業(yè)務(wù)中直播/VR等強交互、高清視頻類(lèi)應用發(fā)展，光接入網(wǎng)延伸至千行百業(yè)，多樣性的業(yè)務(wù)需求對網(wǎng)絡(luò )帶寬、時(shí)延、抖動(dòng)等提出更高要求，SLA不達標會(huì )帶來(lái)卡頓、遲滯等體驗問(wèn)題。目前，接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )性能無(wú)法適應上層應用多元化、個(gè)性化以及流量的快速增長(cháng)需求，缺乏快速按需分流和快速反應能力。

　　網(wǎng)絡(luò )運行維護復雜度高，運維效率低。接入網(wǎng)絡(luò )作為運營(yíng)商建設網(wǎng)絡(luò )的最后一部分，由大量的網(wǎng)絡(luò )設備和相關(guān)資源組成。隨著(zhù)接入網(wǎng)的不斷建設，網(wǎng)絡(luò )覆蓋能力不斷提高，但同時(shí)也增加了網(wǎng)絡(luò )運行和維護的復雜性，對運維人員提出了更高要求。當前，接入網(wǎng)長(cháng)期關(guān)聯(lián)告警過(guò)多，故障定位定界愈發(fā)困難。此外，隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )云化改造，網(wǎng)絡(luò )動(dòng)態(tài)變化性強，資源的調度與有效管理也是一個(gè)巨大的挑戰。

　　新業(yè)務(wù)發(fā)展導致業(yè)務(wù)體驗保證更加困難。隨著(zhù)接入網(wǎng)上層業(yè)務(wù)深度和廣度進(jìn)一步提升，業(yè)務(wù)的靈活多變要求更快地上線(xiàn)、發(fā)放和生成，網(wǎng)絡(luò )敏捷性成為運營(yíng)商市場(chǎng)競爭力的核心要素。因此，全面準確地感知每個(gè)家寬與行業(yè)用戶(hù)的業(yè)務(wù)體驗，提供確定性業(yè)務(wù)保障，在此基礎上通過(guò)增值業(yè)務(wù)的精準營(yíng)銷(xiāo)獲得更大的商業(yè)價(jià)值，是運營(yíng)商在光接入網(wǎng)運營(yíng)中需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

　　隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )智能化的發(fā)展，近年來(lái)國際標準組織、主流運營(yíng)商與設備廠(chǎng)商陸續提出自主進(jìn)化網(wǎng)絡(luò )、隨愿網(wǎng)絡(luò )、自治網(wǎng)絡(luò )、自智網(wǎng)絡(luò )等概念，相關(guān)概念的內涵略有差異，但其核心思想皆是指：通過(guò)自治與智能化手段，實(shí)現信息技術(shù)、通信技術(shù)、數據與智能化在網(wǎng)絡(luò )內的深度融合，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )自服務(wù)、自發(fā)放、自保障能力全面提升，為垂直行業(yè)和消費者用戶(hù)提供“零等待”“零接觸”“零故障”體驗，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的主動(dòng)式、預防式、敏捷式運維。通過(guò)引入AI、大數據等技術(shù)，可以實(shí)現接入網(wǎng)絡(luò )的自動(dòng)、自愈、自?xún)?yōu)、自治；使能寬帶新業(yè)務(wù)、新場(chǎng)景，并實(shí)現極致用戶(hù)體驗、全自動(dòng)運維、精準用戶(hù)保障、高效資源利用等。

　　自智接入網(wǎng)技術(shù)架構

　　采用分層解耦方式的自智接入網(wǎng)絡(luò )技術(shù)架構，包括接入網(wǎng)元層、管理控制層、服務(wù)運營(yíng)層與業(yè)務(wù)運營(yíng)層，可實(shí)現接入網(wǎng)的資源閉環(huán)、服務(wù)閉環(huán)、業(yè)務(wù)閉環(huán)與用戶(hù)閉環(huán)。接入網(wǎng)自智能力分層架構如圖1所示。

　　通過(guò)在接入網(wǎng)元層的網(wǎng)絡(luò )設備（OLT、ONU等）內嵌入AI能力，有效、實(shí)時(shí)采集網(wǎng)絡(luò )各種性能與測量數據，同時(shí)完成網(wǎng)元級的模型推理和知識推理應用，實(shí)現網(wǎng)元自智；管理控制層主要由接入網(wǎng)域內的EMS/RMS系統引入AI與大數據分析等能力，從而實(shí)現單域自智，通過(guò)支持telemetry數據采集，提供接入網(wǎng)絡(luò )級AI推理與知識推理能力，引入意圖驅動(dòng)的接入網(wǎng)絡(luò )域內的智能化感知、分析、決策與執行的智能閉環(huán)機制，實(shí)現資源閉環(huán)；在OSS層，面向接入網(wǎng)的規劃、建設、維護、優(yōu)化等場(chǎng)景，支持跨域協(xié)同，實(shí)現智能化的故障管理、性能管理、資源管理、運營(yíng)調度與業(yè)務(wù)編排，支撐服務(wù)運營(yíng)自智，實(shí)現接入網(wǎng)服務(wù)閉環(huán)；在BSS層，面向家寬用戶(hù)與行業(yè)用戶(hù)，實(shí)現用戶(hù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景與商業(yè)流程的智能化，如智能內容推薦與精準營(yíng)銷(xiāo)等，實(shí)現業(yè)務(wù)閉環(huán)。上述4個(gè)層級與3個(gè)閉環(huán)之間通過(guò)API接口交互，以支持精準用戶(hù)服務(wù)的實(shí)現。

　　國內外標準化進(jìn)展情況

　　從2017年開(kāi)始，ITU-T、TM Forum、ETSI、3GPP、IETF、CCSA等國際與區域標準組織，陸續立項開(kāi)展網(wǎng)絡(luò )智能化相關(guān)研究和標準化工作，聚焦各自專(zhuān)長(cháng)領(lǐng)域，通過(guò)多方協(xié)作組織自智網(wǎng)絡(luò )技術(shù)合作會(huì )議（Multi-SDO AN Coordination meeting），使得網(wǎng)絡(luò )智能化相關(guān)標準體系逐漸完善，而光接入網(wǎng)智能化內容便在其中。

　　2020年2月，歐洲電信標準化協(xié)會(huì )（ETSI）成立了“第五代固網(wǎng)”（The 5th Generation Fixed Network，簡(jiǎn)稱(chēng)F5G）工作組，研究領(lǐng)域涉及光分配網(wǎng)絡(luò )（ODN）新技術(shù)、XG(S)-PON和Wi-Fi 6增強技術(shù)、控制面和用戶(hù)面分離、智能能效、端到端全棧切片、自動(dòng)運營(yíng)和管理等。通過(guò)研究和制定F5G標準及白皮書(shū)等系列工作，推動(dòng)傳統光接入網(wǎng)向以超寬（eFBB，Enhanced Fixed Broadband）、泛在（FFC，Full-Fiber Connection）、可保障體驗（GRE，Guaranteed Reliable Experience）3個(gè)關(guān)鍵特征為核心的全光智能接入網(wǎng)演進(jìn)。

　　CCSA針對接入網(wǎng)智能化、標準化開(kāi)展的工作主要包括接入網(wǎng)智能化應用場(chǎng)景與關(guān)鍵技術(shù)研究、智能化功能架構與流程研究、智能化能力分級與評測研究等方面。其中，CCSA TC1牽頭“通信網(wǎng)絡(luò )智能化分級及評估方法”；CCSA TC3立項“基于A(yíng)I賦能的通信網(wǎng)絡(luò )架構和AI通用能力技術(shù)要求”“網(wǎng)絡(luò )智能化引擎在未來(lái)網(wǎng)絡(luò )中的應用研究”等，關(guān)注整個(gè)電信網(wǎng)絡(luò )智能化的架構與通信AI技術(shù)要求。2021年7月，CCSA TC7召開(kāi)了自智網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)題聯(lián)席會(huì )議，制定了“信息與通信網(wǎng)絡(luò )智能運營(yíng)管理”系列標準框架；隨后在2021年10月、2022年1月先后召開(kāi)了兩次自智網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)題聯(lián)席會(huì )議，進(jìn)一步完善了標準體系框架，新增“自智網(wǎng)絡(luò )”系列標準框架，立項內容覆蓋自智網(wǎng)絡(luò )的架構、用例、分級、意圖以及關(guān)鍵技術(shù)等多個(gè)方面，目前“光網(wǎng)絡(luò )管控與運營(yíng)智能化水平分級能力研究”標準已到送審稿階段。自2019年起，CCSA TC6開(kāi)始關(guān)注接入網(wǎng)運維智能化，相關(guān)項目包括“接入網(wǎng)運維智能化技術(shù)要求：總體”“接入網(wǎng)運行管理維護智能化第1部分：場(chǎng)景與需求”“接入網(wǎng)運維智能化技術(shù)要求：數據采集和通用數據模型”“人工智能在接入網(wǎng)運維中的應用和關(guān)鍵技術(shù)研究”等。2021年6月，CCSA TC610成立自智網(wǎng)絡(luò )工作組，啟動(dòng)自智網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域的相關(guān)研究工作，并設立接入網(wǎng)子工作組，發(fā)布《接入網(wǎng)自智能力分級和演進(jìn)白皮書(shū) V1.0》，重點(diǎn)圍繞云網(wǎng)專(zhuān)線(xiàn)、云光專(zhuān)線(xiàn)與品質(zhì)家寬等業(yè)務(wù)，開(kāi)展接入網(wǎng)自智能力分級評估方法和測試規范的編制工作。

　　自智光接入網(wǎng)應用實(shí)踐

　　接入網(wǎng)智能化運維

　　接入網(wǎng)具有業(yè)務(wù)流程長(cháng)、端到端環(huán)節多、設備各層級關(guān)聯(lián)關(guān)系復雜、故障檢測定位難、排障復雜度高等特點(diǎn)，傳統以人工為主、機器自動(dòng)操作為輔的接入網(wǎng)運維方案難以高效高質(zhì)地支撐接入網(wǎng)運維。接入網(wǎng)智能運維解決方案通過(guò)引入體系化AI能力，將網(wǎng)絡(luò )運維由被動(dòng)投訴處理模式轉變?yōu)橹鲃?dòng)故障規避模式。面向日常維護、預警和網(wǎng)絡(luò )變更等多場(chǎng)景，動(dòng)態(tài)檢測識別網(wǎng)絡(luò )劣化指標，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )故障與風(fēng)險的自動(dòng)識別；通過(guò)從空間、時(shí)間多維度分析網(wǎng)元告警、配置、KPI、日志等故障信息，自動(dòng)完成跨層問(wèn)題定界，縮短故障診斷處理時(shí)長(cháng)；構建典型網(wǎng)絡(luò )指標異常檢測模型，實(shí)現對關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò )指標的實(shí)時(shí)監測；針對不同區域的網(wǎng)絡(luò )條件，基于聚類(lèi)算法訓練異常檢測閾值，保證異常檢測的高準確性、低漏警率等。

　　目前中國電信面向IPTV業(yè)務(wù)的接入網(wǎng)端到端監測系統已納入生產(chǎn)流程，在全國多個(gè)省份實(shí)現故障告警單（含精確定界定段信息、設備維度定位信息）實(shí)時(shí)派發(fā)、巡檢單按日或按周派發(fā)到省內，輸出指導建議并提前干預處理，減少用戶(hù)申訴，徹底由被動(dòng)故障處理轉變?yōu)橹鲃?dòng)運維，實(shí)現對IPTV業(yè)務(wù)服務(wù)保障的智能支撐。中國移動(dòng)已經(jīng)采用基于全網(wǎng)家庭寬帶終端設備（包括網(wǎng)關(guān)、機頂盒）的軟探針應用系統，其中基于軟探針的家寬網(wǎng)絡(luò )群障監測派單功能支持分鐘級粒度檢測網(wǎng)絡(luò )指標異常，準確率超過(guò)90%，提供先于用戶(hù)投訴和傳統網(wǎng)管系統發(fā)現現網(wǎng)問(wèn)題的能力，顯著(zhù)提升運維排障效率。

　　家寬網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)體驗精準保障

　　隨著(zhù)家庭寬帶業(yè)務(wù)的高速發(fā)展，家庭用戶(hù)的訴求已經(jīng)從帶寬需求轉向對網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量和體驗的保障。如今游戲、視頻、教育、辦公等行業(yè)應用發(fā)展迅速，但現有運營(yíng)系統對用戶(hù)體驗感知不敏感，難以準確識別用戶(hù)對網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量與價(jià)值提升服務(wù)的需求。自智接入網(wǎng)可以通過(guò)采集家寬用戶(hù)體驗相關(guān)數據，引入機器學(xué)習算法、邊緣計算、大數據分析等技術(shù)，打造品質(zhì)家寬用戶(hù)體驗精準保障解決方案。在業(yè)務(wù)運營(yíng)層實(shí)時(shí)監控并上報用戶(hù)體驗，主動(dòng)識別體驗差的用戶(hù)，預測投訴和預防群障，驅動(dòng)用戶(hù)營(yíng)銷(xiāo)或留存，提升業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量。服務(wù)運營(yíng)層實(shí)時(shí)自動(dòng)分析視頻和游戲流量的各種碼流，精準識別流量類(lèi)型，并根據預設的不同閾值感知不同流量的質(zhì)量問(wèn)題。

　　目前，國內外已經(jīng)出現基于人工智能的家寬用戶(hù)體驗精準保障應用案例。泰國的3BB于2019年9月首發(fā)“Smart Mesh”智慧家庭業(yè)務(wù)，采用華為游戲EAI加速，通過(guò)智能識別游戲業(yè)務(wù)，為游戲業(yè)務(wù)提供獨有的Wi-Fi通道，降低50%以上Wi-Fi時(shí)延，從而實(shí)現游戲操控與畫(huà)面的流暢與無(wú)延遲。中國聯(lián)通與華為基于EAI打造的VIPKID智能加速解決方案，實(shí)現了25分鐘課堂的“零卡頓”，通過(guò)人工智能技術(shù)降低在線(xiàn)教育業(yè)務(wù)50%以上的時(shí)延。云南電信基于人工智能技術(shù)的直播和游戲寬帶套餐已在瑞麗玉石城商用環(huán)境穩定運行4個(gè)月。中國移動(dòng)的家寬質(zhì)差業(yè)務(wù)主動(dòng)識別解決方案已經(jīng)實(shí)現準確率高達95%，用戶(hù)體驗提升83%。

　　家寬業(yè)務(wù)個(gè)性化精準營(yíng)銷(xiāo)

　　現有家寬業(yè)務(wù)運營(yíng)系統難以準確識別用戶(hù)對網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量提升（不同SLA保障）與新型業(yè)務(wù)等價(jià)值提升服務(wù)的需求。通過(guò)將AI技術(shù)引入家寬用戶(hù)業(yè)務(wù)，綜合分析用戶(hù)業(yè)務(wù)、資費、體驗和網(wǎng)絡(luò )信息，可對家寬用戶(hù)進(jìn)行多維度畫(huà)像，進(jìn)而滿(mǎn)足不同價(jià)值用戶(hù)差異化訴求，實(shí)現家寬業(yè)務(wù)個(gè)性化精準營(yíng)銷(xiāo)。分析并挖掘高價(jià)值用戶(hù)，對高價(jià)值用戶(hù)進(jìn)行標簽化分類(lèi)，區分重度游戲用戶(hù)、重度視頻用戶(hù)、重度閱讀用戶(hù)、重度直播用戶(hù)、重度SOHO用戶(hù)等；分析并識別潛在離網(wǎng)用戶(hù)，提前主動(dòng)關(guān)懷，以維系鞏固存量用戶(hù)。

　　中國移動(dòng)的品質(zhì)家寬智能運營(yíng)解決方案已在河南、浙江、北京、四川等多個(gè)省級運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行了試點(diǎn)部署和商用，增值服務(wù)目標用戶(hù)識別率達到95%，智能家居組網(wǎng)套餐的自動(dòng)營(yíng)銷(xiāo)成功率提升了30%。家寬視頻內容實(shí)時(shí)個(gè)性化推薦服務(wù)，重點(diǎn)解決大屏智能化、精細化運營(yíng)問(wèn)題，提升了業(yè)務(wù)收入和用戶(hù)滿(mǎn)意度，截至2020年4月，已在江蘇全省13個(gè)地市的1000萬(wàn)家庭用戶(hù)中實(shí)現規模化落地應用，其中活躍用戶(hù)650萬(wàn)，日訪(fǎng)問(wèn)量1500萬(wàn)次，實(shí)現點(diǎn)擊率提升37%，收入提升11.7%。

　　隨著(zhù)接入網(wǎng)自智能力分級評估方法和測試規范標準化工作的推進(jìn)，接入網(wǎng)自智能力分級評估與能力評測工作開(kāi)始在業(yè)界落地實(shí)踐，接入網(wǎng)智能運維能力持續加強，并不斷在網(wǎng)絡(luò )告警預測、故障根因分析、網(wǎng)絡(luò )質(zhì)差檢測、品質(zhì)家寬運維、行業(yè)邊緣計算等場(chǎng)景規模化落地。