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5G無線告警數據增強研究

時間:2022-04-22 16:03:35 | 作者:愛科技網 | 點擊: 163 次

通信世界網消息(CWW)5G技術提升了大帶寬業務的峰值速率,降低了實時業務的端到端時延,保障了高可靠業務的穩定性,擴大了物聯網業務的連接規模,給個人用戶和行業用戶帶來了全新的使用體驗。但隨著網絡的大規模部署,現網運行的5G基站數量大大增加,網絡告警發生次數也隨之增長。

在海量告警數據中,僅有部分告警需要一線維護人員盡快修復,如何快速識別亟待處理的告警信息,并定位到故障根因,是長期困擾一線維護人員的問題。

無線排障工作的流程和挑戰無線排障工作的流程無線排障工作的流程如圖1所示,分為告警產生、告警上報、告警確認、告警定位、故障派單、故障修復、告警消除等部分。

圖1 無線排障工作流程

圖1 無線排障工作流程

告警產生:當網元及其相關設備發生運行異常時,網元會根據既定規則產生告警,其中有些告警涉及網絡的正常運行,也有些告警僅是網元的某些數據偏離了正常值范圍,對網絡運行并無實際影響。

告警上報:網元將產生的告警信息通過管理鏈路上報至網管系統,并在系統界面上呈現。

告警確認:網絡管理人員在網管系統界面上看到告警信息后,會對告警信息進行確認,表示已獲知該告警。

告警定位:網絡管理人員對大量告警進行分析和壓縮,找到根因告警,并確定是哪個專業(無線、傳輸、動環等)的故障。

告警派單:根據告警定位的結果,將具體告警轉發給相關專業的維護人員進行處理。

故障修復:維護人員通過關聯配置、性能等各類數據,對故障進行分析,找到解決問題的方案,并進行故障修復。

告警清除:一線維護人員對故障修復完成后,大多數告警信息將自動清除,有些告警信息則需要人工清除。

現網無線排障工作的挑戰無線排障工作最重要的是以最快速度排除影響網絡和業務運行的故障,但在現網實際操作過程中,存在很多問題,嚴重影響維護人員的工作效率。

一是告警壓縮算法復雜。當網元某個主要單元發生故障時,與其關聯的單元可能也受到影響,因此除了故障單元上報告警外,其他單元也可能上報很多衍生告警。告警壓縮的目的是從海量告警中找到根因告警,過濾掉衍生告警,減少派單量,使得維護人員能夠集中精力解決故障問題。但是網元內部結構對于運營商來說是一個“黑盒”,各廠家設備內部的告警邏輯存在較大差異,這就造成了告警壓縮算法復雜,判斷根因告警的準確率也不高。

二是故障的專業定位不清。造成基站故障的原因不僅限于基站本身,傳輸鏈路故障、電源配套故障等都導致基站故障,因此告警派單時需要將工單準確地派給相關專業的維護人員,才能以最快速度修復故障。但在實際工作中,僅通過根因告警很難判斷故障的專業,例如基站上報傳輸中斷告警,可能是由于基站傳輸板故障,也可能是傳輸網鏈路中斷造成的。

三是告警數據與其他數據關聯困難。網元上報告警時,告警對象是以設備DN為標識的,但是這個DN值僅在OMC內部唯一,無法保證全網唯一,在與其他數據進行關聯分析時容易造成匹配錯誤,影響分析結果。

四是告警對象粒度過大。目前告警的物理對象一般僅到BBU、AAU/RRU,但實際上BBU內部還包含了很多板卡和模塊,一線維護人員在排障過程中需要逐一對板卡和模塊進行檢查,造成了很大的工作負擔,也影響了故障修復的進度。

五是告警攜帶信息不全。隨著網絡業務的多樣化,特別是切片技術的應用,不同基站承載的業務也不同,業務間優先級、重要性的差異也是告警派單和確定處理順序的重要依據,但告警數據中僅反映了物理硬件和邏輯對象的故障,至于這些故障影響哪些業務卻無從得知。

六是硬件定位困難。在告警數據上報和分析的過程中,都是以告警對象的DN作為唯一標識,但DN標識可以通過軟件配置,只能在一定時間內作為硬件的唯一標識,因此在機房的設備上不會標明其DN標識。在現場排障時,一線維護人員需要根據DN和硬件的映射表,從一排排機柜中找到相應的硬件,如果映射表更新不及時,就會造成硬件定位錯誤,從而無法排障。

5G無線告警數據增強的研究和成效5G無線告警數據增強的研究隨著5G網絡的演進,特別是網絡管理智能化技術的發展,基站、網管系統的數據采集和分析能力得到了大幅增強,這就使得通過完善細化5G無線告警數據,解決網絡排障中的困難成為了可能。中國聯通通過制定企業標準和設備技術規范的形式,推動設備廠家5G無線告警數據從以下幾個方面進行增強。

一是增加根因告警標識。由于主設備廠家對自身產品的告警機制非常熟悉,因此網管系統在收到大量網元告警后,可以基于廠家內部的告警產生邏輯進行智能分析,將所有告警分為根因告警和衍生告警,并在衍生告警中標明其關聯的根因告警ID,使得用戶可以忽略衍生告警,將精力到根因告警上。

二是對告警原因進行預歸類。廠家網管系統可以基于對網元各模塊的狀態監控,并關聯自身數據庫中的各類實時數據,對告警原因進行預歸類。

●硬件故障:如射頻模塊告警、BBU-RRU之間的故障、RRU光模塊不在位、RRU維護鏈路異常、風扇告警、GPS告警、BBU(BBU-RRU)光模塊不在位、駐波告警等。

●軟件故障:如軟件版本異常、License告警、RRU軟件告警等。

●電源故障:如電源告警(掉電及電壓異常)等。

●傳輸系統故障:如BBU向上故障、光功率異常、傳輸時鐘參考源異常、BBU光模塊不在位等。

●環境系統故障:如板卡溫度異常、外部干擾等級告警等。

●系統運行異常告警:如鏈路告警等。

通過預歸類,可以明確故障產生的專業,提升派單準確率,加快排障效率。

三是構造全網唯一的DN標識。在OMC內現有唯一網元DN數據的基礎上,通過統一的全國編碼表,增加省份編碼和OMC編碼作為網元DN的前綴,實現全網唯一的DN標識,并將此標識應用于所有無線網絡數據中,方便告警數據與其他數據進行關聯。

四是告警對象細化到板卡粒度。對于物理對象的告警,將告警對象從原來的BBU/AAU/RRU細化到板卡粒度,精準定位故障硬件。

五是增加網絡切片標識。5G網絡中不同的SLA業務大多是通過網絡切片技術實現的,承載不同業務的網絡切片,在網絡故障處理時的優先級也不一樣。在告警信息中增加網絡切片標識,可以幫助維護人員對故障重要性和緊急程度進行排序,有效組織排障工作。

六是增加硬件電子序列號的采集。硬件電子序列號是在出廠時打印在硬件外表,并終身攜帶的“身份證”,不會被更改且具有唯一性。在告警數據中增加硬件電子序列號的采集,可以在派單信息中以此為唯一標識,幫助一線維護人員快速定位現場硬件,減少因映射表不準造成的錯誤。

5G無線告警數據增強的成效通過在5G無線告警數據中增加相應的信息,可以提升5G無線故障的處理能力和解決效率,減輕網管人員、分析人員、一線維護人員的工作量,具體表現在以下幾個方面。

在告警定位環節,提升了告警壓縮比例和告警根因定位準確性,幫助網管人員從海量告警中快速定位根因告警;并能準確判斷告警影響的范圍和業務,使維護人員可以優先處理緊急重要的告警。

在故障派單環節,精準定位故障所在專業,避免因錯誤派單而延長故障解決時間。

在故障修復環節,方便了告警數據與其他數據進行關聯,提升了故障定位的準確度和精度,方便一線維護人員在現場快速找到故障設備和問題單元,避免對設備內各局部單元逐一排查。

無線網絡排障工作技術復雜、涉及方面廣、時效性要求高,是一項煩瑣而細致的工作,通過增強5G無線告警數據攜帶的信息,可以提升排障工作的效率,并且在一定程度上減輕維護人員的工作量。但這并不能從根本上將維護人員解放出來,因此,還需要進一步提升網管智能化水平、增強網絡自愈能力,從而降低運營商網絡運營成本。

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