從2G到4G,行動通訊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的數字化轉型。
就在行動通訊網路改變人類的同時,它自身也在發生鉅變——網元變得越來越多,網元之間的介面和協議也變得越來越複雜。
令人頭禿的2/3/4/5G網路
那麼,你有沒有想過,面對如此複雜的網路,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測,通常是在他身上安裝監測裝置,採集樣本(例如驗血、心電圖、X光等)。
根據採集到的資料,我們再進行指標分析,最終得出健康報告。
早期的通訊網路也是這樣,每個網元裝置都有自己的管理軟體,透過軟體可以檢視該網元的指標情況。
但是,這種方式過於分散,屬於典型的“頭痛醫頭,腳痛醫腳”。對人體來說姑且可行,但是,對於行動通訊網路(尤其是5G這樣的複雜網路)來說,增加了運維難度。
因為,一個業務問題,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。
真正優秀的醫生,會根據身體全方位的檢查結果彙總,給出準確的診療判斷。網路運維,亦是如此。
網路是一個整體。對於網路的維護,應該“站得更高,看得更全”。
我們可以在每一個介面安裝探針,進行抓包,獲取資料。然後,對資料進行彙總整理,找出規律,並給出結論。
這種抓取網元之間介面資料包,並對其進行分析和識別的技術,就是業界常說的深度報文識別技術,DPI(Deep Packet Inspection)。
而抓取報文之後形成的記錄,則被稱為XDR(X Data Recording)。
常見的XDR有兩種,分別是信令XDR和業務XDR:
(1) 信令XDR:記錄網元間發號施令的詳細過程,這些指令包括接入、釋放、切換等。
(2) 業務XDR:記錄使用者有關的資訊如IMSI,以及使用者上網、打電話等業務的詳細過程。
大家會注意到,單個介面產生的XDR,只會記錄該介面相關的資訊,即“單介面XDR”。
然而,任何一次完整的使用者行為(比如打電話),肯定會涉及到多個介面。
因此,我們在採集到多個相關介面的“單介面XDR”資料之後,還需要根據使用者號碼、時間順序等,對它們進行關聯、合成,形成能夠全面描述整個業務過程的“完整XDR”。
XDR的關聯合成
這些完整XDR,會被打包送到上層運維繫統中,等待解析、使用。
欄位名
說明
Length
整個XDR所佔用的位元組數
Interface
介面名稱:Mw/Mg/Mi/Mj/ISC/Gm/……
XDR ID
XDR唯一編號
IMSI
IMSI號碼
Procedure
Type
流程型別編碼,取值如下:1:Register(註冊)2:Deregister(登出)
3:3rd-Register(第三方註冊)4:3rd-Deregister(第三方登出)
5:Calling(語音通話)
6:……
Procedure
Start Time
業務流程開始時間
Procedure
End Time
業務流程結束時間
......
......
XDR內部資訊示例
如上表所示, XDR裡面的各種欄位資訊,完整地描述了一次業務流程。例如,Procedure Type欄位為5,則表明該次業務型別是 “Calling(語音通話)”。
大家搞明白了吧?DPI技術,有點像行動通訊網路的“生命監測儀”,是運維支撐工作的神器。
接下來,我們就透過“語音通話”這個基本業務,深入瞭解一下DPI究竟如何幫助運維人員進行“5G生命監測”。
大家應該都聽說過,5G透過VoNR(Voice over NR),實現對語音通話業務的支援。
其實,在5G網路建設早期,5G訊號並沒有做到無縫覆蓋。所以,為保證通話的成功率,我們可能會更多地採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網路上的終端,發起語音呼叫或有語音呼入時,網路透過切換流程,將5G終端切換到4G網路上,透過VoLTE(Voice over LTE)技術提供語音業務。
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、介面,進行大規模協作。
EPS Fallback的業務流程大致可以分為起呼、回落、接通、返回四大階段,整個過程極為複雜(如下圖所示)。
EPS Fallback的信令流程
這麼多域,這麼多網元,這麼多介面,這麼多信令,稍有一丁點差錯,就會影響使用者的語音通話體驗,甚至導致通話失敗。這麼複雜的協同流程,一旦出現問題,想要反查原因,也是非常困難的。
在中興通訊的EPS Fallback方案中,為了讓使用者能夠“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:關鍵業務指標,Key Quality Indicator
KPI:關鍵效能指標,Key Performance Indicator
5G語音業務感知指標體系
指標體系建好之後,就輪到中興通訊VMAX智慧大資料平臺閃亮登場了。
這個平臺就是前面我們所說的行動通訊網路“生命監測儀”。它可以透過查詢XDR(監測資料),關聯合成之後,完整“還原”一次EPS FallBack業務流程。
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平臺的架構並不複雜,它分為資料採集層、資料解碼層和應用層,可以面向核心網域以及無線域進行資料採集和解碼。合成後的資料,可以提供給上層應用進行深度分析。
VMAX 5G DPI系統架構
大家應該能看出來,EPS Fallback 5G語音業務分析只是中興VMAX平臺強大功能的一個縮影。基於對XDR的深度分析,整個系統能夠實現對網路、業務和使用者的全面洞察。
運營商不僅可以瞭解網路各方面的執行狀態,還可以監控具體業務的執行質量,更能夠實現使用者體驗的主動感知。
除了發現和解決問題之外,VMAX系統還可以用於精準營銷。
VMAX採用業界領先的加密業務識別技術,可以實時DPI解析使用者流程的業務特徵,判斷業務流量型別。
中興VMAX可以識別10000種以上的協議,識別準確率高達95%,遠遠高於行業80%的平均水平。系統的規則庫會持續更新,增加對最新業務的識別能力。
相比行業同類產品,中興VMAX還具有以下特點:
全域資料採集能力中興通訊在信令分析領域有20多年的技術沉澱,是業內唯一具備2/3/4/5G/NB-IoT全網全域資料採集能力的廠家,同時具備核心網、無線的事務級話單關聯能力,真正能做到業務端到端分析。
智慧的AI採集,賦能5G針對5G網路特徵,中興VMAX可以提供基於切片的採集方案,分場景、分時間、分割槽域、分流量等進行智慧化DPI採集。
產品架構解耦靈活秉承電信裝置商所具有的模組內高內聚、模組間低耦合的產品架構設計思想,模組內功能簡化,模組間分工明確,介面定義規範清晰。
總而言之,中興通訊VMAX智慧大資料平臺,依託資料探勘和深度學習能力,具有高可靠、高效能、高識別率等特性,可實現對全網全域資料的高效採集和精準解析。
隨著5G網路的不斷髮展壯大,以VMAX為代表的數字化運維手段,將成為運營商感知使用者、拓展市場的利器。藉助它,運營商可以構建更加智慧開放的價值運營平臺,在激烈的市場競爭中搶佔先機。