復位、拔插、倒換、換板、看看傳輸是否有問題、先切換到備用模塊、跟蹤一下信令……C&C08，32模，128模，軟交換，NGN，SoftX3000……這些熟悉的“通信黑話”是否已經讓你夢回那些年核心網運維的日子？

從窄帶交換、NGN到2G、3G、4G、5G時代，我們見證了核心網技術的飛速發展，也目睹了各代設備你方唱罷我登場于機房，更收獲了一框框滿滿的核心網運維回憶。

那你否還記得這些年來核心網運維都經歷了怎樣的發展變遷？是否也在展望今天5G時代又會出現怎樣的景象？嗯，我們今天就來聊聊核心網運維那些事吧。

前世篇：我從哪里來？

還有人記得曾經風靡一時的華為拳頭產品C&C08交換機嗎？這個時代稱為窄帶交換時代，交換設備由各個功能模塊通過內部協議集于一體，且處理業務單一，只處理語音業務。

在那個時代，交換設備都集中部署于中心機房，運維人員就值守在一排排設備旁邊，稱為近端運維，平時的工作主要是通過操作維護終端進行MML配置，查看告警，統計指標等，頭頂上還有一個告警箱，一旦設備有告警就會發出刺耳的聲音響徹整個機房。

隨著通信技術從傳統電路交換向分組交換發展，以及業務從單一的語音向語音、視頻和數據等綜合業務發展，傳統窄帶交換機已無法滿足人們不斷增長的通信需求了，核心網開始進入以軟交換為基礎的NGN時代。

NGN是一個“融合”的產物，即傳統電路交換和分組交換技術之間融合，傳統語音業務和新興IP業務之間融合，也是一種被“拆分”的分布式架構，即把傳統內部協議集于一體的產品形態分解為多個功能獨立的部件，部件間通過標準化協議通信，且各個部件可以部署在不同的機房或者不同的城市。比如，華為NGN產品就將傳統交換板、用戶框和中繼框等集于一體的產品形態，拆分為核心控制設備SoftX3000、媒體網關AMG、中繼網管媒體網關TMG/通用媒體網關UMG等多個部件。這就是大家耳熟能詳的“信令與媒體相分離”、“承載與控制相分離”。

在這種架構下，一方面，各個網絡部件可以來自不同的廠商，運營商可以從多廠商采購設備組網；另一方面，核心網網絡架構也從集中式向分布式演進，比如，SoftX3000部署于中心機房，而位于邊緣接入層的AMG可拉遠部署于離用戶更近的位置。

NGN分層架構

這些改變對網絡運維提出了新要求。首先，由于AMG等下沉到邊緣，無法近端運維，需向遠端運維演進，要求網管系統能對整個分布式網絡實現集中告警采集和監控；其次，由于網絡中存在多廠家設備，要求能快速定界確定哪個廠家的哪個設備部件出現了問題。為此，華為網管產品N2000應運而生，能提供集中的性能監控和告警管理，統一的拓撲管理，一致的配置和維護手段等功能。

軟交換真方便啊，讓運營商與整個業界初次嘗到了“拆分”的甜頭——分布式架構擺脫了傳統集中式部署的束縛，設備想放哪里就放哪里；分層架構讓網元功能各司其職、分工明確；統一管控讓操作維護更簡單；運營商還能從多廠家采購設備，提升了議價權。

于是，接下來隨著移動業務飛速發展，行業進入固移融合時代，軟交換架構被移植到了移動網絡中，SoftX3000被進一步拆解為面向移動網絡的MsoftX3000和面向固定網絡的SoftX3000，實現了一個核心網網絡為固話和手機同時提供服務。

這又是一次“融合”與“拆分”相結合的演進。一方面，“拆分”停不下來，比如計費模塊和數據庫被進一步拆分出來；另一方面，“融合”不斷，固網和移動融合，CS電路交換與PS分組交換進一步融合。

但這樣不斷的“融合”和“拆分”，讓運維工作更難了，核心網的網元越來越多，來自不同廠商的設備越來越多，業務類型越來越多，涉及的專業也越來越多，運維變得更加復雜，比如，要適配多個版本和網元類型，要是適配包穩定度不高，需頻繁地跑到不同的地方打補丁，批量打補丁，使得維護工作量更大。同時，核心網網管中心也變成了一個龐大的組織，要對每個運維人員的權限進行分權分域，讓不同的人做不同的操作，管理不同的設備。

盡管運維越來越復雜，但“拆分”仍然停不下來。從固網到3G時代，電信網絡設備都是廠家專門定制的專用設備，軟硬件垂直一體化，設備功能單一，運營商覺得專用硬件太貴了，而且慣性的認為軟件一定比硬件便宜，于是，借鑒了IT行業的經驗，在4G時代提出了NFV（網絡功能虛擬化）。

NFV將傳統專用電信設備軟硬件解耦，并將網絡功能軟件運行于通用硬件之上，這樣不同的網元功能軟件可靈活部署于統一的通用硬件之上，從而可利用通用硬件的規模效應來降低硬件成本，提升網絡的彈性。

這給網絡建設和運維工作又帶來了新變化。NFV架構由硬件資源層、虛擬化層、VNF（虛擬化網絡功能）層以及MANO（管理與編排）等組成，層域更多，組件更多，故障監控和定界更復雜；VM之間有各種各樣不同的網絡要互通，網絡配置也很復雜。過去專用設備時代，部署流程是先安裝設備，再連接，調通，接下來再安裝管理系統；但NFV后，得先安裝管理面MANO，再申請和批量創建VM，再安裝網絡功能軟件。以前是先安裝設備再安裝管理系統，現在是先安裝管理系統再安裝網絡功能，運維往前提到建設階段。

針對這些新變化，華為又推出了U2020和NFVO產品，可實現跨層監控和故障定界，支持VNF部署和彈性、自愈，以及DCN自動化，從而簡化了網絡配置和維護工作，并能通過資源自動編排實現最少的硬件資源部署最多的VM。

綜上，從窄帶交換、NGN到2G、3G、4G時代，核心網的發展歷程就是一場“拆分”與“融合”史，隨著不斷拆拆合合，網絡運維方式也代代發生變化。那如今5G時代的核心網運維又將發生怎樣的變化？

今生篇：我到哪里去？

盡管4G NFV打破了傳統電信設備軟硬件垂直一體化的煙囪式架構，實現了軟件與硬件分離，但這并不徹底，解耦出的軟件依然是“大塊頭”的單體式軟件，整個架構的開放性依然不夠，一如從“硬煙囪”變成了“軟煙囪”，而且硬件能力還受到了損失，整個系統的敏捷性和高效性并沒有得到充分提升。

互聯網玩家們的新業務發布，從idea到落地，可能只需要3到6個月，而NFV解耦后的電信軟件包依然龐大復雜，估計從開發到發布依然需要一年甚至幾年時間，這怎么和互聯網巨頭競爭？又如何快速響應5G多樣化業務需求？

只能進一步“拆分”。大塊頭的電信軟件被微服務化，進一步分解為相互獨立的小軟件模塊，并采用容器化部署，從而大幅提升軟件開發的高效性和敏捷性。這就是眾所周知的“5G核心網基于云原生設計”。

除了基于云原生設計，5G時代的核心網還首次原生支持控制面和用戶面徹底分離，使得用戶面UPF可靈活下沉，與邊緣計算（MEC）一起分布式部署于更靠近用戶和數據源的位置，組成廣泛分布的邊緣節點，從而可降低網絡時延，提升業務體驗，使能5G時代海量低時延高可靠型行業應用。

云原生設計讓業務上線更加敏捷，可提升運營商與互聯網巨頭之間的競爭力，而分布式邊緣節點為5G網絡廣泛注入了算力，可以讓運營商提供的業務更豐富，體驗更優，這真是個不錯的主意。

但每個硬幣都有正反兩面，這些變化也給核心網運維帶來了空前的挑戰。

在云化架構下，涉及的廠家、軟硬件模塊、接口眾多，從系統集成、參數配置到聯調、測試，從統一故障信息收集、故障定界定位到多廠家配合處理故障等，復雜度都將大幅提升。且隨著網絡規模不斷擴大，故障點相比傳統網絡提升N倍，故障也容易迅速擴散。同時，微服務、網絡切片等技術引入使得核心網網絡管理對象大增，變更操作更加頻繁，而運營商每年平均有數百次到數千次變更操作，70%網絡事故都是變更過程中人為操作失誤引起的，這讓運維壓力越來越大。

基于云原生設計的5G核心網將通過網絡切片技術為不同行業的應用需求提供確定性、定制化的網絡服務能力，這要求行業用戶在申請租用網絡切片時，運營商能快速為之端到端開通，并能在開通和業務上線后保障網絡SLA，整個過程靠傳統人工運維方式簡直是impossible mission。

未來的邊緣節點可能有成千上萬，甚至幾十萬個廣泛分布于網絡中的各個位置，若采用傳統上站維護的方式，維護難度和工作量也將大幅增加，需要統一、云邊協同的高效運維。

從另一個角度講，具備云化和切片能力的5G核心網，不僅承擔著網絡全局資源調度和管理的任務，還是5G時代的業務使能平臺，這意味著核心網運維將與業務提供能力緊緊的捆綁在一起，以前網絡能不能提供業務，業務體驗好不好，基本與運維無關，但現在核心網運維將從以網絡為中心轉向以業務為中心，是5G業務的“醫生”，也是“救生員”，這也對5G核心網運維工作提出了全新的要求。

簡而言之，5G時代的核心網運維的復雜度和工作量將呈幾何級數上升，已到“人力有時盡”，依靠傳統被動式“人肉運維”已無法持續，必須引入AI，走向智能化、自動化，這也就是業界提出的“駛向自動駕駛的網絡時代”。

為此，華為推出了業界首個管控融合、云邊協同、分層自治的5G核心網自動駕駛網絡智能運維解決方案iMaster MAE-CN。

管控融合

針對網絡內多個管理系統孤立分散，數據隔離，以及傳統管理面與業務面分離等問題，iMaster MAE-CN基于微服務架構，將EMS、VNFM、NFVO，NSSMF，MEPM和MEAO等拉通融合，并可通過智能調度引擎使得網絡可以根據運營商的商業意圖或注入策略，動態、靈活地調整網絡業務、配置參數和虛擬資源等，可實現從網絡設計，部署，到運維、優化的端到端的管理。

云邊協同

核心網管控單元和中心/邊緣網元自治單元分層運行、協同工作，基于策略的生成、優化、執行，共同實現了全局的端到端閉環控制。

分層自治

在核心網管控單元構建網絡AI引擎（Network AI），在最上層的網絡層級進行用戶意圖洞察、全局性策略模型的集中訓練及推理、網絡閉環控制等，從而實現低實時性的網絡級閉環自治。同時，在核心網中心/邊緣網元自治單元構建網元AI推理單元（Site AI），基于Network AI下發的既定模型/策略，以及實時分析采集到的網絡數據，實現高實時性的網元級閉環自治。

與汽車領域的自動駕駛一樣，核心網自動駕駛也分為多個等級，華為將基于iMaster MAE-CN解決方案的智能化、自動化能力不斷增強，逐步從“部分自治網絡”發展到“條件自治網絡”，再到“高度自治網絡”，最終邁進“端到端完全自治的網絡”，推動核心網運維實現三大轉型。

轉型一：極簡部署替代手工部署，實現網絡部署0干預

當前我們的網絡工作大部分都是人工來完成，雖然在一些工作環節中也引入了自動化工具，但這些工具其實都是“半自動化”的，或者未能實現完全閉環的，仍需工程師參與。以后自動駕駛網絡將逐步取代傳統低效、重復性的人工操作（比如配置下發，撥測，變更，升級等），并將工程師從繁瑣的流程中解放出來，實現“在流程之上”管理和設計流程（比如規則、策略、工序等）。以華為核心網iMaster MAE-CN為例，其不僅支持網絡設計、網絡部署、網絡測試、網絡升級過程的全流程自動化，還支持自動化VNF資源規劃、分配、部署和升級。

轉型二：人工智能替代專家經驗，實現網絡業務0中斷

今天，當網絡問題發生后，通常先通過客戶投訴驅動，再由專家通過OSS、網管或輔助工具進行人工分析、決策和操作，整個運維過程是被動式的，效率很低，難以滿足未來業務多樣化、敏捷化需求。后續自動駕駛網絡將改變傳統依賴專家經驗的運維模式，由AI替代人工解決電信領域大量重復性的、復雜性的計算工作，大幅提升運維效率；將基于海量的數據分析來提升網絡預防和預測能力，實現從被動等待客戶投訴的天級的被動運維轉變為主動識別、發現、解決問題的分鐘級的主動運維；將充分發揮數據驅動和AI能力優勢，實現輔助決策甚至自主決策，增強系統應對復雜及不確定性問題的能力，大幅提升網絡業務的響應速度。

轉型三：自動發放替代線下開通，實現業務開通0等待

5G時代運營商將根據不同行業的不同業務需求提供按需定制的網絡切片服務，這要求行業租戶一旦訂購切片，運營商能快速為之部署和開通切片服務，以滿足行業客戶快速響應市場的需求，并能在切片開通后實時保障切片性能。比如，華為核心網自動駕駛網絡方案對接運營商的業務發放流程，提供切片模板化設計編排，支持自動化部署以及自動化SLA監控與保障。具體而言，華為基于全球的網絡運維案例，構建切片體驗與網絡KPI的映射關系模型，可在線評估和秒級響應切片資源分配需求，自動生成網絡配置，一鍵完成切片實例化、網絡連接、配置和調測驗收；同時，可基于用戶級/會話級體驗進行智能監控，準確識別切片SLA劣化點和劣化根因，實現切片SLA的可視，可管、可控。

是的，0干預，0中斷，0等待，這就是未來自動駕駛網絡的終極目標，也是電信業的詩和遠方。

“未來的網絡運營中心只有一個人和一條狗。”記得在一次行業論壇上一位專家這樣開玩笑說，“這個人的工作是負責喂狗，而這條狗的任務是看管網管系統，以確保不被人為操作。”
編輯：hfy