标准适用范围与监测对象 (Scope)
.......................................................................................................................................................................1
方法精密度与加标回收率指标 (Precision & Recovery Metrics)
实验室质控
准确度等优势。 6.1.2 服务目标本场景的服务目标是利用数字孪生技术实现传送网络设计、业务规划仿真与方案验证。基于数字孪生技术构建物理网络数字孪生体,在数字孪生中仿真网元、链路、网络、业务,构建或优化传送网, 并支持仿真验证网络设计和业务规划方案,提升网络业务的规划效率。 6.1.3 场景需求基于数字孪生的网络设计、业务规划仿真场景流程如图1 所示: 图1 网络设计、业务规划仿真场景流程 std.miit.go std.miit.go std.miit.go YD/T XXXX—XXXX 3 基于数字孪生的网络设计、业务规划仿真场景的具体应用流程如下: a) 需求接收:分别接收用户的网络设计需求和业务SLA 需求; b) 网络设计与业务规划方案设计:包括根据网络设计需求(包括网络规模、设备类型、链路等)、业务规划需求(包括业务路由、带宽、时延、保护恢复方式等),调用数字孪生模型, 构建基于现实网络的数字孪生体,利用数字孪生技术生成网络设计与业务规划方案; c) 模拟验证评估:将制定的网络设计与业务规划方案在数字孪生功能内执行,验证该网络设计与业务规划方案是否满足用户的网络设计和业务规划需求,如不满足则重新执行方案设计和本步骤; d) 方案执行:若方案满足网络设计和业务规划需求,则将该方案反馈给网络管控功能,由管控功能执行该方案,下发管控配置。 面向网络设计与业务规划仿真场景的数字孪生模型需求包括: a) 网元模型:组成物理实体网络的各类网元的数字孪生模型; b) 网络模型:反映网络拓扑、通信链路的数字孪生模型; c) 业务模型:反映当前网络中已有的业务连接和业务功能的数字孪生模型(适用于增量业务场景); d) 网络规划设计模型:实现业务规划、网络设计、仿真验证等功能的数字孪生模型。 面向网络设计与业务规划仿真场景的数字孪生数据需求包括: a) 设备状态信息
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修订条款
BGP:边界网关协议(Border Gateway Protocol) MPLS-TP:多协议标签交换传输协议(Multi-Protocol Label Switching-Transport Profile) MTN:城域传送网(Metro Transport Network) OCh:光通道(Optical Channel) ODU:光通道数据单元(Optical channel Data Unit) OTS:光传输段(Optical Transport Section) SC:超域控制器(Super Controller) SLA:服务等级协议(Service Level Agreement) SPN : 切片分组网络(Slicing Packet Network) SR-TP:面向传送的分段路由技术(Segment Routing-Transport Profile) TDM:时分复用(Time Division Multiplexing) VPN:虚拟私人网络(Virtual Private Network) std.miit.go std.miit.go std.miit.go YD/T XXXX—XXXX 2 WTR:等待恢复时间(Wait To Restore) 5 概述按照传送网运营管理生命周期,传送网运营管理分为规划、建设、维护、优化、运营五个阶段。 面向传送网运营管理的数字孪生应用场景与需求应涵盖上述五个阶段。本文件针对传送网的运营管理场景,提出相应的数字孪生应用的典型场景和服务目标,并提出相应的数字孪生模型和数据需求。
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新增内容
1 场景介绍随着传送网的规模和复杂度的不断增加,依赖人类专家经验的网络设计、业务规划方式效率低下, 难以满足网络设计和业务规划的需要,需采用更加高效、生成策略更优的技术完成网络设计与业务规划。数字孪生技术本身具有对物理实体精确镜像仿真的建模能力,在利用数字孪生技术构建的仿真空间内能够在不影响现网物理设备的前提下,实现可靠高效设计和仿真网络设计方案、制定业务规划和开通策略,能够有效解决传统人工模式导致的规划设计效率低、周期长等问题,尤其对于复杂大规模网络场景下的网络设计与业务规划具有更高效率和准确度等优势。
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修订条款
2 服务目标本场景的服务目标是利用数字孪生技术实现传送网络设计、业务规划仿真与方案验证。基于数字孪生技术构建物理网络数字孪生体,在数字孪生中仿真网元、链路、网络、业务,构建或优化传送网, 并支持仿真验证网络设计和业务规划方案,提升网络业务的规划效率。
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修订条款
3 场景需求基于数字孪生的网络设计、业务规划仿真场景流程如图1 所示: 图1 网络设计、业务规划仿真场景流程 std.miit.go std.miit.go std.miit.go YD/T XXXX—XXXX 3 基于数字孪生的网络设计、业务规划仿真场景的具体应用流程如下: a) 需求接收:分别接收用户的网络设计需求和业务SLA 需求; b) 网络设计与业务规划方案设计:包括根据网络设计需求(包括网络规模、设备类型、链路等)、业务规划需求(包括业务路由、带宽、时延、保护恢复方式等),调用数字孪生模型, 构建基于现实网络的数字孪生体,利用数字孪生技术生成网络设计与业务规划方案; c) 模拟验证评估:将制定的网络设计与业务规划方案在数字孪生功能内执行,验证该网络设计与业务规划方案是否满足用户的网络设计和业务规划需求,如不满足则重新执行方案设计和本步骤; d) 方案执行:若方案满足网络设计和业务规划需求,则将该方案反馈给网络管控功能,由管控功能执行该方案,下发管控配置。 面向网络设计与业务规划仿真场景的数字孪生模型需求包括: a) 网元模型:组成物理实体网络的各类网元的数字孪生模型; b) 网络模型:反映网络拓扑、通信链路的数字孪生模型; c) 业务模型:反映当前网络中已有的业务连接和业务功能的数字孪生模型(适用于增量业务场景); d) 网络规划设计模型:实现业务规划、网络设计、仿真验证等功能的数字孪生模型。 面向网络设计与业务规划仿真场景的数字孪生数据需求包括: a) 设备状态信息:设备工作状态、设备配置、设备性能、设备资源使用情况、设备管理状态等; b) 已有业务配置和状态信息:业务路由、业务配置、业务节点功能等(适用于增量业务场景); c) 资源信息:现网机房资源、网络设备资源、光缆资源、管道路由资源等; d) 新建业务需求信息:业务对网络能力和性能的要求,如:业务带宽、时延、源宿端等。
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重要变更
1 场景介绍传送网切片满足业务带宽、时延、广连接特性和组网灵活性方面的不同需求,保障客户对业务 SLA 要求,提升用户体验。在进行切片资源划分时,不能预知所规划切片网络是否满足业务质量需求, 需要在实际切片网络应用后进行验证,在验收不通过的情况下需人工调整切片网络,易导致业务受到影响,同时浪费大量的人力、物力。因此,切片资源划分和变更需求主要是指: a) 切片资源划分:网络规划根据不同的切片网络对业务SLA 的诉求,形成规划的切片网络组网方案,并在网络建设过程中对规划各个切片组网方案进行资源划分,分配切片资源需要验证 std.miit.go std.miit.go std.miit.go YD/T XXXX—XXXX 4 是否满足各个网络切片业务的带宽、时延、广连接特性和组网灵活性等需求; b) 切片资源变更:网络运营过程中,当用户感知变差时,通过用户投诉或者告警等触发切片资源的变更。切片资源优化调整时,也会触发切片资源的变更。在切片资源变更情况下,变更下发到实际网络之前,需提前验证变更的影响。 基于传送网数字孪生技术,结合历史数据以及人工智能、大数据、专家经验等在数字孪生中进行切片资源划分和变更仿真验证,能主动发现问题、解决问题,节省人力物力,提高网络维护效率。并且实现仿真切片部署或变更后的效果和影响。
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重要变更
2 服务目标本场景切片资源部署阶段的目标是利用数字孪生技术仿真网络切片资源划分和设备配置,达到业务带宽、时延、广连接特性和组网灵活性需求。本场景切片资源变更阶段的目标是利用数字孪生技术仿真切片资源变更,得出满足网络业务需求的切片变更最优解方案,达到网络最优性能负载。
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重要变更
3 场景需求基于数字孪生的网络切片资源划分和变更仿真场景流程如图2 所示: 图2 网络切片资源划分和变更仿真场景流程基于数字孪生的网络切片资源划分和变更仿真场景的具体应用流程如下: a) 需求接收:分别接收用户的切片业务SLA 需求和切片变更需求; b) 切片资源划分和切片资源变更方案设计:根据切片资源划分需求和切片资源变更需求(包括资源数量、资源类型、带宽、时延、保护恢复方式等),调用数字孪生模型,构建基于现实网络的数字孪生体,利用数字孪生技术生成切片资源划分和切片资源变更方案,方案具体包括网络资源设计和业务规划; std.miit.go std.miit.go std.miit.go YD/T XXXX—XXXX 5 c) 模拟验证评估:将制定的切片资源划分和切片资源变更方案在数字孪生功能内执行,验证该切片资源划分和切片资源变更方案是否满足用户意图解析后的切片资源划分和切片资源变更需求,如不满足则重新执行方案设计和本步骤; d) 方案执行:若方案满足切片资源划分和切片资源变更需求,则将该方案反馈给网络管控功能, 由管控功能执行该方案,下发管控配置。 面向网络切片资源划分和变更仿真场景的数字孪生模型需求包括: a) 网元模型:组成物理实体网络的各类网元的数字孪生模型; b) 网络模型:反映网络拓扑、通信链路的数字孪生模型; c) 业务模型:反映当前网络中已有的业务连接和业务功能的数字孪生模型(适用于增量业务场景); d) 切片流量模型:反映切片网络流量状态的数字孪生模型; e) 切片状态模型:反映切片业务时延、丢包状态的数字孪生模型; f) 切片资源划分和变更模型:实现切片资源划分、切片资源变更,以及方案验证等功能的数字孪生模型,可根据网络设计和配置的结果生成配置脚本。 面向网络切片资源划分和变更仿真场景的数据需求包括: a) 设备状态信息:设备工作状态、设备配置、设备性能、设备资源使用情况、设备管理状态等; b) 业务配置和状态信息:当前网络中已有的业务信息,包括业务路由、业务配置、业务节点功能等(适用于增量业务场景); c) 新建业务需求信息:对网络承载的流量能力和性能的要求等。
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修订条款
1 场景介绍传统的意图识别、意图解析引擎等技术能够对用户意图进行分类、理解,但是理解后的意图并不能直接通过网管或者控制器下发指令到真实通信网络,以免复杂多样的用户意图指令影响传送网的正常运行,导致重大传送网络故障。基于传送网的数字孪生,可以在信息空间对业务意图进行仿真验证, 如果验证无误,将意图对应的指令下发设备,并通过意图保障功能确保用户意图得到实施。 std.miit.go std.miit.go std.miit.go YD/T XXXX—XXXX 6 7。
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修订条款
2 服务目标本场景的服务目标是利用数字孪生技术实现业务意图仿真验证,基于数字孪生技术构建的物理网络数字孪生体,通过意图识别、意图解析,在数字孪生功能生成对应业务意图的解决方案并进行仿真验证,验证该方案是否满足用户发出的意图需求。
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修订条款
3 场景需求基于数字孪生的业务意图仿真场景流程如图3 所示。 图3 业务意图仿真场景流程基于数字孪生的业务意图仿真场景的具体应用流程如下: a) 用户意图解析:接收用户意图,将用户意图解析为网络与业务的明确指标需求; b) 基于意图的业务方案设计:根据意图解析后的业务请求,在验证空间构建业务的数字孪生体, 利用数字孪生技术生成基于用户意图的业务方案; c) 方案模拟验证:将业务方案在数字孪生功能内执行,验证该业务设计方案是否满足用户意图请求,如不满足则重新执行方案设计和本步骤; d) 方案执行:若用户确认方案满足意图,则将该方案反馈给网络管控功能,由管控功能执行该方案,下发管控配置。 面向业务意图仿真试验场景的数字孪生模型需求包括: a) 网元模型:组成物理实体网络的各类网元的数字孪生模型; b) 网络模型:反映网络拓扑、通信链路的数字孪生模型; c) 业务模型:反映当前网络中已有的业务连接和业务功能的数字孪生模型(适用于增量业务场景); d) 业务意图模型:实现用户意图向业务指标(例如时延、带宽、可靠性、费用等)映射功能的数字孪生模型。 面向业务意图仿真试验场景的数据需求包括: std.miit.go std.miit.go std.miit.go YD/T XXXX—XXXX 7 a) 设备状态信息:设备工作状态、设备配置、设备性能、设备资源使用情况、设备管理状态等; b) 网络流量信息:设备之间的流量、传输速率和时延等; c) 业务配置和状态信息:当前网络中已有的业务路由、业务配置等(适用于增量业务场景); d) 业务意图信息:业务类型、业务大小、请求时间等。 e) 系统运行状态信息:系统负载状况、响应时间等。
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修订条款
1 场景介绍跨域业务调度涉及多运营商、多厂商、多业务域的运营维护,在业务调度过程中一直面临统筹效果差、调度效率慢等困难。传送网数字孪生通过在信息空间仿真、验证跨域业务调度策略,可以有效提高调度效率。图4 是跨域业务调度仿真场景示意,A 域、B 域分别对接单域控制器,A 域和B 域两个单域控制器对接超域控制器SC,在超域控制器SC 层利用数字孪生技术仿真跨域网络,在利用数字孪生技术构建的验证空间内实现跨域业务的调度仿真验证,并输出最优的调度方案。 图4 跨域业务调度仿真场景示意图 7。
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修订条款
2 服务目标本场景的服务目标是利用数字孪生技术实现跨域业务调度仿真与方案验证。基于数字孪生技术构建物理网络数字孪生体,结合下层厂商单域管控功能北向接口上报的数据,模拟运营商跨域管控层设计跨域业务调度方案,并按照方案在数字孪生功能仿真跨域业务,对比分析并选出最优业务调度方案。 在跨域业务调度场景下,在跨域管控层部署跨域孪生体,仿真跨域业务调度方案设计,并在单域 std.miit.go std.miit.go std.miit.go YD/T XXXX—XXXX 8 管控层部署单域孪生体,仿真域内业务路由设计。
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修订条款
3 场景需求基于数字孪生的跨域业务调度仿真场景流程如图5 所示: 图5 跨域业务调度仿真场景流程基于数字孪生的跨域业务调度仿真场景的具体应用流程如下: a) 需求接收:接收跨域业务SLA 需求; b) 跨域网络数据采集:将多个子域数据从单域网络管控功能集中采集到上层跨域管控功能中, 并由上层跨域管控功能将多个子域数据提供给数字孪生功能; c) 跨域业务调度方案设计:根据跨域业务SLA 请求,调用数字孪生模型,构建基于跨域网络的数字孪生体,利用数字孪生技术生成跨域业务调度方案; d) 模拟验证评估:将制定的跨域业务调度方案在数字孪功能内执行,验证该跨域业务调度方案是否满足跨域业务调度请求,如不满足则重新执行方案设计和本步骤; e) 方案执行:若方案满足跨域业务调度请求,则将该方案反馈给上层跨域网络管控功能执行该方案,由上层跨域管控功能将管控配置分别下发到单域网络管控功能,单域网络管控功能将管控配置下发到设备。 跨域业务调度仿真场景需要的数字孪生模型包括: a) 网元模型:组成物理实体网络的各类网元的数字孪生模型; b) 网络模型:反映网络拓扑、通信链路的模型; c) 业务模型:反映当前网络中已有的业务连接和业务功能的模型(适用于增量业务场景); d) 业务调度模型:实现跨域业务路由预计算、业务性能预估(业务时延等)、业务仿真验证等功能的模型。 跨域业务调度仿真场景的数据需求包括: a) 设备状态信息:设备工作状态、设备配置、设备性能、设备资源使用情况、设备管理状态等; std.miit.go std.miit.go std.miit.go YD/T XXXX—XXXX 9 b) 网络流量信息:设备之间的流量、传输速率和延迟等; c) 用户业务信息:业务类型、业务SLA 等数据。
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修订条款
1 场景介绍传送网作为基础网络需要满足多层级传送网络、灵活调度连接、层次化网络切片的要求,差异化的L0-L3 层传送技术的应用加剧网络运行维护难度。通过对传送网网络态势的实时感知以及数字化建模,在验证空间中层次化仿真L0-L3 层网络和业务,实现准确的性能仿真和趋势预测,提前预警避免网络性能劣化。
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修订条款
2 服务目标本场景的服务目标是利用数字孪生技术实现层次化性能仿真和预测,并输出高精度预测结果。利用管控系统收集和设备上报的网络和业务数据,基于数字孪生技术构建物理网络的数字孪生体,动态监测网络和业务运行性能并实现性能仿真与趋势预测,其结果服务于网络和业务的优化分析和决策。 传送网层次化性能仿真和预测可以覆盖网络的L0~L3 层,分别包括L0 层波长通道、L1 TDM 层通道和L2/L3 分组层。通过对L0 层OTS、OCh 通道的性能监测,模拟OTS 或OCh 劣化至故障时发生的光性能变化,可以有效识别发生性能劣化或者故障的通道。L1 TDM 层实现ODU 和FlexO 通道的连通性及性能监控与预测。L2/L3 分组层包括L2VPN 业务、L3VPN 业务、承载业务的分组隧道和MTN 通道的性能仿真和预测,其中分组隧道包括SPN 的SR-TP 或MPLS-TP 隧道。
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修订条款
3 场景需求基于数字孪生的层次化性能仿真和预测场景流程如图6 所示: 图6 层次化性能仿真和预测场景流程基于数字孪生的层次化性能仿真和预测场景的具体应用流程如下: std.miit.go std.miit.go std.miit.go YD/T XXXX—XXXX 10 a) 层次化性能监测需求确认:明确网络层次化性能监测需求,确定监测范围和监测参数; b) 网络与业务数据采集:根据层次化性能监测需求采集L0~L3 层(包括L0 层波长通道、L1 TDM 层通道、L2/L3 分组层)的网络与业务数据提供给数字孪生功能; c) 层次化性能仿真预测:根据层次化性能监测需求,利用数字孪生功能对被监测性能进行仿真预测; d) 层次化性能仿真预测结果验证:验证层次化性能仿真结果是否符合实际性能变化规律和趋势, 如不符合则重新执行性能仿真预测和本步骤; e) 层次化性能仿真预测结果输出:若层次化性能仿真预测结果验证通过则输出结果,该结果可为网络业务优化等其他运营管理场景提供支撑。 面向层次化性能仿真和预测场景的数字孪生模型需求包括: a) 网元模型:组成物理实体网络的各类网元的数字孪生模型; b) 网络模型:反映网络拓扑、通信链路的数字孪生模型; c) 业务模型:反映当前网络中已有的业务连接和业务功能的数字孪生模型; d) 层次化性能预测模型:实现层次化性能分析及预测、性能仿真验证等功能的数字孪生模型。 面向层次化性能仿真和预测场景的数据需求包括: a) 设备状态信息:设备工作状态、设备配置、设备性能、设备资源使用情况、设备管理状态等; b) 业务信息:当前网络中已配置的L0~L3 业务信息,具体包括:业务类型、配置带宽、业务路由、业务保护信息等; c) 层次化性能监测数据: L0/L1 通道性能:OCh 通道性能、TDM 通道性能等。 L2/L3 分组性能:L3VPN 业务性能、L2VPN 业务性能、SR-TP 性能、MPLS-TP 性能、MTN 通道性能、端口性能等。
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修订条款
1 场景介绍运营商需要为各类应用提供高带宽、低时延且稳定可靠的网络服务。在城域回传网络中,传送网设备的数量通常高达数万台,同时多种多样的业务被混合部署到同一环境中,因此对传送网的故障维护要求较高,需要准确定位故障原因并及时定位,采取保护和恢复措施避免造成业务中断。在自然灾害及突发性事件会造成通信系统性能严重下降甚至瘫痪,严重影响救援工作开展,需要在最短的时间 std.miit.go std.miit.go std.miit.go YD/T XXXX—XXXX 11 内建立应急通信网络,恢复和保障灾区内的通信畅通。在应急通信网络构建过程中,通信环境的复杂恶劣性,信息需求的多变性和保障通信畅通的紧迫性特点,需要快速仿真灾害造成的多重网络故障, 并制定和执行网络恢复方案。数字孪生技术能够精确仿真大规模复杂网络和业务,在不影响现网业务的前提下对故障进行模拟、提前预警并提供故障处理方案。
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修订条款
2 服务目标本场景的服务目标是利用数字孪生技术实现业务的多重故障模拟,基于数字孪生技术构建物理网络数字孪生体,模拟业务多重故障,复现业务负载下出现多重故障的发生过程,确定故障点和故障类型,模拟故障发生后网络和业务的运行行为,并分析评估单点故障和多重故障对现网业务的影响,为后续故障处理提供依据。
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修订条款
3 场景需求基于数字孪生的业务多重故障模拟场景流程如图7 所示: 图7 业务多重故障模拟场景流程基于数字孪生的业务多重故障模拟场景的具体应用流程如下: a) 需求接收:接收网络与业务保障需求; b) 业务故障场景分析构建:调用数字孪生模型,构建基于现实网络的数字孪生体,利用数字孪生功能根据实际网络构造特定网络内的故障场景,不限于单点故障和多重故障的组合叠加; c) 故障模拟:在所制造故障场景下,利用数字孪生功能模拟故障对网络和业务带来的影响; d) 故障处理方案设计:依据特定网络下的故障模拟结果,利用数字孪生技术生成故障处理方案; e) 故障处理方案验证评估:将制定的故障处理方案在数字孪生功能内执行,验证该故障处理方案是否满足网络和业务保障需求,如不满足则重新执行方案设计和本步骤; f) 方案执行:若方案满足网络和业务保障需求,则将该方案反馈给网络管控功能,由管控功能执行该方案,下发管控配置。 面向业务多重故障模拟场景的数字孪生模型需求包括: a) 网元模型:组成物理实体网络的各类网元的数字孪生模型; std.miit.go std.miit.go std.miit.go YD/T XXXX—XXXX 12 b) 网络模型:反映网络拓扑、通信链路的数字孪生模型; c) 业务模型:反映当前网络中已有的业务连接和业务功能的数字孪生模型 d) 故障模拟模型:实现单点故障和多重故障模拟、不同故障类型模拟、网络和业务保护倒换模拟、倒换时间仿真、倒换后的业务性能仿真等功能的数字孪生模型。 面向业务多重故障模拟场景的数据需求包括: a) 设备状态信息:设备工作状态、设备配置、设备性能、设备资源使用情况、设备管理状态等; b) 业务配置信息:业务类型、A 端名称、Z 端名称、业务路由(包括工作和保护路径)、保护倒换参数配置(倒换模式、倒换位置、WTR 等)等; c) 故障信息:故障点位置和类型(单点故障、多点故障等)等; d) 网络保护配置信息:网络保护类型(1:1 保护等); e) 设备状态信息:设备告警状态、APS 协议状态等; f) 业务状态信息:业务告警状态、业务性能数据、保护倒换状态等。
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修订条款
1 场景介绍传送网要面向多样化和不确定的新用例,需要网络灵活组装、更新业务应用,提升网络效率,缩短业务上线时间。业务割接是其中的关键,网络业务的割接流程主要分为割接前的准备、割接过程中的配置、割接后测试验证和割接失败的倒回等。 在网络业务割接前,要提前制定割接规划,在割接前采集网络信息,收集设备运行状态,如网络设备的接口状态、接口流量、光功率、路由方向、BGP 邻居状态、硬件使用状态、时钟状态、告警状态等。割接完成之后,采集相同命令,并完成对比,确保割接前后状态一致。在网络业务割接过程中, 要采集业务链路的配置信息、路由信息等,并确认业务正常,采集操作后的信息并与操作前对比。割接完成后的测试验证,割接全部操作完成后,需对割接后的网络进行测试验证工作,检查网络设备的运行状态,相关业务是否正常,并且与网管中心确认网络无其他业务异常告警等。确认业务正常后, 对设备上存留的端口、路由等残损配置进行清理,防止设备上存在大量残损配置,后期误操作影响现网业务。 利用数字孪生技术构建仿真空间在业务割接前、割接中和割接完成后的各阶段,对业务割接的各环节操作进行模拟和验证仿真,能够保障业务割接规划的合理性和成功率。 std.miit.go std.miit.go std.miit.go YD/T XXXX—XXXX 13 8。
核心起草科研机构与龙头企业矩阵:
中国信息通信研究院中国联合网络通信集团有限公司中兴通讯股份有限公司中国信息通信科技集团有限公司中国移动通信集团有限公司中国电信集团有限公司华为技术有限公司