殷海云，張 進(jìn)（中國(guó)聯(lián)通鎮(zhèn)江分公司，江蘇鎮(zhèn)江 212002）

0 前言

由于5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金投入巨大，中國(guó)聯(lián)通與中國(guó)電信通過合作開展5G共建共享，以節(jié)省資本開支和運(yùn)營(yíng)開支。目前中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信選擇的都是基于非獨(dú)立組網(wǎng)（NSA）架構(gòu)的建網(wǎng)模式，共享的5G 基站還需要與雙方各自的4G 基站進(jìn)行錨定，增加了錨點(diǎn)配置與優(yōu)化的需求，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，優(yōu)化工作量也大大提高。

此外，中國(guó)電信與中國(guó)聯(lián)通使用不同的設(shè)備網(wǎng)管，甚至設(shè)備廠家、型號(hào)也不相同，需要通過人機(jī)命令來實(shí)現(xiàn)查詢參數(shù)工作。反復(fù)的數(shù)據(jù)核查以及指令的下發(fā)，往往花費(fèi)工程師較多的時(shí)間，同時(shí)也容易出錯(cuò)。本文通過研發(fā)流程可編譯機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)了跨運(yùn)營(yíng)商、跨設(shè)備商之間的數(shù)據(jù)自動(dòng)化核查、分析以及腳本制作，大大提升了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的工作效率。

1 X2鏈路在5G NSA架構(gòu)中的作用

當(dāng)前中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通采用接入網(wǎng)共享方案，核心網(wǎng)各自獨(dú)立建設(shè)。共享區(qū)域內(nèi)原則上采用獨(dú)立或共享載波方式實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)共享，雙方各自擁有一張邏輯上端到端可管可控安全的5G網(wǎng)絡(luò)，具備從NSA共享向SA共享演進(jìn)的能力。

5G NSA 標(biāo)準(zhǔn)采用LTE 與5G NR 新空口雙連接（LTE-NR DC）的方式，以4G 作為控制面的錨點(diǎn)，4G 基站（eNB）為主站，5G 基站（gNB）為從站，并沿用4G 核心網(wǎng)。4G 錨點(diǎn)方案根據(jù)4G 與5G 網(wǎng)絡(luò)是否是同設(shè)備廠家，分為同設(shè)備雙錨點(diǎn)模式和異設(shè)備廠家的單錨點(diǎn)模式。錨點(diǎn)站和5G 共享載波均支持廣播雙方PLMN網(wǎng)號(hào)。

圖1 示出的是5G 共建共享實(shí)現(xiàn)方式；圖2 示出的是EN-DC接口的邏輯架構(gòu)。

圖1 5G共建共享實(shí)現(xiàn)方式

圖2 EN-DC接口的邏輯架構(gòu)

eNodeB 和gNodeB 網(wǎng)元之間的邏輯接口是X2 接口，包括X2 控制面（X2-C）接口和X2 用戶面（X2-U）接口，分別負(fù)責(zé)eNodeB 和gNodeB 網(wǎng)元之間控制面和用戶面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。gNodeB 和gNodeB 之間X2_U 鏈路用于轉(zhuǎn)發(fā)NR 站間切換場(chǎng)景下源gNodeB 到目標(biāo)gNo?deB的數(shù)據(jù)，即“Data Forwarding”。

eNodeB 和gNodeB 之間建立連接只能通過網(wǎng)管，目前無法通過S1 接口，LNR X2 建立連接通過開關(guān)控制；gNodeB 和gNodeB 之間X2-U 建立連接在NR 站間切換時(shí)發(fā)生，通過錨點(diǎn)eNodeB，無開關(guān)控制。

因此，無論哪種錨點(diǎn)方案，由于共建共享場(chǎng)景下網(wǎng)管不互通，均需手動(dòng)添加己方4G 錨點(diǎn)站與對(duì)方5G 共享站點(diǎn)之間的X2與鄰區(qū)關(guān)系，核查和優(yōu)化也需要手動(dòng)進(jìn)行。此外，己方錨點(diǎn)站與5G共享站點(diǎn)之間雖然可以自建立，但也需手動(dòng)核查優(yōu)化。

圖3 示出的是雙錨點(diǎn)方式鄰區(qū)關(guān)系與X2 配置；圖4示出的是單錨點(diǎn)方式鄰區(qū)關(guān)系與X2配置。

圖3 雙錨點(diǎn)方式鄰區(qū)關(guān)系與X2配置

圖4 單錨點(diǎn)方式鄰區(qū)關(guān)系與X2配置

以圖3 中的中國(guó)聯(lián)通為例，優(yōu)化運(yùn)維人員需要核查中國(guó)聯(lián)通4G 錨點(diǎn)站與中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信5G 共享站點(diǎn)之間的X2 關(guān)系是否建立，鄰區(qū)是否配置，是否有X2關(guān)系和鄰區(qū)關(guān)系不匹配的情況。為此，需要提取中國(guó)電信與中國(guó)聯(lián)通的4G/5G 網(wǎng)元配置與工參場(chǎng)景信息，以及中國(guó)聯(lián)通4G錨點(diǎn)站的鄰區(qū)與X2配置。

如要提取全省全量配置信息需要數(shù)個(gè)小時(shí)，數(shù)據(jù)解析則需要1 天時(shí)間。除此以外，網(wǎng)元工參信息需要人工匯總諸如站點(diǎn)名稱、經(jīng)緯度、歸屬場(chǎng)景等信息，友商的工參信息則需要溝通后獲取，并進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。最后，再對(duì)比配置信息與工參信息，完成全部工作通常要專人1～2天的時(shí)間。

2 自動(dòng)化運(yùn)維工具

電信運(yùn)營(yíng)商在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)方面將面臨越來越大的壓力和挑戰(zhàn)，尤其是在如何有效降低運(yùn)營(yíng)成本、提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維效率及便捷性、提升業(yè)務(wù)和資源編排精準(zhǔn)性等方面，以人工方式為主的模式已不足以支撐未來網(wǎng)絡(luò)對(duì)高效運(yùn)營(yíng)的需求。而流程自動(dòng)化（RPA）能夠?qū)⒃仁止せ牧鞒踢M(jìn)行自動(dòng)化改革。通過直觀的用戶界面實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，將繁瑣的重復(fù)性工作輕松自動(dòng)化，解放勞動(dòng)力，讓員工執(zhí)行更高價(jià)值的工作。RPA 無需改動(dòng)現(xiàn)有系統(tǒng)，在解決現(xiàn)有信息系統(tǒng)間的交互問題上，具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

本文通過自主軟件開發(fā)，以AI算法與RPA編排為核心，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)、大數(shù)據(jù)分析、智能決策、外部程序調(diào)用、圖像識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)爬蟲等技術(shù)手段，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的流程編譯機(jī)器人——“瑤光”，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)優(yōu)流程數(shù)字化。一方面鉆取各類網(wǎng)優(yōu)數(shù)據(jù)，深挖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)性問題，智能分析，自動(dòng)優(yōu)化調(diào)整；另一方面可以將優(yōu)化和維護(hù)人員從簡(jiǎn)單、重復(fù)的工作中解放出來，專注于深層次的優(yōu)化方法和策略的研究，再將研究成果應(yīng)用于平臺(tái)快速迭代，從而提高優(yōu)化效率，降低人員和時(shí)間成本。

圖5示出的是主要節(jié)點(diǎn)功能展示；圖6示出的是系統(tǒng)架構(gòu)圖。

設(shè)計(jì)器：主要負(fù)責(zé)提供便捷的方法和界面，為機(jī)器人編寫詳細(xì)的指令，作為機(jī)器人執(zhí)行的任務(wù)，并將指令發(fā)布于機(jī)器人調(diào)度器中。針對(duì)不同的需求，由不同的模塊拖拽連接成不同的任務(wù)流，再通過屬性設(shè)置即可編排成任務(wù)。

機(jī)器人：主要部署于執(zhí)行具體任務(wù)的計(jì)算機(jī)終端中，可以是實(shí)體機(jī)器也可是虛擬化環(huán)境，與具體執(zhí)行的業(yè)務(wù)及流程進(jìn)行交互。可在數(shù)天或數(shù)周內(nèi)創(chuàng)建、測(cè)試和交付新的自動(dòng)化功能，晝夜不停地自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)，減少人工錯(cuò)誤，并在數(shù)秒或數(shù)分鐘內(nèi)完成任務(wù)。

調(diào)度中心：主要負(fù)責(zé)將工作任務(wù)分配給每一個(gè)模塊，通過協(xié)同分擔(dān)大批量任務(wù)，動(dòng)態(tài)擴(kuò)容，動(dòng)態(tài)分片，提高任務(wù)處理效率，并負(fù)責(zé)對(duì)工作過程的監(jiān)督、管理及控制。

3 共建共享場(chǎng)景錨點(diǎn)站X2鏈路自動(dòng)化核查

3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

5G 錨點(diǎn)站X2 鏈路自動(dòng)化核查需要中國(guó)電信與中國(guó)聯(lián)通的4G/5G 網(wǎng)元配置與工參場(chǎng)景信息，以及中國(guó)聯(lián)通4G錨點(diǎn)站的鄰區(qū)與X2配置。

圖5 主要節(jié)點(diǎn)功能展示

圖6 系統(tǒng)架構(gòu)圖

其中中國(guó)聯(lián)通的全量網(wǎng)元配置都可以通過網(wǎng)管命令提取配置，定時(shí)傳送至指定路徑，通過“瑤光”數(shù)據(jù)處理模塊解析-清理-入庫(kù)，全程只需數(shù)分鐘。而中國(guó)電信數(shù)據(jù)只能通過協(xié)調(diào)手動(dòng)獲取。

主要數(shù)據(jù)分類如下：

4G 網(wǎng)元配置。提取4G 站點(diǎn)和小區(qū)配置、4G-5G鄰區(qū)關(guān)系、4G X2配置。

5G 網(wǎng)元配置。5G 站點(diǎn)和小區(qū)配置需要提取中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信共享站，通過協(xié)調(diào)，中國(guó)電信每日定時(shí)提供共享站配置信息至指定路徑。

場(chǎng)景工參。場(chǎng)景工參信息由于需要匯總多種數(shù)據(jù)源，手動(dòng)確定站點(diǎn)性質(zhì)，難以自動(dòng)化。中國(guó)電信與中國(guó)聯(lián)通雙方通過在線模式，每日修改工參數(shù)據(jù)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，并存放在指定的服務(wù)器上，通過自動(dòng)化程序，自動(dòng)進(jìn)行更新。

3.2 數(shù)據(jù)處理

針對(duì)到錨點(diǎn)站X2 鏈路核查，根據(jù)前述X2 鏈路在5G NSA 架構(gòu)共建共享場(chǎng)景下的作用，需要比對(duì)錨點(diǎn)站鄰區(qū)與X2配置，核查有鄰區(qū)無X2與有X2無鄰區(qū)的情況。

最后，比對(duì)出的小區(qū)需要使用匹配場(chǎng)景，確認(rèn)是4G 還是5G 站點(diǎn)，是中國(guó)聯(lián)通站點(diǎn)還是中國(guó)電信共享站點(diǎn)。除每日使用大屏、微信輸出通報(bào)外，還會(huì)發(fā)布對(duì)應(yīng)的中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信小區(qū)清單。

步驟1：生成廠家與地(市)數(shù)據(jù)。

從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取4G 站點(diǎn)配置，通過“瑤光”內(nèi)部定義的廠家規(guī)則表，利用提取文件的網(wǎng)管地址區(qū)分廠家，生成“廠家”字段；通過地(市)規(guī)則表，由網(wǎng)元名稱字段根據(jù)命名規(guī)則進(jìn)行字符串處理，生成“地市”字段。

步驟2：鄰區(qū)與X2數(shù)據(jù)擬合。

從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取需要的4G-5G 鄰區(qū)關(guān)系、與4G X2 配置的有關(guān)字段，由于鄰區(qū)關(guān)系與X2 中沒有基站標(biāo)識(shí)，因此通過步驟1生成的站點(diǎn)配置數(shù)據(jù)集，利用共有的網(wǎng)元名稱字段分別合并出2個(gè)帶有基站標(biāo)識(shí)的數(shù)據(jù)集，并通過基站標(biāo)識(shí)與鄰基站標(biāo)識(shí)組成“基站標(biāo)識(shí)-鄰基站標(biāo)識(shí)”作為索引字段，形成需要的4G-5G 鄰區(qū)數(shù)據(jù)集1與X2關(guān)系數(shù)據(jù)集2。

步驟3：X2與鄰區(qū)匹配判別。

以“基站標(biāo)識(shí)-鄰基站標(biāo)識(shí)”作為索引，使用反連接功能合并數(shù)據(jù)集1、2，可以導(dǎo)出主集中不匹配輔集的記錄。即當(dāng)用數(shù)據(jù)集1 作為主集時(shí)，將導(dǎo)出4G-5G鄰區(qū)數(shù)據(jù)中不匹配X2 關(guān)系的數(shù)據(jù)，也即有X2 無鄰區(qū)的數(shù)據(jù)集3。反之，數(shù)據(jù)集2 作為主集時(shí)，將導(dǎo)出X2關(guān)系數(shù)據(jù)中不匹配4G-5G 鄰區(qū)的數(shù)據(jù)，也即有鄰區(qū)無X2的數(shù)據(jù)集4。

步驟4:小區(qū)配置數(shù)據(jù)擬合與清理。

分別將中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)電信的5G 站點(diǎn)和小區(qū)配置數(shù)據(jù)通過網(wǎng)元名稱擬合，根據(jù)數(shù)據(jù)表來源增加“基站PLMN標(biāo)識(shí)”字段后合并，得到數(shù)據(jù)集5。

再將有X2 無鄰區(qū)的數(shù)據(jù)集3 與4G 小區(qū)配置數(shù)據(jù)通過基站標(biāo)識(shí)與本地小區(qū)標(biāo)識(shí)共同索引，對(duì)得到的數(shù)據(jù)集進(jìn)行篩選。

a）以網(wǎng)元名稱篩選室分站點(diǎn)剔除。

b）以NB-IoT小區(qū)標(biāo)識(shí)篩選NB-IoT小區(qū)剔除。

c）以下行頻點(diǎn)篩選中國(guó)聯(lián)通共享站剔除。

篩選數(shù)據(jù)后過濾掉無用字段，與數(shù)據(jù)集5 通過基站標(biāo)識(shí)、小區(qū)標(biāo)識(shí)與（鄰）基站PLMN 標(biāo)識(shí)擬合后，以LampSite 小區(qū)標(biāo)識(shí)篩選LampSite 小區(qū)剔除，最后過濾多余字段，得到清理后的有X2無鄰區(qū)數(shù)據(jù)集6。

步驟5 場(chǎng)景歸屬數(shù)據(jù)擬合。

分別將中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信的5G 網(wǎng)元場(chǎng)景歸屬，根據(jù)數(shù)據(jù)表來源增加“基站PLMN 標(biāo)識(shí)”字段后合并，同時(shí)更改經(jīng)度、緯度名字為NR 經(jīng)度、NR 緯度，再與數(shù)據(jù)集6 通過基站標(biāo)識(shí)、小區(qū)標(biāo)識(shí)與（鄰）基站PLMN 標(biāo)識(shí)擬合，同時(shí)，也將4G網(wǎng)元場(chǎng)景歸屬通過基站標(biāo)識(shí)、本地小區(qū)標(biāo)識(shí)與數(shù)據(jù)集6 擬合，得到包含4G-5G 鄰區(qū)中源小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)經(jīng)緯度的有X2無鄰區(qū)數(shù)據(jù)集7。

步驟6 小區(qū)清單與匯總數(shù)據(jù)生成。

首先將數(shù)據(jù)集7的源小區(qū)與目標(biāo)小區(qū)經(jīng)緯度代入經(jīng)緯度距離計(jì)算公式計(jì)算得到經(jīng)緯度距離，生成“站間距判斷”字段，根據(jù)經(jīng)緯度距離計(jì)算結(jié)果賦值“站間距≤1 000 m”或“站間距＞1 000 m”，設(shè)定站間距≤1 000 m的小區(qū)為需要添加X2 的小區(qū)，輸出有X2 無鄰區(qū)的小區(qū)清單并同時(shí)通過廠家、地市匯總，以及對(duì)鄰基站類型進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到有X2 無鄰區(qū)匯總數(shù)據(jù)。

與此同時(shí)，將步驟3中的數(shù)據(jù)集4導(dǎo)出為有鄰區(qū)無X2的小區(qū)清單，并同樣通過廠家、地市匯總，以及對(duì)鄰基站類型進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到有鄰區(qū)無X2 匯總數(shù)據(jù)，為了與有X2 無鄰區(qū)數(shù)據(jù)格式一致，也需要生成“站間距判斷”字段，并設(shè)定規(guī)則賦值為“有X2無匹配”。

最終，將有鄰區(qū)無X2 與有X2 無鄰區(qū)匯總數(shù)據(jù)合并，即得到共建共享場(chǎng)景錨點(diǎn)站X2鏈路自動(dòng)化核查需要的匯總數(shù)據(jù)。

3.3 效果呈現(xiàn)

通過“瑤光”的大屏處理節(jié)點(diǎn)，能夠?qū)⒆罱K數(shù)據(jù)經(jīng)過JS 腳本生成為大屏界面，再通過圖像識(shí)別與SMTP設(shè)置，經(jīng)由內(nèi)置的微信、郵件自動(dòng)發(fā)布任務(wù)。

4 總結(jié)

2019年11月22日，核查江蘇聯(lián)通4G錨點(diǎn)站X2配置信息與5G 站點(diǎn)的鄰區(qū)關(guān)系，有X2 無鄰區(qū)且站間距小于1 km 的站點(diǎn)，中國(guó)聯(lián)通有1 018 對(duì)，中國(guó)電信共享有2 659對(duì)；無X2有匹配的站點(diǎn)，中國(guó)聯(lián)通有6 489對(duì)，中國(guó)電信有196對(duì)。

根據(jù)核查結(jié)果，后臺(tái)審核后進(jìn)行X2和鄰區(qū)數(shù)據(jù)補(bǔ)充配置，配置后再次核查X 匹配情況，有X2 無鄰區(qū)且站間距小于1 km 的中國(guó)聯(lián)通還有519 對(duì)暫無需添加，中國(guó)電信共享還有1 686 對(duì)；無X2 有匹配的站點(diǎn)中國(guó)聯(lián)通僅剩267對(duì)，中國(guó)電信共享剩余30對(duì)。

此前“瑤光”已經(jīng)在全省自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)評(píng)估、重大場(chǎng)景保障自動(dòng)通報(bào)、參數(shù)核查等多個(gè)領(lǐng)域得到了應(yīng)用，展現(xiàn)了良好的易用性、可靠性和多功能性。本次創(chuàng)新的在5G 共建共享場(chǎng)景下使用“瑤光”核查X2 鏈路，除去全量網(wǎng)元配置輸出入庫(kù)需40 min，僅需15 min 即可完成，且全程無人值守，相較人工模式的準(zhǔn)確度和效率不可同日而語。此外，整個(gè)流程也在由人工向自動(dòng)轉(zhuǎn)換的過程中得到了梳理，為后期共建共享場(chǎng)景下其他參數(shù)核查、指標(biāo)通報(bào)等工作打開了思路，具備極高的可復(fù)制性和發(fā)展性。