5G网络切片故障管理的研究与实现

5G网络切片故障管理的研究与实现

郑伟

中国移动通信集团广东有限公司东莞分公司 广东东莞 523000

摘要：当前的5G网络设计已经脱离了传统网络组网模式，更多会加强网络切片技术的应用，在这样的情况下，运营商便可以处在同一个地层物理网络上进行多个逻辑网络的构建，实现网络专用化和虚拟化。网络切片技术有利于充分满足广大用户的差异化需求，提供更为良好的网络服务。本文主要围绕5G网络切片的故障管理进行分析和探讨，以供参考。

关键词：5G网络切片；故障管理；研究

引言：

近些年来移动通信技术呈现出了良好的发展态势，促使人类生活和社会发展出现了较为明显的变化。针对通信技术而言，其能够为当前时代背景下的数字化转型提供重要动力。在移动通信需求逐渐增长背景下，业务差异化变得更加明显，进而使得广大客户带来了各种各样的需求。实践研究能够发现如果仅依靠一张通信网络来开展行业的多项业务，会导致网络成本大大增加，进而会降低网络运行效率。针对此种情况，5G网络需设计成多种多样的功能组合，从而满足客户的差异化需求。所以，针对5G网络切片故障管理进行深入分析和探索具有非常重要的现实意义。

一、5G网络切片技术概述

伴随着网络的发展，在后续会有更多业务对网络提出差异化要求，为实现该问题的有效应对，网络需求端对端切片为业务差异化承载提供可靠保障。承载网络涵盖了非常多的综合业务，其涉及行业和领域也非常广泛，一些新行业在发展运营过程中需要利用网络切片实现隔离，以此来有效规避新业务上线过程中对网络产生的不良影响，有利于实现行业试错成本的节约。而针对基于切片的网络架构而言，其将是承载网后续发展过程中对基础能力提出的重要要求。网络切片的作用主要表现在，基于物理网络，实现各项业务功能、网络资源的集中以及组织，促使其能够构成比较完整并且独立运维的逻辑网络，这样便有利于充分满足相关用户和义务需求。得益于科学技术的高速发展，SDN与NFV技术得到了开发和应用，并且在不断成熟与完善，大大提高了网络虚拟化程度，达到了虚拟网络与物理网络之间解耦的目的。总而言之，网络切片能够在资源隔离以及分配方面发挥非常重要的作用，以此来充分满足虚拟网络所提出的差异化需求。

二、5G网络切片故障管理分析

将网络切片架构作为依据进行推断能够发现，在某个基于网络切片的通信服务发生故障之后，引发故障问题的故障源包括物理资源故障、虚拟资源故障以及应用故障等。

（一）网络切片故障管理方案

NFO对软件与硬件进行解耦，在这之后，如果出现了故障问题，那么每层都会进行告警，所以不能单一对某层展开相应的故障定位分析。比如，如果实际中的底层某个硬件设备发生了故障问题，那么除了会导致相关VIM层告警之外，同样也会导致上层网络与业务层面进行告警，从而会产生较多的告警数据，这些数据主要由各层面的故障管理对象进行采集以及监控。因此，在实际开展故障定位工作之前，需要对切片内部相关告警信息展开全面分析，从而对其相关性有一个相应的了解。因为网络切片内部的故障告警数据通常具有角较强的复杂性，与此同时各数据之间也存在相应关联，所以在实践工作中应用关联规则挖掘方法具有较强合理性。

数据挖掘主要是对相关历史数据展开全面分析，对其中所隐含的各模式有一个相应的了解。比如，对于网络切片的故障管理问题，可以加强关联规则挖掘方法在其中的融合与渗透，从而对其中的相关历史告警数据进行更为深入的分析，在确认信息处理方法的同时，明确告警之间存在的前后关系，这样便可以获取告警相互关联规则。此方面信息具有较高应用价值，能够在网络切片故障定位以及预测等工作中发挥非常重要的作用。该方法在使用过程中，可以将目前已拥有告警信息作为依据，结合其关联规则展开相应分析，从而获取其相关故障信息，同时也能够对其后续容易发生的情况进行相应预测，在此基础上明确故障原因，对故障进行更具精准性的预测。

告警关联规则挖掘方法在实际中的应用具有非常突出的优势，那就是如果网络拓扑结构出现相应变化，那么能够利用之前存储的告警记录针对当前告警展开相应分析，以此来自动化了解当前告警的相关性规则。所以，在告警相关性分析过程中对于关联规则挖掘方法的应用，通常能够获取较多告警信息一些隐藏性的知识，在此基础上更具精准性地对故障进行诊断以及定位，减少故障处理方面所花费的时间。基于以上分析，接下来进行网络切片故障管理方案的制定，该方案主要依靠的是关联规则挖掘算法。管理方案内容主要包括以下：第一，通过使用告警事务数据库进行网络切片所产生相关告警信息的存储，在此基础上对数据库展开离线关联规则挖掘操作，这样便可以对告警数据之间存在的相关性有一个相应的了解与把握；第二，在了解告警关联规则之后，对其展开全面分析，从而为告警关联规则库的构建以及修改奠定坚实基础；第三，通过对规则库所涵盖相关规则的利用，对所获取的故障告警数据展开相关性分析，最终便可以了解故障定位以及预警相关信息，在这样的情况下，有利于更为高效地对网络切片故障开展管理工作。

（二）关联规则分析

关联规则最开始提出的主要目的是解决购物篮分析问题。若商家想要对客户购物习惯有一个更为深入的了解，确认客户在一次购物时同时购买的商品种类，商家就需要对顾客事物零售数量展开购物篮分析。在分析过程中主要是了解客户购物篮中所包含不同商品之间存在的关联，从而对客户的购物习惯进行分析。通过分析这种关联，便能够使商家明确哪些商品被顾客同时购买的概率相对较高，商家可以将此作为依据来进行营销策略的制定。

关联规则挖掘方法在实际中的应用明确来说就是收集、整理以及分析较多数据，确认不同数据之间所存在的隐含的相关性，最终形成相应的关联规则。针对网络切片而言，对其应用该方法主要是对切片故障情况下所产生的告警数据展开分析，最终获取其关联规则情况，从而更为高效地明确故障原因，这样便可以提高网络切片故障管理的简易性，提高网络切片故障问题管理水平。

结束语：

综上所述，本文主要基于网络切片故障特点，对其制定了相应的故障管理方案，在该方案中加强了关联规则挖掘算法的使用。在实践工作中，该方法可以对所收集相关故障告警数据实施关联规则的挖掘，明确其所存在的相关性，将最终获取规则情况作为依据来建立关联规则库。在网络切片故障管理过程中，通过使用规则库的规则对网络切片相关告警数据展开相关性分析工作，以此来更为高效地实现故障定位以及预警。通过对上述方案的使用，有利于从整体上提高网络切片故障管理水平。

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