面向任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)規(guī)劃與重配置技術(shù)研究*

牛作元，張鋒軍，李慶華，許 杰，石 凱

（中國電子科技集團(tuán)公司第三十研究所，四川 成都 610041）

0 引言

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與配置作為通信網(wǎng)絡(luò)管理中的重要組成部分，需要從全局角度考慮網(wǎng)絡(luò)需求，完成網(wǎng)絡(luò)資源精準(zhǔn)配置，是保證通信網(wǎng)絡(luò)能夠充分發(fā)揮其效能的基礎(chǔ)。

但是，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)龐大，底層物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備多樣，網(wǎng)絡(luò)情況復(fù)雜，尤其是新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如ASON、SDN 的使用，增加了網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)性和網(wǎng)絡(luò)管理的復(fù)雜性。此外，虛擬資源的應(yīng)用、業(yè)務(wù)種類的繁多以及業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的融合，使得通過傳統(tǒng)人工方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與配置變得不現(xiàn)實(shí)，而根據(jù)任務(wù)動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)整資源及配置更加不可能。

面向任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與業(yè)務(wù)配置的難點(diǎn)在于其不確定性和業(yè)務(wù)資源的虛擬性。由于面向服務(wù)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)屏蔽了物理網(wǎng)絡(luò)，而是以虛擬資源的形式為業(yè)務(wù)及業(yè)務(wù)管理提供服務(wù)，因而需要查找與匹配可以完成業(yè)務(wù)配置的最優(yōu)服務(wù)、最優(yōu)路徑以及最佳網(wǎng)元資源。此外，當(dāng)創(chuàng)建新任務(wù)或?qū)σ延腥蝿?wù)配置進(jìn)行改變時(shí)，如何實(shí)時(shí)感知當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和任務(wù)資源、對任務(wù)所需資源進(jìn)行自動(dòng)化重配置也是需要研究的內(nèi)容。因此，亟待提出并突破相關(guān)技術(shù)來解決上述問題，網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)規(guī)劃與重配置具有重要的研究價(jià)值。

本文將自主計(jì)算[1-2]和網(wǎng)絡(luò)資源的運(yùn)行效能評估[3]引入到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與重配置中，充分考慮網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)性，通過智能化自主管理的決策支持，提高網(wǎng)絡(luò)在聚焦任務(wù)需求下的精準(zhǔn)規(guī)劃能力和快速精確的重配置能力，提升用戶體驗(yàn)。

1 管理架構(gòu)

應(yīng)急保障任務(wù)中，為了保障用戶與前線人員的通信需求，將充分調(diào)動(dòng)各種移動(dòng)、無線、有線以及安全等各類資源，運(yùn)用微波、短波、超短波、散射以及衛(wèi)星等各類通信手段。此外，隨著各種突發(fā)情況的不斷涌現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)成員以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋾r(shí)刻處于變化中。此時(shí)，面向用戶的保障需求，如何快速完成網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，形成網(wǎng)絡(luò)組織預(yù)案，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的分配與部署，從而保證網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化情況下多種通信手段能夠自適應(yīng)切換，并始終滿足用戶的QoS 需求是必須解決的問題。針對該需求，本文提出了面向任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)規(guī)劃及重配置架構(gòu)。

面向任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)規(guī)劃及重配置架構(gòu)是以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，通過分析任務(wù)獲得通信保障需求，然后根據(jù)通信保障需求，基于實(shí)時(shí)感知的資源綜合態(tài)勢和輔助決策數(shù)據(jù)，完成各種移動(dòng)、無線、有線以及安全等資源的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)劃、通信資源分配和管理策略制定等，從而滿足用戶的使用需求。之后通過網(wǎng)絡(luò)仿真對規(guī)劃方案進(jìn)行評估，反饋調(diào)整規(guī)劃中存在的問題，對評估通過的方案進(jìn)行資源的具體配置，從而實(shí)現(xiàn)感知、分析、決策以及執(zhí)行的閉環(huán)過程。配置完成后，基于用戶任務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò)資源實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)決定是否進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源重配置，從而實(shí)現(xiàn)再感知、再分析、再?zèng)Q策、再執(zhí)行的閉環(huán)迭代自主控制過程，完成網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃任務(wù)的最優(yōu)。

面向任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)規(guī)劃及重配置架構(gòu)[4-5]如圖1 所示。

圖1 面向任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)規(guī)劃及重配置架構(gòu)

1.1 架構(gòu)組成

面向任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)規(guī)劃及重配置架構(gòu)主要包括策略管理、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、仿真評估、重配置管理、運(yùn)行效能評估、學(xué)習(xí)推理以及自主管理。

策略管理主要是對各種策略進(jìn)行管理和一致性驗(yàn)證，為基于策略的自動(dòng)智能管理提供策略支持。

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃主要是基于用戶的任務(wù)需求、QoS 指標(biāo)等，根據(jù)被管資源的占用情況和需求情況，基于策略和規(guī)劃模板生成規(guī)劃預(yù)案。

仿真評估主要是利用仿真手段對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃預(yù)案進(jìn)行仿真評估，根據(jù)仿真結(jié)果對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃預(yù)案形成反饋，提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃成功率。

重配置管理用于基于規(guī)劃方案或重配置策略生成各網(wǎng)絡(luò)元素的具體配置信息，完成對各網(wǎng)絡(luò)元素的配置。

運(yùn)行效能評估主要是對任務(wù)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行感知和分析，當(dāng)無法滿足任務(wù)要求的性能時(shí)，觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的調(diào)整和重配置過程。

學(xué)習(xí)推理用于基于信息模型、本體模型、知識(shí)庫等，利用機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)生成各種規(guī)則數(shù)據(jù)，對智能化自主管理提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

自主管理用于基于感知的任務(wù)運(yùn)行信息和分析結(jié)果進(jìn)行各類決策，并控制和調(diào)整各種策略。

面向任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)規(guī)劃及重配置架構(gòu)在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與配置過程中增加了運(yùn)行效能評估和自主管理能力，通過實(shí)時(shí)運(yùn)行信息的反饋，可動(dòng)態(tài)生成管理策略，提高網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及配置的精準(zhǔn)化、自動(dòng)化水平。一方面，在整個(gè)運(yùn)行過程中，需要及時(shí)根據(jù)業(yè)務(wù)執(zhí)行情況、當(dāng)前態(tài)勢數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)等信息評估業(yè)務(wù)的保障情況，給出針對當(dāng)前的業(yè)務(wù)規(guī)劃方案優(yōu)化的調(diào)整建議。另一方面，通過對上下文信息、環(huán)境信息等進(jìn)行學(xué)習(xí)和推理，在知識(shí)庫的支撐下，通過自主管理進(jìn)行智能決策，必要時(shí)觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的調(diào)整，使系統(tǒng)進(jìn)入下一輪的閉環(huán)反饋，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自優(yōu)化。

1.2 管理流程

面向任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)規(guī)劃及重配置可實(shí)現(xiàn)流程化、自動(dòng)化的業(yè)務(wù)規(guī)劃及配置功能。具體流程如下。

（1）接收用戶的任務(wù)，獲取用戶任務(wù)目標(biāo)，對規(guī)劃需求進(jìn)行匯總分析，進(jìn)行規(guī)劃方案的制定。

（2）生成規(guī)劃方案后，對規(guī)劃方案中的資源分配和策略配置進(jìn)行可行性、完整性的仿真評估驗(yàn)證，生成規(guī)劃方案評估報(bào)告。

（3）網(wǎng)絡(luò)重配置根據(jù)評估后的規(guī)劃方案，完成策略映射，并下發(fā)策略到被管對象執(zhí)行。

（4）配置完成后，業(yè)務(wù)開通測試檢查根據(jù)上報(bào)的業(yè)務(wù)資源配置信息對業(yè)務(wù)的SLA、業(yè)務(wù)的運(yùn)行情況、業(yè)務(wù)需求進(jìn)行測試檢查，保證業(yè)務(wù)提供滿足用戶需求。

（5）在業(yè)務(wù)運(yùn)行過程中，實(shí)時(shí)獲取面向任務(wù)的各類態(tài)勢數(shù)據(jù)，基于面向任務(wù)的保障需求，根據(jù)反饋數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)規(guī)劃方案中可能存在的缺陷并進(jìn)行改進(jìn)完善，優(yōu)化規(guī)劃方案，動(dòng)態(tài)調(diào)整資源策略，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重配置，保證業(yè)務(wù)性能相對最優(yōu)。

2 網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)規(guī)劃

統(tǒng)籌規(guī)劃和合理調(diào)度資源，并基于業(yè)務(wù)管理知識(shí)、規(guī)劃策略實(shí)現(xiàn)資源控制的流程化、集中化和自動(dòng)化，是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃要達(dá)到的目標(biāo)。而自動(dòng)規(guī)劃技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的重要核心，是智能運(yùn)維的關(guān)鍵，其有效性和合理性直接影響到系統(tǒng)的自動(dòng)化程度?；诓呗缘墓芾硎亲詣?dòng)化、智能化管理的一種典型工程化解決方案，通過將業(yè)務(wù)規(guī)則自動(dòng)轉(zhuǎn)換成待執(zhí)行的特有指令，并支持指令高效自動(dòng)執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化的高效管理，解決大型信息系統(tǒng)配置復(fù)雜、配置效率低、業(yè)務(wù)控制困難等問題。

因此，網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)規(guī)劃就是將任務(wù)需求轉(zhuǎn)換成管理策略的過程。但是，由于任務(wù)需求可能有多個(gè)衡量指標(biāo)，且網(wǎng)絡(luò)資源是動(dòng)態(tài)的，因此在規(guī)劃過程中需要對周圍環(huán)境進(jìn)行認(rèn)知與分析，根據(jù)目標(biāo)任務(wù)的多個(gè)指標(biāo)，對若干可供選擇的動(dòng)作及所提供的資源限制進(jìn)行推理，從而綜合制定出實(shí)現(xiàn)目標(biāo)任務(wù)的規(guī)劃[6]。網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)規(guī)劃在數(shù)學(xué)上可看做一個(gè)多目標(biāo)的組合優(yōu)化問題，在求解時(shí)需要進(jìn)行多次的迭代完善。目前使用的最優(yōu)求解算法主要是啟發(fā)式或元啟發(fā)式算法，如遺傳算法、蟻群算法、粒子群算法和迭代搜索算法等。較為流行的求解方法是在用戶任務(wù)關(guān)注的指標(biāo)驅(qū)動(dòng)下將多種啟發(fā)式或元啟發(fā)式結(jié)合使用，如微分進(jìn)化算法和局部搜索算法的結(jié)合、遺傳算法與局部搜索算法的結(jié)合等，使算法的性能達(dá)到最優(yōu)。

與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是基于人工經(jīng)驗(yàn)分析任務(wù)并調(diào)度資源相比，自動(dòng)規(guī)劃在規(guī)劃過程中將引入信息認(rèn)知。在調(diào)度資源的過程中，它將結(jié)合知識(shí)庫中的歷史規(guī)劃方案、歷史業(yè)務(wù)運(yùn)行信息、優(yōu)化建議信息以及相關(guān)資源當(dāng)前態(tài)勢信息等，通過業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)挖掘、分析、學(xué)習(xí)以及相關(guān)資源的運(yùn)行趨勢、性能狀況等，給出一個(gè)相對更加完善的業(yè)務(wù)規(guī)劃方案或者規(guī)劃建議，避免人工在規(guī)劃過程中對資源狀態(tài)掌握不足、資源細(xì)節(jié)掌握不全等問題。

面向任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程涉及以下關(guān)鍵要素，包括實(shí)現(xiàn)什么樣的目標(biāo)、如何達(dá)到目標(biāo)、達(dá)到目標(biāo)具體需要做什么。因此，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程包含需求定義、目標(biāo)設(shè)置、規(guī)劃管理策略3 個(gè)關(guān)鍵步驟。需求是面向用戶層面；目標(biāo)是實(shí)施層面的；面向任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)規(guī)劃需要實(shí)現(xiàn)用戶需求到設(shè)置目標(biāo)的映射，而規(guī)劃管理策略通過提供完整的模型來實(shí)現(xiàn)設(shè)置的目標(biāo)。

碲雖然在蒸餾段能夠有效脫除，但其混雜于鉛鉍合金中，在后續(xù)的鉛、鉍電解回收上造成嚴(yán)重的干擾，同時(shí)因碲價(jià)值較高，鉛、鉍、碲的復(fù)雜合金難以得到有效分離，降低了浮選尾礦綜合回收的價(jià)值。

需求定義用于以規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的方式完整、準(zhǔn)確地記錄形成任務(wù)需求，為將任務(wù)需求轉(zhuǎn)化成資源和業(yè)務(wù)需求奠定基礎(chǔ)。以任務(wù)為核心是本階段應(yīng)遵循的重要原則，核心任務(wù)是確定清晰的用戶期望、工作流程以及對特定環(huán)境下的功能性能約束等，并按照需求模板完成需求輸入，根據(jù)指定的解析規(guī)則解析需求，提取其中的關(guān)鍵要素，為后續(xù)的目標(biāo)設(shè)置和策略管理管理提供參考依據(jù)。

在實(shí)施時(shí)，需要準(zhǔn)確表達(dá)需要解決的問題，也就是系統(tǒng)的目標(biāo)設(shè)置。但是，不管采用什么方法，定義和準(zhǔn)確構(gòu)建面向任務(wù)的信息模型是根本。它與滿足任務(wù)需求的業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)功能、提供業(yè)務(wù)功能服務(wù)的虛擬資源、物理資源、構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)及其具體配置的節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)可能的類型、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的物理環(huán)境和通信的信息交換要求有關(guān)。本文依據(jù)HTN 規(guī)劃建模思想建立頂層信息框架，構(gòu)建以任務(wù)模型、業(yè)務(wù)模型、資源模型為核心的信息模型體系，如圖2所示。

圖2 信息模型體系

任務(wù)模型是指在一定的環(huán)境和時(shí)空約束下，面向用戶為完成特定的目標(biāo)而進(jìn)行的一系列相互關(guān)聯(lián)的活動(dòng)的集合，主要因素包括任務(wù)名稱、用戶需求、任務(wù)權(quán)重、任務(wù)環(huán)境以及約束條件等信息。業(yè)務(wù)模型用于描述一個(gè)業(yè)務(wù)功能所需要的資源信息以及資源之間的關(guān)系。資源模型用于描述信息系統(tǒng)各類物理、虛擬資源的相關(guān)實(shí)體，可進(jìn)一步細(xì)化為物理資源、邏輯資源與復(fù)合資源等。

一旦信息模型體系被建立，需要將任務(wù)需求到虛擬資源規(guī)劃再到物理設(shè)備規(guī)劃的逐級(jí)映射成各種可以具體落地執(zhí)行的策略來支撐任務(wù)的實(shí)施。采取的主要設(shè)計(jì)思路是將網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的業(yè)務(wù)需求作為輸入，根據(jù)任務(wù)需求、當(dāng)前資源信息、任務(wù)QoS 目標(biāo)等，在滿足時(shí)間要求和資源約束等條件下，通過有效的推理和分解，利用最優(yōu)化算法，在參數(shù)配置空間中尋找滿足任務(wù)需求的最優(yōu)或次優(yōu)的參數(shù)配置，自主選擇一系列有序的活動(dòng)集合形成規(guī)劃方案，以完成特定的規(guī)劃任務(wù)。

3 運(yùn)行效能評估

網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)反映了網(wǎng)絡(luò)資源的整體利用狀況、運(yùn)行性能、故障狀態(tài)等，是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)整及優(yōu)化的重要依據(jù)。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)整及優(yōu)化在于缺少對網(wǎng)絡(luò)整體運(yùn)行狀況的精確掌控及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維態(tài)勢的有效評估，缺少從網(wǎng)絡(luò)全局的角度調(diào)整優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源。本文在網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)規(guī)劃完成后全面感知網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、安全威脅事件、態(tài)勢數(shù)據(jù)等海量歷史和實(shí)時(shí)運(yùn)維數(shù)據(jù)，通過建立網(wǎng)絡(luò)綜合態(tài)勢指標(biāo)體系和評估模型對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行態(tài)勢進(jìn)行綜合分析評估，從而為網(wǎng)絡(luò)重配置提供決策依據(jù)。

在網(wǎng)絡(luò)多維綜合態(tài)勢表征中，為了使所選取指標(biāo)具有較強(qiáng)的完整性，在態(tài)勢指標(biāo)選取上應(yīng)該盡可能反映網(wǎng)絡(luò)整體運(yùn)行狀態(tài)，考慮多方面來源的數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)多維綜合態(tài)勢評估結(jié)果產(chǎn)生的影響。傳輸資源的多樣性（信道屬性、通道屬性）是通信網(wǎng)絡(luò)的基本數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)流量能夠反映網(wǎng)絡(luò)元素的狀態(tài)，而流量的不同特征可揭示各種網(wǎng)絡(luò)事件；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠建立網(wǎng)絡(luò)元素和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系，同時(shí)綜合考慮網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性指標(biāo)。因此，本文采用將網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性、傳輸資源、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜途W(wǎng)絡(luò)流量相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)綜合態(tài)勢指標(biāo)體系，如圖3 所示。

圖3 網(wǎng)絡(luò)綜合態(tài)勢指標(biāo)體系

通過將傳輸資源特征識(shí)別、拓?fù)渫评砼c流量分析挖掘相結(jié)合，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)元素的基本信息、運(yùn)行狀態(tài)以及網(wǎng)絡(luò)元素之間的關(guān)系，建立高度概括的完整的網(wǎng)絡(luò)視圖，從整體上展現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)全局態(tài)勢綜合認(rèn)知。

為了對網(wǎng)絡(luò)多維綜合態(tài)勢進(jìn)行評估，在建立網(wǎng)絡(luò)綜合態(tài)勢指標(biāo)體系后，通過建立效能評估模型和算法進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，根據(jù)業(yè)務(wù)相關(guān)的態(tài)勢評估值及業(yè)務(wù)的權(quán)重，通過加權(quán)綜合評價(jià)的方法，評估網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前多維綜合態(tài)勢值，為網(wǎng)絡(luò)重配置提供決策依據(jù)。

4 網(wǎng)絡(luò)重配置

網(wǎng)絡(luò)重配置技術(shù)借鑒認(rèn)知無線電中的重配置技術(shù)[7-8]，以資源的最優(yōu)化使用和用戶業(yè)務(wù)的最優(yōu)化體驗(yàn)為目標(biāo)，基于資源的配置實(shí)施數(shù)據(jù)、資源態(tài)勢感知數(shù)據(jù)、當(dāng)前業(yè)務(wù)執(zhí)行保障情況、環(huán)境變化情況等，通過執(zhí)行適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)推理機(jī)制，利用感知到的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和狀態(tài)信息，獲取網(wǎng)絡(luò)自主決策策略，并基于策略完成業(yè)務(wù)需求到網(wǎng)絡(luò)資源、計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源的自動(dòng)映射和自動(dòng)配置。在業(yè)務(wù)需求無法滿足的情況，需要生成資源動(dòng)態(tài)調(diào)整策略或資源重配置策略，完成資源動(dòng)態(tài)調(diào)整或資源重配置，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)各類網(wǎng)絡(luò)資源對業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)，有效處理由于業(yè)務(wù)變更、資源變化引起的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃適應(yīng)性變更問題，達(dá)到“局部調(diào)整、總體優(yōu)化、業(yè)務(wù)持續(xù)”的良好管控效能。

在面向任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)規(guī)劃與重配置系統(tǒng)中，為更好地滿足不斷變化的用戶業(yè)務(wù)需求，將從端到端的角度將業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)和終端的重配置納入到整個(gè)管理和控制框架，動(dòng)態(tài)、自適應(yīng)地配置網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)部分?；谧灾鞴芾淼木W(wǎng)絡(luò)重配置基本框架如圖4所示。

圖4 采用自主管理實(shí)現(xiàn)重配置的基本過程

圖4 中包括狀態(tài)及上下文環(huán)境信息感知模塊、自主管理決策模塊、重配置執(zhí)行模塊和學(xué)習(xí)模塊。其中：狀態(tài)及上下文環(huán)境信息感知模塊感知周圍環(huán)境，獲取上下文信息和內(nèi)部數(shù)據(jù)；采用自主管理作為智能決策的重要手段，自主確定合適的重配置行為；依據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)元的調(diào)節(jié)來執(zhí)行重配置策略。

與圖2 的信息模型體系相適應(yīng)，面向任務(wù)的重配置根據(jù)重配置范圍的不同可分為網(wǎng)元重配置、網(wǎng)絡(luò)重配置和業(yè)務(wù)重配置。

網(wǎng)元重配置的調(diào)整范圍局限在特定網(wǎng)元設(shè)備，通過設(shè)備重啟、板卡替換、基于預(yù)置策略的設(shè)備配置完成設(shè)備功能的恢復(fù)。在網(wǎng)元重配置中，采用的重配置策略較為明確，一般多為靜態(tài)策略。

網(wǎng)絡(luò)重配置的調(diào)整范圍上升到網(wǎng)絡(luò)層或資源層，通過多個(gè)設(shè)備、多種資源的調(diào)整或重配置完成對某些業(yè)務(wù)功能的支撐，如鏈路切換、通信方式調(diào)整、計(jì)算存儲(chǔ)資源重分配等。在網(wǎng)絡(luò)重配置中，為了實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)的智能支撐和靈活適應(yīng)，采用的重配置策略無法提前預(yù)置，因此可根據(jù)環(huán)境感知和上下文感知的態(tài)勢信息，結(jié)合任務(wù)需求，通過動(dòng)態(tài)生成的策略對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重配置。

業(yè)務(wù)重配置的調(diào)整范圍則上升到支撐任務(wù)需求的業(yè)務(wù)功能甚至某個(gè)業(yè)務(wù)層面，需要對業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)相關(guān)的資源等進(jìn)行端到端的重配置，以滿足任務(wù)的功能需求或QoS 需求。重配置的方式包括業(yè)務(wù)功能的替換、業(yè)務(wù)功能鏈的重組等。在業(yè)務(wù)重配置中，需要面向任務(wù)需求對業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)之間、業(yè)務(wù)與相關(guān)資源之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系、資源狀態(tài)、運(yùn)行趨勢等進(jìn)行全面學(xué)習(xí)和掌握，通過自主學(xué)習(xí)和自主計(jì)算動(dòng)態(tài)生成策略并執(zhí)行，以提高用戶的透明性，保持良好的用戶體驗(yàn)。

在面向任務(wù)的重配置過程中，終極目標(biāo)是將自動(dòng)生成的策略作為策略輸入到基于策略的管理系統(tǒng)中，使系統(tǒng)能夠?qū)嵤┎呗?，保證網(wǎng)絡(luò)在各種條件下充分運(yùn)行。管理策略的自主動(dòng)態(tài)生成是其中的難點(diǎn)。本文的策略動(dòng)態(tài)生成是以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，以網(wǎng)絡(luò)資源運(yùn)行效能評估為基礎(chǔ)，在認(rèn)知計(jì)算的支撐下，基于信息模型、本體模型、知識(shí)庫等，利用機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，動(dòng)態(tài)生成各種規(guī)則或策略數(shù)據(jù)，保證用戶服務(wù)質(zhì)量滿足用戶需求。

5 結(jié)語

自動(dòng)化、智能化已成為當(dāng)前運(yùn)維管理的主流技術(shù)特征。面向任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)規(guī)劃及重配置架構(gòu)支持上下文驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及重配置方案，最小化人為干預(yù)，將知識(shí)嵌入到框架內(nèi)部，以及時(shí)應(yīng)對業(yè)務(wù)目標(biāo)或者應(yīng)用環(huán)境的變化。在此基礎(chǔ)上，該架構(gòu)能夠根據(jù)已有策略動(dòng)態(tài)產(chǎn)生新策略重新進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及自動(dòng)動(dòng)態(tài)配置網(wǎng)絡(luò)元素，可有效提高運(yùn)維管理自動(dòng)化管理能力，顯著降低通信保障人員的工作強(qiáng)度，提高系統(tǒng)的工作效率和保障效能。