一种系统维护方法、装置、设备和存储介质
技术领域
本申请涉及无线通信系统技术领域，具体涉及一种系统维护方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
目前，移动通信技术已经进入了第五代移动通信技术(The 5thGenerationMobile Communication Technology，5G)时代，5G系统的自动化管理是网络管理功能的一个重要需求。然而，如何实现5G系统的自动化管理和维护是一个亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供用于系统维护的方法、装置、系统和存储介质。
第一方面，本申请实施例提供一种系统维护方法，包括：
采集系统实时运行数据；
在满足系统维护条件的情况下，基于采集到的第一运行数据和预设决策模型确定维护操作指令；
执行所述维护操作指令，其中，所述操作指令用于指示系统进行健康维护。
第二方面，本申请实施例提供一种系统维护装置，包括：
采集模块，被配置为采集系统实时运行数据；
确定模块，被配置为在满足系统维护条件的情况下，基于采集到的第一运行数据和预设决策模型确定维护操作指令；
执行模块，被配置为执行所述维护操作指令。
第三方面，本申请实施例提供一种设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本申请实施例中的任意一种方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例中的任意一种方法。
关于本申请的以上实施例和其他方面以及其实现方式，在附图说明、具体实施方式和权利要求中提供更多说明。
附图说明
图1是本申请提供的3GPP网络自动化总体框架的结构示意图
图2为本申请提供的一种系统维护方法的流程示意图；
图3是本申请提供的一种系统健康维护方法的流程图；
图4是本申请提供的一种系统健康维护方法的流程图；
图5为本申请提供的一种系统维护装置的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
目前，移动通信技术已经进入了5G时代，而网络切片(Network Slice)是5G的一个重要组成部分。所述网络切片，主要是指由一组网络功能组成的具有特定的网络特性的实例化的完整的逻辑网络，该逻辑网络用于满足某一类特定网络业务的需求。进一步的，所述网络特性的例子有超低延时、超高可靠性等。其中，所述网络功能包括支持该网络功能的网络资源。
当一个网络切片比较复杂时，为了便于管理，网络切片可以分解为子切片(Network Slice Subnet)，子切片是指一组网络功能及支持所述网络功能的网络资源组成的具有特定的网络特性的一个逻辑网络。一个网络切片可以包含0个、1个或多个子切片。对于子切片的管理和编排，由子切片管理功能(NetworkSlice Subnet ManagementFunction，NSSMF)完成。NSSMF根据子切片蓝图的定义完成子切片的实例化及其生命周期的控制管理。
在5G技术中，5G网络管理自动化是非常重要的一个网络管理功能的需求，目前提出的网络管理自动化相关技术，主要包括自组织网络(Self-OrganizedNerwork，SON)、意图驱动网络等。在5G网络系统中，还会引入人工智能(Artificial Intelligence，AI)技术及大数据技术。基于上述技术，5G网络系统将具有智能分析及决策能力，如果智能分析及决策结果能够被自动执行，则基本实现5G网络的自动化管理。
进一步的，欧洲电信标准化研究所(ETSI)进行了自动化管理的研究，其给出了一个自动化闭环管理系统，所述闭环管理系统包括数据采集、数据分析、基于数据分析及人工智能的决策、决策结果的执行。而在第三代合作伙伴项目(the 3rd GenerationPartnership Project，3GPP)的研究中，也体现了数据分析对于系统自动化管理和运行的重要性。因此，在3GPP中也提出了网络数据分析功能(Network data analytics function，NWDAF)和管理数据分析功能(Management data analytics function，MDAF)的概念，并研究如何利用上述功能进行系统性能优化、故障排除、系统资源预测等。
图1是本申请提供的3GPP网络自动化总体框架的结构示意图；如图1所示，NWDAF能够从运营商OAM、AF和3GPP网络功能中采集数据。对于OAM数据的采集，NWDAF可以复用3GPP定义的现有机制和接口。AF可以根据网络部署情况，通过网络暴露功能(Network ExposureFunction，NEF)与NWDAF进行信息交互，或者使用基于业务的接口直接访问NWDAF。NWDAF可以从数据存储库访问网络数据，如统一数据库(Unified Data Repository，UDR)。对于3GPP的NF，NWDAF利用基于3GPP定义的业务的接口通信获取网络数据。基于上述数据采集，NWDAF进行数据分析，并将数据分析结果提供给3GPP中的网络功能NF、AF和OAM。
其中主要的3GPP的网络功能(Network Function，NF)包括但不限于下列各种网络功能类型：
接入管理功能(Access Management Function，AMF)属于核心网内的公共控制面功能，终结所有用户与网络之间的非接入层(Non-Access-Stratum，NAS)消息，负责用户移动性管理，用户设备(User Equipment，UE)状态(如可达性)管理等。
会话管理功能(Session Management Function，SMF)，负责会话建立、修改、删除，控制策略控制功能(Policy Control Function，PCF)收费和策略的执行等功能。
PCF负责根据用户的签约、UE当前的位置、应用相关的信息为终端制定策略，包括路由策略、服务质量策略、计费策略等。
统一数据管理功能(Unified Data Management，UDM)具有统一数据管理功能，用户签约数据的永久存放等功能；
UDR主要用于存储UDM和PCF管理的用户签约数据、策略数据等。
用户平面功能(User Plane Function，UPF)属于核心网内用户面的功能，是核心网用户面的锚点，是与外部网络(Data Network，DN)数据传输的接口，执行用户面部分PCF策略规则的执行等。
NEF用于暴露3GPP NFs的能力和事件给其他NF或者外部应用AF，提供AF预配置3GPP NFs能力，实现3GPP网络和外部网络信息映射等。
AF指接入3GPP的应用。
NRF维护NF文件夹(NF文件夹包括NF实体和其所支持的业务描述)，支持业务发现功能等。
NWDAF支持从NF、AF、OAM收集数据，业务注册和元数据暴露给NF和/或AF，分析结果暴露给NF和/或AF和/或OAM；
OAM可以是核心网的OAM，和/或接入网(Radio Access Network，RAN)的OAM。
在实际应用中，利用网络数据分析功能和管理数据分析功能，还可以进行故障的预测和预防，即通过对系统性能、故障相关数据的分析，可以预测可能发生故障的网络功能，并提出解除故障隐患的操作建议或操作指令，通过执行相关操作指令，可以有效解除故障隐患，提高系统的健壮性。
图2为本申请提供的一种系统维护方法的流程示意图。该方法可以适用于对5G网络系统中的故障进行预测，并有效解除故障隐患的情况。该方法可以由本申请提供的系统维护装置来执行，该系统维护装置可以由软件和/或硬件实现。
如图2所示，本申请实施例提供的系统维护方法主要包括步骤S21、S22和S23。
S21、采集系统实时运行数据。
S22、在满足系统维护条件的情况下，基于采集到的第一运行数据和预设决策模型确定维护操作指令。
S23、执行所述维护操作指令，其中，所述操作指令用于指示系统进行健康维护。
在本实施例中，通过NWDAF持续采集系统实时运行数据。进一步的，NWDAF能够从运营商OAM、AF和3GPP网络功能中采集数据。对于OAM数据的采集，NWDAF可以复用3GPP定义的现有机制和接口。NWDAF还可以从数据存储库访问系统运行数据，如统一数据库(UnifiedData Repository，UDR)。对于3GPP的NF，NWDAF利用基于3GPP定义的业务的接口通信获取网络数据。
需要说明的是，本实施例进行系统运行数据采集的方式进行说明，而非限定，可以根据实际情况选择或者设计其他运行数据采集方式。
在另一个实施例中，通过管理数据分析功能MDAF持续采集系统实时运行数据。MDAF还可以从数据存储库访问系统运行数据，如统一数据库(UnifiedData Repository，UDR)、网管数据库等。对于3GPP的NF，MDAF利用基于3GPP定义的业务的接口通信获取网络数据。
在一个示例性的实施方式中，所述满足系统维护条件，包括如下一个或多个：
数据采集时长达到预设系统维护时长；
检测到系统发生预设故障事件；
检测到系统维护事件被触发。
在本实施例中，可以通过获取采集数据的时间信息确定数据采集时长。所述预设系统维护时长可以理解为系统健康维护周期T2。数据采集时长达到系统健康维护周期T2的情况下，基于采集到的第一运行数据和预设决策模型确定维护操作指令。
在检测到系统发生预设故障事件或系统维护事件被触发的情况下，基于采集到的第一运行数据和预设决策模型确定维护操作指令。
预设故障事件可以由工作人员进行预先设定，本申请中不对故障事件进行限定。
系统维护事件被触发可以理解为工作人员通过维护设备的输入装置输入维护指令。具体输入方式本申请不进行限定。
在一个示例性的实施方式中，所述采集系统运行数据之前，还包括：采集系统历史运行数据、网络位置信息和历史维护信息；基于采集到的所述历史运行数据、所述网络位置信息和所述历史维护信息进行训练，生成预设决策模型。进一步的，在数据采集时长达到模型更新时长的情况下，基于采集到的第二运行数据对预设决策模型进行训练更新，得到新的预设决策模型。
在本实施例中，模型更新时长可以理解为决策模型更新周期。
进一步的，所述运行数据包括如下一种或多种：系统性能数据，系统故障数据、执行配置操作的情况下生成的日志数据、执行维护操作的情况下生成的日志数据；其中，
所述系统性能数据包括如下一种或多种：性能测量数据、关键性能指标KPI数据、最小化路测MDT数据；
所述故障数据包括如下一种或多种：告警数据、告警恢复数据、修复操作数据、修复效果数据。
进一步的，基于采集到的第一运行数据和预设决策模型确定维护操作指令，包括如下一个或多个：
基于所述预设决策模型对所述第一运行数据中的系统性能数据进行分析，得到指令执行时间段。
基于所述预设决策模型对所述第一运行数据中的系统故障数据和执行维护操作的情况下生成的日志数据进行分析，得到故障避免操作指令；
基于所述预设决策模型对所述第一运行数据中的执行配置操作的情况下生成的日志数据进行分析，得到系统优化指令。
进一步的，所述维护操作指令包括如下之一：
重启指令，所述重启指令用于指示系统在第一预设时间重启某个网络功能；
清理指令，所述清理指令用于指示系统在第二预设时间清理某个网络功能的运行系统；
升级指令，所述升级指令用于指示系统在第三预设时间对某个网络功能进行软件升级；
建议指令，所述建议指令用于指示对某个网络功能软件版本升级的建议。
在一个应用性实例中，本申请提供一种系统健康维护方法。图3是本申请提供的一种系统健康维护方法的流程图，如图3所示，本实施例中提供的系统健康维护方法主要包括步骤S31、S32、S33和S34。
S31、管理数据分析功能持续采集系统实时运行数据。
其中，系统运行数据包括但不限于：系统性能数据、系统故障数据、配置操作的日志数据、其它系统维护功能执行日志数据。
进一步的，所述系统性能数据包括但不限于性能测量数据、关键性能指标-KPI数据、MDT数据等。
所述系统故障数据包括但不限于告警数据、告警恢复数据、信令跟踪数据、为解除故障采取的修复操作及修复的效果。
所述其它系统维护功能包括但不限于SON、自修复等。
进一步的，采集的系统运行数据还应包括时间信息。
S32、对采集到的运行数据进行分析。
在本实施例中，对运行数据进行分析方法包括人工智能和/或机器学习算法。本实施例仅对分析方法进行说明，而非限定。
进一步的，对运行数据进行分析的同时，除了上述从系统采集的运行数据外，还包括但不限于如下信息：
整个通信网络的位置信息，系统维护的经验信息。
进一步的，运行数据分析分为两种，一种是对历史数据进行分析，基于历史运行数据、网络位置信息和历史维护信息更新决策模型。另一种是对实时数据进行分析，得到需要执行的操作指令。进一步的，两种数据分析是同时进行，决策模型更新和实时运行数据分析的频度可能不一样，即决策模型更新和实时运行数据分析的周期是不同的。
进一步的，决策模型更新需要的历史数据分析的采集周期为决策模型更新周期T1，主要是使用人工智能和/或机器学习算法对采集的历史数据进行分析，更新决策模型。每隔决策模型更新周期T1执行一次。
例如：具体的分析场景可以包括但不限于：
根据性能测量数据、MDT数据、系统位置信息等分析得出不同的区域的业务高峰时间和业务低谷时间。为确定最好的维护操作时段做好准备，以使对系统的健康维护对用户的影响减到最小。进一步的，本实施例中选择业务低估时间作为维护操作时段。
根据系统故障数据及SON、自愈等功能的操作日志进行分析，找出避免各类故障的最佳操作及相应的参数和时间。
根据配置操作日志归纳各类操作对系统的影响，找出维护系统健康的可用操作及相关的参数和操作时间。
进一步的，对实时运行数据进行分析时，实时运行数据采集周期为系统健康维护周期T2，主要是运用上述产生的决策模型对实时数据进行分析，给出具体的系统健康维护的建议或指令。
进一步的，一般是每隔系统健康维护周期T2执行一次，但也可以在特定事件发生时立即执行。其中，特定事件发生包括但不限于特定故障发生、管理人员人工触发。
S33、根据数据分析结果，给出系统健康维护操作建议或操作指令。
所述操作建议或操作指令一般应该包括具体操作的时间；给出的操作建议或操作指令包括但不限于：
在规定的时间重启某个网络功能
在规定的时间清理优化某个网络功能的运行系统、
在规定的时间对某个网络功能进行软件升级、
给出某个或某类网络功能后续版本软件的升级建议，例如，所述升级建议包括对某功能进行增强等。
S34、根据健康维护操作建议或操作指令执行相关操作。
在根据给出的健康维护操作建议或操作指令执行相关操作后，继续重复执行步骤S31、S22和S34，以持续维护系统的健康。
本申请实施例通过对不断更新的历史数据的分析、学习，更新、优化决策模型，从而使得给出的操作建议或操作指令更加准确、高效。
本实施例中提供的系统健康维护方法解决了目前业界还没有通过对系统的数据进行分析以预测系统的故障隐患并提出相应解决故障隐患的操作指令的方法的问题。通过提出一种基于网络数据分析功能和管理数据分析功能对系统的故障隐患进行预测并给出相应的操作建议或操作指令的方案，以实现自动化的系统健康维护。
在一个应用性实例中，本申请提供一种系统健康维护方法。图4是本申请提供的一种系统健康维护方法的流程图，如图4所示，本实施例中提供的系统健康维护方法主要包括步骤S41、S42、S43、S44、S45和S46。
S41、采集系统历史运行数据。
其中，采集的持续时间需大于等于决策模型更新周期T1。
S42、根据已经采集的系统运行历史数据进行分析，生成决策模型。
S43、采集系统实时运行数据。
S44、在达到系统健康维护周期的情况下，系统健康维护周期内采集的实时运行数据基于更新决策模型。
S45、在达到系统健康维护周期的情况下，基于最新的决策模型和系统健康维护周期T2内采集的运行数据进行分析，对系统的健康状态进行分析，找出潜在的健康隐患，并给出消除健康隐患的健康维护指令。
S46、根据给出的健康维护指令执行相关操作。
在执行相关操作之后，持续采集系统运行数据，并判断是否已到决策模型更新周期T1或系统健康维护周期T2。如果已经到了一个新的决策模型更新周期T1的开始时间，则执行S44；如果已经到了一个新的系统健康维护周期T2的开始时间，则执行S45。
需要说明的是，上述步骤S43、S44、S45、S46可以并行执行，本实施例中并不限定上述步骤的执行顺序。
图5为本申请提供的一种系统维护装置的结构示意图。该方法可以适用于对5G网络系统中的故障进行预测，并有效解除故障隐患的情况。该系统维护装置可以由软件和/或硬件实现。
如图5所示，本申请实施例提供的系统维护方法主要包括采集模块51、确定模块52和执行模块53。
采集模块51，被配置为采集系统实时运行数据；
确定模块51，被配置为在满足系统维护条件的情况下，基于采集到的第一运行数据和预设决策模型确定维护操作指令；
执行模块51，被配置为执行所述维护操作指令。
在一个示例性的实施方式中，所述满足系统维护条件，包括如下一个或多个：
数据采集时长达到预设系统维护时长；
检测到系统发生预设故障事件；
检测到系统维护事件被触发。
在一个示例性的实施方式中，所述装置还包括：
模型更新模块，被配置为在数据采集时长达到模型更新时长的情况下，基于采集到的第二运行数据对预设决策模型进行训练更新，得到新的预设决策模型。
在一个示例性的实施方式中，
采集模块51，被配置为采集系统历史运行数据、网络位置信息和历史维护信息；
所述装置还包括；模型生成模块，被配置为基于采集到的所述历史运行数据、所述网络位置信息和所述历史维护信息进行训练，生成预设决策模型。
进一步的，所述运行数据包括如下一种或多种：系统性能数据，系统故障数据、执行配置操作的情况下生成的日志数据、执行维护操作的情况下生成的日志数据；其中，
所述系统性能数据包括如下一种或多种：性能测量数据、关键性能指标KPI数据、最小化路测MDT数据；
所述故障数据包括如下一种或多种：告警数据、告警恢复数据、修复操作数据、修复效果数据。
进一步的，确定模块51，被配置为执行如下一个或多个操作：
基于所述预设决策模型对所述第一运行数据中的系统性能数据进行分析，得到指令执行时间段。
基于所述预设决策模型对所述第一运行数据中的系统故障数据和执行维护操作的情况下生成的日志数据进行分析，得到故障避免操作指令；
基于所述预设决策模型对所述第一运行数据中的执行配置操作的情况下生成的日志数据进行分析，得到系统优化指令。
进一步的，所述维护操作指令包括如下之一：
重启指令，所述重启指令用于指示系统在第一预设时间重启某个网络功能；
清理指令，所述清理指令用于指示系统在第二预设时间清理某个网络功能的运行系统；
升级指令，所述升级指令用于指示系统在第三预设时间对某个网络功能进行软件升级；
建议指令，所述建议指令用于指示对某个网络功能软件版本升级的建议。
本实施例中提供的系统维护装置可执行本发明任意实施例所提供的系统维护方法，具备执行该方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的系统维护方法。
值得注意的是，上述系统维护装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。
图6是本申请实施例提供的一种设备的结构示意图，如图6所示，该设备包括处理器610、存储器620、输入装置630和输出装置640；设备中处理器610的数量可以是一个或多个，图6中以一个处理器610为例；设备中的处理器610、存储器620、输入装置630和输出装置640可以通过总线或其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
存储器620作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的系统维护方法对应的程序指令/模块(例如，系统维护装置中的采集模块51、确定模块52和执行模块53)。处理器610通过运行存储在存储器620中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现本申请实施例提供的任一方法。
存储器620可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储器620可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器620可进一步包括相对于处理器610远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置630可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置640可包括显示屏等显示设备。
当然，本领域技术人员可以理解，处理器810还可以实现本申请任意实施例所提供的系统维护方法的技术方案。该设备的硬件结构以及功能可参见本实施例的内容解释。
本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种系统维护方法，所述方法包括：
采集系统实时运行数据；
在满足系统维护条件的情况下，基于采集到的第一运行数据和预设决策模型确定维护操作指令；
执行所述维护操作指令，其中，所述操作指令用于指示系统进行健康维护。
当然,本申请实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本申请任意实施例所提供的系统维护方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本申请可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
以上所述，仅为本申请的示例性实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。
本领域内的技术人员应明白，术语用户终端涵盖任何适合类型的无线用户设备，例如移动电话、便携数据处理装置、便携网络浏览器或车载移动台。
一般来说，本申请的多种实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合中实现。例如，一些方面可以被实现在硬件中，而其它方面可以被实现在可以被控制器、微处理器或其它计算装置执行的固件或软件中，尽管本申请不限于此。
本申请的实施例可以通过移动装置的数据处理器执行计算机程序指令来实现，例如在处理器实体中，或者通过硬件，或者通过软件和硬件的组合。计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码。
本申请附图中的任何逻辑流程的框图可以表示程序步骤，或者可以表示相互连接的逻辑电路、模块和功能，或者可以表示程序步骤与逻辑电路、模块和功能的组合。计算机程序可以存储在存储器上。存储器可以具有任何适合于本地技术环境的类型并且可以使用任何适合的数据存储技术实现，例如但不限于只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、光存储器装置和系统(数码多功能光碟DVD或CD光盘)等。计算机可读介质可以包括非瞬时性存储介质。数据处理器可以是任何适合于本地技术环境的类型，例如但不限于通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(FGPA)以及基于多核处理器架构的处理器。
通过示范性和非限制性的示例，上文已提供了对本申请的示范实施例的详细描述。但结合附图和权利要求来考虑，对以上实施例的多种修改和调整对本领域技术人员来说是显而易见的，但不偏离本发明的范围。因此，本发明的恰当范围将根据权利要求确定。
