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揭秘云端孪生平台如何实现场景复刻

发布时间:2025-07-11 文章来源:中国工信新闻网

某省运营商核心路由器升级前夜,工程师小王在虚拟平台轻点鼠标——屏幕上瞬间红色警报蔓延:预设方案的设备配置下发后竟导致全省网络业务中断!他立即依照系统自优化建议调整参数,两小时后新方案通过推演。数天后,这套经“数字预演“的配置方案在现网零故障落地。这正是未来中讯邮电咨询设计院有限公司通信网络全域数字孪生平台的应用日常。

如今,数字经济蓬勃发展,数字孪生技术作为新一代信息技术集成突破的代表,已成为产业数字化转型、发展新质生产力的重要使能技术。在战略新兴产业和未来产业领域,网络数字孪生作为支撑未来6G网络、下一代互联网、高阶自智网络发展的核心底座,已成为业内共识。加快推进网络数字孪生技术研发是未来网络演进的必然要求。《“十四五“国家信息化规划》等文件强调,要加强数字孪生等关键前沿领域的战略研究布局和技术融通创新。中讯邮电咨询设计院有限公司率先战略布局,开展通信网络全域数字孪生核心技术研发。

引领创新,打造业内领先的仿真推演能力

在传统网络升级改造中,工程师常面临“盲人摸象“困境:调整全国网络布局、模拟故障流量路径或修改转发策略时,仅能依赖理论推演。一旦预演方案在现网测试出现问题,轻则业务中断,重则引发整个网络链路拥塞。

“我们要打造能‘克隆’整个通信网络的数字大脑”,网络数字孪生研发中心负责人班瑞指着平台界面解释。屏幕上的三维拓扑图中,某省承载网正在进行端到端流量转发路径模拟。“我们在电脑里1:1搭建一个和真实物理网络完全相同的虚拟环境,连路由器的逐跳转发路径都能精准复现,现在工程师可在数字镜像里可视化预演,就像看导航地图一样直观。”他选中一个核心设备点击流量预测,系统立即反馈出了预测趋势图,“看,就是这样简单直观的操作,就能在虚拟环境中预测各项网络性能、验证各种网络优化方案。”

网络数字孪生研发中心团队自2022年组建以来,一直持续专注于下一代互联网数字孪生领域,本次是中国联通首次具备智能互联网仿真推演能力,填补了真实网络路由控制转发精准复现和模拟能力的空白。

记者了解到,平台具备灵活的模块化设计及高效的地址转换映射机制,支持OSPF、ISIS、BGP、VPN等18项主流协议,具备集群化灵活部署、全可视化、跨厂家模拟等特点,基于双栈仿真引擎的地址分配、路由选择、邻居发现等,保证了仿真环境的高效性、稳定性和一致性。此外,平台增加信创化云原生支持,实现现有云计算环境无缝集成,具备资源灵活调度和动态扩展能力。

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突破困难,解决海量路由表处理及仿真难题

研发过程中,团队面临着超大规模的数据网络中,路由表可能达到数百万甚至数千万条的庞大数据量带来的存储和计算性能的挑战。为了攻克这个难题,团队查阅大量前沿文献,不断尝试各种计算存储方法,却都收效甚微,原本计划3个月完成的项目,因此一拖再拖,团队中有年轻成员甚至一度想要放弃。

关键时刻,班瑞再次站了出来。他认真倾听成员的想法和困惑,引导团队面向不同网络场景、状态进行针对性分析,鼓励大家积极结合AI智能算法,打开了新思路,重振了团队的士气。

“研发是一场永无止境的漫长征程,既需要不断锤炼抗压韧性,需要永不言弃的执着坚守,更需要不断创新尝试。”班瑞常常思考,如何才能激发团队活力,使团队保持持久的热情与动力。“我会将任务细化拆分成不同的小目标,每完成一个小目标就会形成一个正向反馈,同时制定奖励机制,可以更好地激励大家。”

经过6个月的努力,该团队成功研发了智能化的海量路由表管理及分析算法,同时引入了基于图论的全网流量转发路径精准仿真方法。

“原先数据量太大,处理速度慢还容易堵塞,现在相当于研发了一套智能分配、自动调整的数据管理系统,它不仅能够实时分析哪些节点是空闲的、哪些节点是超负荷的,自动调整数据分布来保持系统平衡,还为常用数据开辟‘VIP包厢’,需要调用时快速直达。这套系统真正实现了拿着最少资源干最多的活、干出最好的效果,是我们团队的法宝!并且,团队一鼓作气实现了全网流量路径的仿真计算,实现了任意两个设备之间的多条链路上的流量均衡、等价路径的精准模拟。”网络孪生仿真专家华润多向记者解释道。

面向未来,攻关智能规划优化能力

早在2023年7月,团队就研发出了首个下一代互联网数字孪生低代码平台,也是首次具备覆盖中国联通现网多厂商、多型号的海量设备孪生体精细化构建能力。平台在功能完备性、易用性、平台开放度、性能优越性等方面100%顺利通过了CMA/CNAS权威认证,是网络上层低代码低成本灵活应用的关键一步,标志着中国联通已经夯实了网络数字孪生通用能力共建共享的坚实基础。

历时3年,该团队在积淀深厚的基础上,开启了迈向网络智能规划优化能力的新征程。

“我们在高度还原的网络场景中引入人工智能算法,训练形成网络智能体。一方面,它能够自主学习网络结构变化,一键给出时延最小、扩容成本最低的定制化调整建议;另一方面,通过AI持续学习网络各项指标的运行规律,提前预判未来流量变化和网络性能波动,预测准确率超过80%。”网络智能化专家张振超向记者介绍道。

目前,下一代互联网数字孪生及仿真平台已在江苏、吉林现网完成应用场景验证,未来将陆续在广东、山东、北京、重庆等地完成多轮试点工作。“平台投入使用后,可以有效提升网络运维人员的工作效能,为网络规建维优注入数智内核,加速推动网络数字化转型。”华润多表示。

谈到下一步的目标,班瑞表示,团队将会继续深耕网络数字孪生核心技术攻关,进一步融合人工智能技术,打造具备虚实共生、自主决策、智能控制能力的L5级网络数字孪生智能体,助力通信网络迈入“数字预演、智能预判、网络自治”新时代。从需求到探索,从研发到落地,尽管道阻且长,但班瑞相信,行则将至,未来可期。


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