光传送网告警相关性分析及其应用的研究

通信网的特点是规模大、结构复杂、异构性、高度分布。管理如此复杂的网络变得越来越困难,尤其在故障管理方面需要有丰富维护经验的通信专家和网络维护人员,对告警相关性进行分析,找出反映出故障原因的告警,这样才可能查出产生故障的原因。告警相关性分析是指对告警进行合并和转化,将多个告警合并成少数几条或一条具有更准确信息的告警,确定产生故障的原因。通常,我们将多个告警合并、转化成少数几条或一条具有更准确信息的告警的过程称为告警预处理;将基于告警预处理的结果,确定产生故障原因的过程称为故障诊断。 论文在归纳总结目前国内外有关研究成果的基础上,对光传送网的告警相关性分析进行了系统的研究。对于同一子网,提出了告警预处理方法和故障诊断方法,实现子网内的告警相关性分析;对于多层网络,提出了光传送网层间故障诊断方法,实现多个层网络间的故障诊断。主要的研究内容和创新点如下: (1)对于同一子网,提出了告警预处理的方法,实现对告警的过滤、压缩。告警过滤是从故障引起的大量的告警序列中提取特征告警组,过滤其他一些无意义、冗余的告警。告警压缩是压缩特征告警组内多个同时发生的相同告警,进一步减少特征告警组中告警的数量。 (2)提出了子网内的故障诊断方法,综合考虑依赖关系和因果关系,有效地解决了在同一个子网内的故障诊断问题。子网内故障诊断过程大致分为三个部分:故障点定位、告警序列搜索和故障诊断。其中,故障点定位是利用通信实体间的连接关系和包含关系,确定告警发生的大致位置。告警序列搜索是搜索因果关系中所包含的典型告警序列。故障诊断是将告警与故障诊断规则进行匹配,诊断出子网内发生的故障。 (3)对于存在多个层网络的光传送网,提出了基于贝叶斯网络的层间故障诊断方法,可以克服根故障诊断中存在的不确定性。首先,基于光传送网功能分层结构的概念,建立层间依赖关系。层间依赖关系中仅考虑上下层网络之间的相互依赖关系,将每个层网络与其他层网络相关联的通信实体抽象为一个节点变量,屏蔽层网络内部的复杂结构。然后,从层间依赖关系中构建贝叶斯网络,并利用通信专家的经验和历史故障统计知识,确定贝叶斯网络节点的条件概率分布。在贝叶斯网络建立以后,故障诊断的过程实际转化成贝叶斯网络推理的过程,即在已知上层网络发生故障的情况下,确定所有可能根故障,诊断具有最大信任度的可能根故障为根故障。 (4)以光传送网为例,给出了告警相关性分析系统实现的基本框架和关键技术,包括:系统数据库的设计、告警相关性分析流程、人机接口等。