光传送网告警相关性分析及其应用研究

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1、北京邮电大学博士学位论文第一章绪论关系和通信实体间的依赖关系相结合，在实际光传送网的告警相关性中不太实用。告警相关性分析需要综合考虑因果关系和依赖关系，建立有效的通信实体间的依赖关系，准确地描述子网的拓扑关系和结构的动态变化，并综合考虑故障与告警的因果关系，解决同一子网内的故障诊断问题。(3)对于多层光传送网，下层网络出现的故障往往会对上层网络产生影响。由于不同层网络的网管系统之间信息不能互通，上报的告警中常常包含不完整的数据，无法进行全网的根故障诊断。告警相关性分析需要采用不确定性模型描述不同层网络间的依赖关系，

2、解决光传送网层间的故障诊断问题。本文在已有工作的基础上，针对光传送网告警相关性分析及其应用进行了一些研究工作。1．2主要研究工作本文的主要研究目标是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系统的研究。对于同一子网，提出告警预处理方法和故障诊断方法，解决了子网内的告警相关性分析的问题；对于多层子网，提出层间故障诊断方法，解决了多层子网间的故障诊断的问题。论文围绕“光传送网告警相关性分析”，主要进行了以下几个方面的研究：(1)子网内的告警预处理方法告警的预处理是告警相关性分析中的一个重要

3、部分，即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，包括：告警过滤、告警压缩。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。此外，还提出了告警观测窗口的确定方法。首先在告警相关性分析系统开始运行之前，预先设定一个较大的初始时间窗口。然后在系统运行过程中，不断地调整告警观测窗口W．a的大小，确保在尽可能短的时间窗口内，采集到完整的特征告警组。(2)子网内的故障诊断方

4、法故障诊断是告警相关性分析中的另～个重要部分，即通过分析告警预处理后的特征告警，确定产生故障的根本原因。对于同一子网，提出了子网内的故障诊断方法。综合考虑依赖关系、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北京邮电大学博士学位论文第一章绪论断。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，确定告警发生的位置，建立特征告警子集，每一个特征告警子集包含了一个故障点内上报的全部特征告警。告警序列搜索是在特征告警子集中，搜索因果关系中所包

5、含的典型告警序列，若搜索成功，则提取特征告警子集中的相应特征告警，建立相关告警组。故障诊断是将相关告警组中的告警与故障诊断规则进行匹配，诊断出子网内发生的故障。对线路故障进行一次诊断时，需要进行上、下游节点的匹配工作；对设备故障进行一次诊断时，需要进行单个节点的匹配工作。故障诊断规则以”IF．TH附’语句的形式表示，形式单一，格式固定，接近人的自然推理方式，易于理解，可以自由增删修改。并综合利用人工方式和数据挖掘方式，获取故障诊断规则。(3)光传送网层间的故障诊断方法光传送网的故障诊断可以分为两个部分：一是同一子网

6、内部的故障诊断；二是多层网络的层间故障诊断，即在子网内部的故障诊断结果的基础上，确定相互影响的多层网络中的根故障。基于贝叶斯网络的光传送网层间故障诊断方法，可以克服根故障诊断中存在的不确定性。主要分为三个部分。首先，建立层间依赖关系。在层间依赖关系中，仅考虑相邻层网络之间的相互依赖关系，将相邻层网络间相关联的通信实体抽象为一个节点，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。最后是根故障诊断过程。在贝叶斯网络建立以后，故障

7、诊断的过程实际转化成贝叶斯网络推理的过程，即确定在上层网络发生故障的情况下的所有可能根故障。判断具有最大信任度的可能根故障为根故障。贝叶斯网络推理的算法是充分利用从层间依赖关系中构造贝叶斯网络的特点，再对已知的每个故障症状进行一次迭代更新。采用启发式搜索方式，在已知故障症状的条件下，对所有可能的根故障进行搜索，寻找到最小可能根故障集合。然后对这些可能根故障集合进行评估，确定算法的最优解。(4)告警相关性分析系统的实现以传送网为例，详细讨论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

8、性分析流程、人机接口和系统性能分析等。1．3本文的内容及章节安排本文后续部分安排如图1．1所示。北京邮电大学博士学位论文第一章绪论图1．1论文的章节安排第二章介绍了告警相关性分析方法和存在的问题。比较了各种主要的告警相关性分析方法的优缺点，提出了告警相关性分析中有待解决的问题，包括：告警预处理、同一子网内的故障诊断、多层网络的故障诊断等等。最后提出了本课题的