[发明专利]一种基于单条告警向前回溯的光纤传送网智能告警方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据挖掘领域，尤其涉及一种基于单条告警向前回溯的光纤传送网智能告警方法。

背景技术

以光纤为骨干网传输介质的光纤传送网带宽高、成本低，已成为支撑全国乃至世界范围内信息高速公路的重要基石。保持网络畅通、及时处理故障是维护光纤传送网的主要任务，也是最为繁重、消耗人力物力资源最多的工作。对光纤传送通信网的故障进行有效预测、快速感知、精准定位，可以提高光纤传送通信网的运行质量，降低运营成本。

告警是光纤传送网网络运维系统发出的报告，具有规模大、碎片化、多重复、高冗余、时间序列化等的特点。光纤传送网告警信息可分为：AU指针丢失、TU指针丢失、R_LOS等不同类别。这些告警信息彼此关联，有些指示了线路断裂等光纤传送网显性故障，有些则反映了传送网中设备性能的衰减，都需要从大量的信息挖掘才能推断故障类型定位故障发生位置。因此，告警是分析故障、定位故障的关键信息。

目前，关于告警与故障的研究主要集中在利用告警信息对光纤传送网进行诊断故障。故障诊断是一种后验的方法，是在故障发生之后进行的。但告警在网络运维系统中是根据网络情况，由网络设备实时发送的。也就是说，告警不仅仅是一种具有极高分析价值的历史数据，还是一种按照成时间序列分布的实时数据。因此，可以尝试根据时序数据对网络状态进行预测，也就说明告警具有潜藏的预测价值。

故障预测是一门实用价值极高的研究。通过对电子以及机械设备的寿命进行统计分布，从而达到预测的目的，但在通信设备方面研究较少。光纤传送网的特点是告警信息量大、故障发生后衍生告警信息发生在故障以及联通设备之上，需要在网络环境中统计分析，不同于电子、机械等设备状态信息呈现的特点。因此，本领域亟待相关有效技术方案出现。

文中涉及的参考文献如下：

[1]孙朝晖,张德运,李庆海.网络故障管理中的自动告警关联[J].计算机工程30.5(2004):30-31.

[2]徐前方,肖波,郭军.一种基于相关度统计的告警关联规则挖掘算法[J].北京邮电大学学报(自然科学版).30.1(2007):66-70.

[3]郑庆国,吕卫锋.通信网络中的告警相关性研究[J].计算机工程与应用,2002,38(2):11-14.

[4]彭喜元,刘宇,刘大同.数据驱动的故障预测[M].哈尔滨工业大学出版社,2016.

[5]彭宇,刘大同.数据驱动故障预测和健康管理综述[J].仪器仪表学报,2014,35(3):481-495.

[6]Williard N,He W,Hendricks C,et al.Lessons Learned from the 787Dreamliner Issue on Lithium-Ion Battery Reliability[J].Energies,2013,6(9):4682-4695.

[7]Schwabacher M.A Survey of Data-Driven Prognostics[C]//2013.

[8]周志华.机器学习[M].清华大学出版社,2016.

发明内容

针对以上问题，本发明目的是提供构建一种基于单条告警向前回溯的光纤传送网智能告警方法。通过收集当前告警向前回溯时间段告警信息以及光纤传送网故障信息，提取回溯时间段告警特征，利用机器学习算法构建智能告警学习器，实现基于当前告警预测未来一定时间范围内故障发生的概率。

为达到上述目的，本发明采用一种基于单条告警向前回溯的光纤传送网智能告警方法，包括以下步骤：

步骤1，收集光纤传送网告警和故障信息，其中，告警数据集记为A＝{alm₁,alm₂,...,alm_M}，M为告警总数，alm₁,alm₂,...,alm_M为告警数据集中记录的告警，故障数据集记为F＝{flt₁,flt₂,...,flt_N}，N为故障总数，flt₁,flt₂,...,flt_N为故障数据集中记录的故障；

步骤2，告警与故障数据预处理，包括以下步骤：

步骤2.1，设置告警回溯时间段和故障预测时间段，实现如下，