專利名稱：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能化告警監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能化告 警監(jiān)控方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前各類電信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備多種多樣，各種硬件設(shè)備和軟件每天 產(chǎn)生海量的告警信息。這些告警信息覆蓋話務(wù)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、信令網(wǎng)、智能網(wǎng)、 業(yè)務(wù)網(wǎng)等等。當(dāng)電信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障告警時(shí)，要求運(yùn)維人員必須在最短的時(shí)間內(nèi)，實(shí)時(shí)地、正 確地判斷出網(wǎng)絡(luò)故障所在的位置、類型和引起故障的原因，然后及時(shí)地采取相應(yīng)的解決措 施。然而，在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中，一個(gè)故障的產(chǎn)生往往會(huì)引發(fā)多個(gè)告警事件與故障點(diǎn)相關(guān)的 設(shè)備、相關(guān)的業(yè)務(wù)過(guò)程都會(huì)發(fā)出相關(guān)的告警序列，同時(shí)多個(gè)故障引發(fā)的眾多告警序列會(huì)錯(cuò) 綜疊加，從而將真正的告警淹沒(méi)在里面，導(dǎo)致故障識(shí)別異常困難。并且隨著網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和復(fù) 雜性的不斷提高，以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不斷變化，告警的種類和數(shù)量越來(lái) 越多，包括輕微告警、一般告警、嚴(yán)重告警、重大告警、緊急告警、漏告警、虛告警、重復(fù)告警、 同因異象告警、同象多因告警等等，從而使得海量的告警信息中含有大量噪聲告警或者信 息不完整，這些因素進(jìn)一步增加了告警關(guān)聯(lián)分析和故障定位的難度。目前，通信網(wǎng)絡(luò)告警關(guān)聯(lián)分析和故障診斷主要是還靠運(yùn)維人員進(jìn)行處理，海量告 警信息的人工處理會(huì)占用大量運(yùn)維人員，效率低下且容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)一致性等問(wèn)題，使得靠 人工進(jìn)行告警的過(guò)濾、分析、定位等都缺乏行之有效的手段。在自動(dòng)化智能分析診斷方面， 雖然許多廠家和機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)的各種網(wǎng)絡(luò)告警監(jiān)控系統(tǒng)，都只能分析識(shí)別簡(jiǎn)單的、設(shè)備級(jí)的告 警信息關(guān)聯(lián)性，實(shí)際告警故障自動(dòng)定位準(zhǔn)確度不到50%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到電信運(yùn)營(yíng)的實(shí)際要求。徹底解決上述問(wèn)題的有效途徑是對(duì)大量的告警信息進(jìn)行綜合關(guān)聯(lián)分析，開(kāi)發(fā)和建 設(shè)高智能化的網(wǎng)絡(luò)告警分析和故障精確定位系統(tǒng)。本發(fā)明利用專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人 工智能技術(shù)，基于網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)邏輯和歷史告警數(shù)據(jù)實(shí)施多維度、多層面的分析診 斷，發(fā)現(xiàn)告警關(guān)聯(lián)規(guī)則，確定故障根源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能化告警監(jiān)控方法。本發(fā)明的目的是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，將基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的專家系統(tǒng)應(yīng)用于通信 網(wǎng)絡(luò)的告警關(guān)聯(lián)分析和故障定位當(dāng)中，從大量原始告警信息中獲得網(wǎng)絡(luò)告警的關(guān)聯(lián)規(guī)則， 結(jié)合運(yùn)維人員以及網(wǎng)管專家的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)各類網(wǎng)絡(luò)告警信息的關(guān)聯(lián)分析，為精確故障定位 提供一種創(chuàng)新的解決方案；告警監(jiān)控包括1)獲取告警關(guān)聯(lián)規(guī)則，2)對(duì)規(guī)則和設(shè)備類型進(jìn)行編碼，3)采集告 警原始數(shù)據(jù)，4)關(guān)聯(lián)分析和故障診斷，具體步驟如下1)獲取告警關(guān)聯(lián)規(guī)則，建立告警關(guān)聯(lián)規(guī)則知識(shí)庫(kù)，從根據(jù)歷史告警數(shù)據(jù)進(jìn)行提取、 基于內(nèi)在的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)獲取和通過(guò)專家進(jìn)行獲取三個(gè)維度獲收告警信息關(guān)聯(lián)信息，在提取的上述數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上創(chuàng)建多重知識(shí)表示的告警知識(shí)庫(kù)，并對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行劃分；2)對(duì)規(guī)則和設(shè)備類型進(jìn)行編碼，建立主次告警關(guān)聯(lián)規(guī)則和衍生關(guān)聯(lián)規(guī)則映射表；3)采集告警原始數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，得到待分析的告警數(shù)據(jù)，劃分告警 時(shí)間窗口，并確定滑動(dòng)步長(zhǎng)；4)關(guān)聯(lián)分析和故障診斷，包括以下內(nèi)容a)基于規(guī)則的分析(1)根據(jù)告警關(guān)聯(lián)規(guī)則映射表，將時(shí)間窗中的告警分類；(2)按照告警類型，遍歷所涉及的知識(shí)庫(kù)，找出可能成立的告警關(guān)聯(lián)規(guī)則；確定告 警時(shí)間窗中告警的約束條件，根據(jù)不同的約束條件，在一定的范圍內(nèi)確定相關(guān)的告警關(guān)聯(lián) 規(guī)則，進(jìn)而進(jìn)行故障定位；b)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分析(1)根據(jù)告警關(guān)聯(lián)規(guī)則映射表，對(duì)告警關(guān)聯(lián)規(guī)則進(jìn)行編碼，建立告警關(guān)聯(lián)規(guī)則編碼 表；(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)的分析過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算過(guò)程，由已知的輸 入模式經(jīng)過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)計(jì)算獲得輸出模式，將告警時(shí)間窗獲得的告警數(shù)據(jù)，輸入到神 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入層，同一層神經(jīng)元在原理上是并行處理的，層間的處理是串行的，通過(guò)調(diào)整各 層神經(jīng)元之間的連接權(quán)值和閾值，進(jìn)行權(quán)值數(shù)據(jù)與輸入數(shù)據(jù)的運(yùn)算，最終獲得推理結(jié)果；(3)采用了三個(gè)隱層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)告警關(guān)聯(lián)規(guī)則的獲取工作，對(duì)于采集到的 告警信息，通過(guò)多隱層的非線性映射，最終可以得到正確的結(jié)果；(4)對(duì)于告警關(guān)聯(lián)規(guī)則映射表給出的關(guān)聯(lián)規(guī)則，由于其告警類型不同，各種告警信 息、設(shè)備信息以及規(guī)則約束條件并沒(méi)有清晰的層次關(guān)系，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)告警關(guān)聯(lián) 規(guī)則的分析工作，分別得到不同的告警關(guān)聯(lián)規(guī)則的相關(guān)屬性，最終確定告警中包含的所有 關(guān)聯(lián)規(guī)則，從而進(jìn)行故障的精確定位；(5)對(duì)確定的告警關(guān)聯(lián)規(guī)則進(jìn)行解釋，給出定位信息，并將結(jié)果呈現(xiàn)給運(yùn)維人員采 取相應(yīng)的措施。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)管理的需求，將基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技 術(shù)的專家系統(tǒng)應(yīng)用于通信網(wǎng)絡(luò)的告警關(guān)聯(lián)分析和故障定位當(dāng)中，從大量原始告警信息中獲 得網(wǎng)絡(luò)告警的關(guān)聯(lián)規(guī)則，結(jié)合運(yùn)維人員以及網(wǎng)管專家的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)各類網(wǎng)絡(luò)告警信息的關(guān) 聯(lián)分析，為精確故障定位提供一種創(chuàng)新的解決方案。本發(fā)明針對(duì)各類面向3G、NGN、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新一代通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控與管理的要求， 解決了當(dāng)前大型通信網(wǎng)絡(luò)難以實(shí)現(xiàn)的智能監(jiān)控和海量告警快速處理問(wèn)題。本發(fā)明采用的智 能化的告警分析與定位技術(shù)，能夠突出真正需要處理的重大告警事件，有效的定位和排除 網(wǎng)絡(luò)故障，能顯著提高網(wǎng)絡(luò)告警分析和故障診斷的準(zhǔn)確率，提高客戶滿意度，大大降低運(yùn)維 成本。能有效促進(jìn)各網(wǎng)絡(luò)維護(hù)部門(mén)切實(shí)以網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量，以客戶感知為出發(fā)點(diǎn)，做好整個(gè)網(wǎng) 絡(luò)的維護(hù)、優(yōu)化工作，從而提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和維護(hù)效率，為客戶和運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效 益和社會(huì)效益。因此，本發(fā)明提出的智能化告警關(guān)聯(lián)分析與故障精確定位系統(tǒng)對(duì)提高移動(dòng)通信網(wǎng) 絡(luò)的運(yùn)行和維護(hù)水平具有重要的實(shí)用意義。


圖1告警關(guān)聯(lián)分析專家系統(tǒng)工作原理2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理結(jié)構(gòu)3告警關(guān)聯(lián)分析專家系統(tǒng)解釋流程圖
具體實(shí)施例方式參照說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明的作以下詳細(xì)地說(shuō)明。本發(fā)明的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能化告警監(jiān)控方法，其結(jié)構(gòu)是由基本工作方式如下(1)獲取告警關(guān)聯(lián)規(guī)則，建立告警關(guān)聯(lián)規(guī)則知識(shí)庫(kù)，并對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行劃分；(2)對(duì)規(guī)則和設(shè)備類型進(jìn)行編碼，建立主次告警關(guān)聯(lián)規(guī)則和衍生關(guān)聯(lián)規(guī)則映射 表；(3)采集告警原始數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，得到待分析的告警數(shù)據(jù)，劃分告 警時(shí)間窗口，并確定滑動(dòng)步長(zhǎng)；(4)關(guān)聯(lián)分析和故障診斷a)基于規(guī)則的分析1)根據(jù)告警關(guān)聯(lián)規(guī)則映射表，將時(shí)間窗中的告警分類；2)按照告警類型，遍歷所涉及的知識(shí)庫(kù)，找出可能成立的告警關(guān)聯(lián)規(guī)則；確定告 警時(shí)間窗中告警的約束條件，根據(jù)不同的約束條件，在一定的范圍內(nèi)確定相關(guān)的告警關(guān)聯(lián) 規(guī)則，進(jìn)而進(jìn)行故障定位。b)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分析1)根據(jù)告警關(guān)聯(lián)規(guī)則映射表，對(duì)告警關(guān)聯(lián)規(guī)則進(jìn)行編碼，建立告警關(guān)聯(lián)規(guī)則編碼 表；2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)的分析過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算過(guò)程，由已知的輸入模式 經(jīng)過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)計(jì)算即可獲得輸出模式。將告警時(shí)間窗獲得的告警數(shù)據(jù)，輸入到神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)的輸入層，同一層神經(jīng)元在原理上是并行處理的，層間的處理是串行的。通過(guò)調(diào)整各層 神經(jīng)元之間的連接權(quán)值和閾值，進(jìn)行權(quán)值數(shù)據(jù)與輸入數(shù)據(jù)的運(yùn)算，最終獲得推理結(jié)果；3)通信網(wǎng)絡(luò)告警數(shù)據(jù)量巨大并且告警之間的關(guān)系非常復(fù)雜，因此采用一般的單隱 層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行學(xué)習(xí)，無(wú)法滿足實(shí)際需求。本發(fā)明采用了三個(gè)隱層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)告警 關(guān)聯(lián)規(guī)則的獲取工作，對(duì)于采集到的告警信息，通過(guò)多隱層的非線性映射，最終可以得到正 確的結(jié)果；4)對(duì)于告警關(guān)聯(lián)規(guī)則映射表給出的關(guān)聯(lián)規(guī)則，由于其告警類型不同，各種告警信 息、設(shè)備信息以及規(guī)則約束條件并沒(méi)有清晰的層次關(guān)系，因此采用四個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì) 告警關(guān)聯(lián)規(guī)則的分析工作，分別得到不同的告警關(guān)聯(lián)規(guī)則的相關(guān)屬性，最終確定告警中包 含的所有關(guān)聯(lián)規(guī)則，從而進(jìn)行故障的精確定位。(5)對(duì)確定的告警關(guān)聯(lián)規(guī)則進(jìn)行解釋，給出定位信息，并將結(jié)果呈現(xiàn)給運(yùn)維人員采 取相應(yīng)的措施。本發(fā)明的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)(1)從三個(gè)維度獲取告警信息關(guān)聯(lián)信息根據(jù)歷史告警數(shù)據(jù)采用智能化的方法進(jìn) 行提取、基于內(nèi)在的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的獲取、通過(guò)專家進(jìn)行獲取。并在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建告警關(guān)聯(lián)規(guī)則 和規(guī)則庫(kù)。
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(2) 一種基于規(guī)則和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，能夠針對(duì)電信網(wǎng)絡(luò)顯式告警 關(guān)聯(lián)和隱式關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的分析判斷。(3)基于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)過(guò)程的關(guān)聯(lián)關(guān)系，生成動(dòng)態(tài)故障關(guān)聯(lián)模型。(4)基于全局導(dǎo)控策略和告警關(guān)聯(lián)規(guī)則進(jìn)行啟發(fā)式推理，能準(zhǔn)確、迅速地定位故障 源，給出可能的故障原因。四、實(shí)用效果實(shí)施例知識(shí)庫(kù)的建立①知識(shí)獲取專家系統(tǒng)的智能性很大程度上取決于知識(shí)的數(shù)量及其可利用的程 度，系統(tǒng)中可利用的知識(shí)越多，其智能性越高。本專家系統(tǒng)的知識(shí)獲取來(lái)源于以下幾個(gè)方 面現(xiàn)場(chǎng)的維護(hù)技術(shù)人員，廠商的維護(hù)手冊(cè)以及運(yùn)營(yíng)商關(guān)聯(lián)規(guī)則梳理表。根據(jù)該表，我們將 告警關(guān)聯(lián)規(guī)則表示成一種標(biāo)準(zhǔn)化的形式，以便于知識(shí)的更新和維護(hù)工作。②知識(shí)表示知識(shí)的表示是對(duì)知識(shí)的一種描述，就是如何把知識(shí)用適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)表 示出來(lái)，且便于在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)、檢索和維護(hù)，是對(duì)知識(shí)的符號(hào)化、形式化的過(guò)程。神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)的知識(shí)庫(kù)是將知識(shí)以數(shù)字的化的形式，隱式地分散存儲(chǔ)在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的各連接權(quán)值和閾值 中。因此，對(duì)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)表示我們將告警進(jìn)行編碼，表示成適合于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入的數(shù) 字形式，獲取網(wǎng)管告警ID號(hào)、并對(duì)設(shè)備和告警規(guī)則進(jìn)行編碼，這樣便于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)和 推理。推理機(jī)的設(shè)計(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的推理機(jī)制是一個(gè)數(shù)值計(jì)算的過(guò)程，主要由以下兩步實(shí)現(xiàn)①輸入邏輯概念到輸入模式的變換根據(jù)論域的特點(diǎn)確定相應(yīng)的變換規(guī)則，再將 目前的狀態(tài)變換成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入模式；②神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的前向計(jì)算根據(jù)神經(jīng)元的特點(diǎn)，其輸入為Sj =Σ WijXj, Wij為連接 權(quán)系數(shù)，y」為神經(jīng)元的輸出且有y」=fj(Sj+θ」)。其中的θ」為神經(jīng)元的閾值，^為傳遞函 數(shù)。通過(guò)上述計(jì)算即可產(chǎn)生神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出模式。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)中，能夠根據(jù)系統(tǒng)目前接收樣本的相似性確定分類的標(biāo)準(zhǔn)， 且主要表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值分布上，同時(shí)可以利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，完成獲取知識(shí)的表達(dá)體系 及其不確定性推理機(jī)制。對(duì)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)推理采用四個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來(lái)實(shí)現(xiàn)首先采集告警數(shù)據(jù)，對(duì) 采集到的告警數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾出其中的主告警，然后用一個(gè)單輸入多輸出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 找出這個(gè)主告警所對(duì)應(yīng)的所有規(guī)則編碼；對(duì)于主告警對(duì)應(yīng)的每一條規(guī)則，用三個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 模型分別實(shí)現(xiàn)三種功能用一個(gè)單輸入單輸出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)找出其所對(duì)應(yīng)的設(shè)備類型，由另 一個(gè)單輸入多輸出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型找出這條規(guī)則所對(duì)應(yīng)的所有的次告警，用一個(gè)單輸入多 輸出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)找出這條規(guī)則的時(shí)間約束、頻次約束等約束條件。最后根據(jù)這些結(jié)論，對(duì)告 警數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到成立的告警關(guān)聯(lián)規(guī)則，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理結(jié)構(gòu)如圖2所示。解釋器采用預(yù)置文本和路徑跟蹤相結(jié)合的方法。對(duì)于一些由專家確定的告警關(guān)聯(lián)規(guī)則和 標(biāo)準(zhǔn)化的告警關(guān)聯(lián)規(guī)則的解釋采用自然語(yǔ)言或其它易于被用戶理解的形式事先組織好，插 人程序段或相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。在執(zhí)行目標(biāo)的過(guò)程中，同時(shí)生成解釋信息，一旦用戶詢問(wèn)，只需把相應(yīng)的解釋信息組織成合適的文本方式提交給用戶即可；對(duì)于一些比較復(fù)雜的關(guān)聯(lián)規(guī) 則的解釋，采用路徑跟蹤法，將求解所使用的知識(shí)自動(dòng)記錄下來(lái).當(dāng)用戶提出相應(yīng)的問(wèn)題 時(shí)，解釋機(jī)制向用戶顯示問(wèn)題的求解過(guò)程，告警專家系統(tǒng)解釋流程如圖3所示。人機(jī)交互界面人機(jī)界面是用戶和系統(tǒng)進(jìn)行交互的重要窗口，它的設(shè)計(jì)應(yīng)從用戶使用的角度出 發(fā)，易于理解，并從功能的角度來(lái)組織，容易學(xué)習(xí)，軟件界面簡(jiǎn)潔、友好，并有幫助，便于操 作。傳統(tǒng)的編程開(kāi)發(fā)技術(shù)都是面向過(guò)程的，全部程序都要自己設(shè)計(jì)完成，不僅費(fèi)時(shí)且不易模 塊化，查錯(cuò)也不方便。告警關(guān)聯(lián)分析專家系統(tǒng)可以采用高級(jí)編程語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì)，直接利用其 中大量控件和類庫(kù)，高效地制作出友好的程序界面，并協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)部分，保證系統(tǒng) 的正常運(yùn)行。由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作人員復(fù)雜，層次眾多，為保證系統(tǒng)的良好運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)設(shè) 置用戶管理菜單，并對(duì)不同用戶設(shè)置級(jí)別，只有擁有賬號(hào)的人才能進(jìn)入系統(tǒng)并使用相應(yīng)權(quán) 限下的功能。系統(tǒng)用戶應(yīng)該分為三類專家類，擁有最高權(quán)限，可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行所有操作； 管理員類，可以設(shè)置、查詢系統(tǒng)接口、狀態(tài)信息，并響應(yīng)故障告警，采取處理措施，但是不能 對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行維護(hù)操作；普通用戶類，只能進(jìn)行告警關(guān)聯(lián)分析等記錄的查詢。在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行過(guò)程中還可以進(jìn)行知識(shí)庫(kù)的維護(hù)，用戶知識(shí)庫(kù)維護(hù)主菜 單下設(shè)三個(gè)子菜單增加記錄、刪除記錄和更改記錄。用戶點(diǎn)擊進(jìn)入后可根據(jù)系統(tǒng)提示進(jìn)行 相應(yīng)操作。系統(tǒng)能保存近期發(fā)生過(guò)的故障記錄，以表格形式存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中。用戶點(diǎn)擊故 障記錄菜單后根據(jù)提示輸入起始年月日查看一定時(shí)間段內(nèi)的歷史紀(jì)錄，統(tǒng)計(jì)確診率和漏診 率。為方便用戶的使用，還應(yīng)該編寫(xiě)幫助文件，用戶可通過(guò)點(diǎn)擊幫助菜單方便地查詢軟件運(yùn) 行環(huán)境、軟件功能及各菜單項(xiàng)使用方法及用途等。本發(fā)明建立了一個(gè)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的推理引擎專家系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)的分析告 警中存在的關(guān)聯(lián)規(guī)則，并對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行合理的解釋。該專家系統(tǒng)通過(guò)多種途徑獲取知識(shí)。 采用隱式的知識(shí)表示形式，建立關(guān)聯(lián)規(guī)則庫(kù)。本系統(tǒng)的推理機(jī)制采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行推理 方式。對(duì)由數(shù)據(jù)表示的隱式知識(shí)進(jìn)行歸納推理。在專家系統(tǒng)的統(tǒng)管下，專家系統(tǒng)采用基于 全局的最佳策略，宏觀導(dǎo)控，達(dá)到高效且相對(duì)簡(jiǎn)潔。
權(quán)利要求
1.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能化告警監(jiān)控方法，其特征在于，將基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的專家系統(tǒng)應(yīng) 用于通信網(wǎng)絡(luò)的告警關(guān)聯(lián)分析和故障定位當(dāng)中，從大量原始告警信息中獲得網(wǎng)絡(luò)告警的關(guān) 聯(lián)規(guī)則，結(jié)合運(yùn)維人員以及網(wǎng)管專家的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)各類網(wǎng)絡(luò)告警信息的關(guān)聯(lián)分析，為精確故 障定位提供一種創(chuàng)新的解決方案；告警監(jiān)控包括1)獲取告警關(guān)聯(lián)規(guī)則，2)對(duì)規(guī)則和設(shè)備類型進(jìn)行編碼，3)采集告警原 始數(shù)據(jù)，4)關(guān)聯(lián)分析和故障診斷，具體步驟如下1)獲取告警關(guān)聯(lián)規(guī)則，建立告警關(guān)聯(lián)規(guī)則知識(shí)庫(kù)，從根據(jù)歷史告警數(shù)據(jù)進(jìn)行提取、基于 內(nèi)在的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)獲取和通過(guò)專家進(jìn)行獲取三個(gè)維度獲收告警信息關(guān)聯(lián)信息，在提取的上述 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上創(chuàng)建多重知識(shí)表示的告警知識(shí)庫(kù)，并對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行劃分；2)對(duì)規(guī)則和設(shè)備類型進(jìn)行編碼，建立主次告警關(guān)聯(lián)規(guī)則和衍生關(guān)聯(lián)規(guī)則映射表；3)采集告警原始數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，得到待分析的告警數(shù)據(jù)，劃分告警時(shí)間 窗口，并確定滑動(dòng)步長(zhǎng)；4)關(guān)聯(lián)分析和故障診斷，包括以下內(nèi)容a)基于規(guī)則的分析(1)根據(jù)告警關(guān)聯(lián)規(guī)則映射表，將時(shí)間窗中的告警分類；(2)按照告警類型，遍歷所涉及的知識(shí)庫(kù)，找出可能成立的告警關(guān)聯(lián)規(guī)則；確定告警時(shí) 間窗中告警的約束條件，根據(jù)不同的約束條件，在一定的范圍內(nèi)確定相關(guān)的告警關(guān)聯(lián)規(guī)則， 進(jìn)而進(jìn)行故障定位；b)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分析(1)根據(jù)告警關(guān)聯(lián)規(guī)則映射表，對(duì)告警關(guān)聯(lián)規(guī)則進(jìn)行編碼，建立告警關(guān)聯(lián)規(guī)則編碼表；(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)的分析過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算過(guò)程，由已知的輸入模 式經(jīng)過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)計(jì)算獲得輸出模式，將告警時(shí)間窗獲得的告警數(shù)據(jù)，輸入到神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)的輸入層，同一層神經(jīng)元在原理上是并行處理的，層間的處理是串行的，通過(guò)調(diào)整各層神 經(jīng)元之間的連接權(quán)值和閾值，進(jìn)行權(quán)值數(shù)據(jù)與輸入數(shù)據(jù)的運(yùn)算，最終獲得推理結(jié)果；(3)采用了三個(gè)隱層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)告警關(guān)聯(lián)規(guī)則的獲取工作，對(duì)于采集到的告警 信息，通過(guò)多隱層的非線性映射，最終可以得到正確的結(jié)果；(4)對(duì)于告警關(guān)聯(lián)規(guī)則映射表給出的關(guān)聯(lián)規(guī)則，由于其告警類型不同，各種告警信息、 設(shè)備信息以及規(guī)則約束條件并沒(méi)有清晰的層次關(guān)系，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)告警關(guān)聯(lián)規(guī)則 的分析工作，分別得到不同的告警關(guān)聯(lián)規(guī)則的相關(guān)屬性，最終確定告警中包含的所有關(guān)聯(lián) 規(guī)則，從而進(jìn)行故障的精確定位；(5)對(duì)確定的告警關(guān)聯(lián)規(guī)則進(jìn)行解釋，給出定位信息，并將結(jié)果呈現(xiàn)給運(yùn)維人員采取相 應(yīng)的措施。
全文摘要
本發(fā)明提供一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能化告警監(jiān)控方法，采用基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)的告警關(guān)聯(lián)分析與定位技術(shù)，創(chuàng)建一種全新的智能化通信網(wǎng)綜合監(jiān)控分析和故障定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)匯集各專業(yè)各網(wǎng)元系統(tǒng)各設(shè)備的告警數(shù)據(jù)，保證有效的對(duì)重復(fù)告警、告警震蕩、告警閃斷、告警風(fēng)暴進(jìn)行監(jiān)控，準(zhǔn)確的過(guò)濾掉風(fēng)暴告警、閃斷告警、無(wú)效告警和次要告警；從收集的海量告警當(dāng)中，基于深層關(guān)聯(lián)規(guī)則分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠突出真正需要處理的重大告警事件，快速、準(zhǔn)確地定位和排除網(wǎng)絡(luò)故障。能顯著提高網(wǎng)絡(luò)告警分析和故障診斷的準(zhǔn)確率，提高客戶滿意度，大大降低運(yùn)維成本。從而達(dá)到降低運(yùn)維人員的工作量、提高故障管理效率的目的。
文檔編號(hào)H04L12/24GK102130783SQ20111002521
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者李洋, 苗再良 申請(qǐng)人:浪潮通信信息系統(tǒng)有限公司