CN101309173A - 传输网业务电路路由自动串接算法及数据核查系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供传输网业务电路路由自动串接算法，其特征在于：对于由交叉连接和拓扑连接依次串通构成的电路，以交叉和拓扑连接作为计算单元，并对网元进行统一编号；区分虚拟网元和真实网元，在对网元进行统一编号的基础上，对所采集到的连接信息加以标示，把虚拟网元替换为真实网元；采用深度优先算法，根据电路两端入口数据，计算深度优先树，在叶子节点上寻找电路的对端节点，判断网管能否支持该电路正常开通使用。本发明还提供一种数据核查系统。

Description

传输网业务电路路由自动串接算法及数据核查系统

技术领域

本发明涉及电信运营支撑领域，尤其涉及一种传输网网管系统中的业务电路路由自动串接算法以及以该自动串接算法为核心功能的自动化数据核查系统。

背景技术

在电信网络中，传输网所提供的服务是基础服务，其他各个专业(如数据网、交换网、话务网)都要依靠传输专业所提供的网络服务承载。而在传输专业中，业务电路是用户最为关注的网络保障内容，通常在数据业务或者交换业务出现告警时，传输专业的维护人员都要查看是否因电路的异常影响到对应的上层服务。

因此传输网网管系统的一个关键功能就是是端到端业务电路的管理，由于业务电路数据来源于电信运营商日常操作维护中所形成的文件，而网管动态数据来源于从设备厂商提供的网元网管系统(以下简称OMC)，而且对一个电信运营商而言，电路数据的数量非常大，静态数据和动态数据之间本身是存在内在关联关系的，导致了当前的传输网网管系统中，遇到了以下的难题：

数据割裂：业务电路数据往往存储在电信运营商的excel表格或者其他的文本文件之中，而用于关联的设备、端口等数据需要从OMC系统采集，并存储于网管系统的数据库中，导致用户在业务应用过程中，要分别查看多个应用程序才能获取想要的结果；

电路路由计算困难：原始数据数量巨大，而且往往由于人工维护导致数据不够准确，在传输网网管建设中，传统的电路路由计算方法是以通道为最小记录单元，记录该电路经过的通道和时隙，由于缺乏高效的电路路由自动串接和垃圾数据自动筛选、清洗的方法，导致人工工作量巨大；

维护困难：业务电路数据和网管数据分别由不同的人员维护，两者的数据格式往往统一，业务电路和网管数据之间存在误差，由于缺乏高效的关联，导致人工查找成本高、效率低；某些网管虽然提供了电路管理功能，但是关注点在于电路的内容管理，而在电路的正确性管理方面，缺乏有效的手段；

形成垃圾数据：随着业务电路的不断变化，由于数据不同步、不实时关联，导致传输网网管系统积累了大量的垃圾数据，影响网管功能的正确性。

发明内容

本发明提供传输网业务电路路由自动串接算法及数据核查系统。这里的算法就是指方法。

本发明的技术方案如下：

传输网业务电路路由自动串接算法，其特征在于：对于由交叉连接和拓扑连接依次串通构成的电路，以交叉和拓扑连接作为计算单元，并对网元进行统一编号；区分虚拟网元和真实网元，在对网元进行统一编号的基础上，对所采集到的连接信息加以标示，把虚拟网元替换为真实网元；采用深度优先算法，根据电路两端入口数据，计算深度优先树，在叶子节点上寻找电路的对端节点，判断网管能否支持该电路正常开通使用。

电路由若干连接组成，连接的起始端点用A标示，连接的终止端点用Z标示；这里分别用A，A1，A2.....A(n)按电路顺序标示每端电路路由的起始端；并以下述方式计算：

A(起始网元0+盘0+端口0+时隙0)+(交叉连接)＝A1(网元0+盘1+端口1+时隙1)；

A1(网元0+盘1+端口1)+(拓扑连接)＝A2(网元2+盘2+端口2+时隙1)；

A2+(交叉连接)＝A3(网元2+盘3+端口3+时隙3)；

A3+(拓扑连接)＝A4(网元4+盘4+端口4+时隙3)；

......

A(n-1)+(交叉连接)＝A(n)；

IF A(n)＝(Z段网元+盘+端口+时隙)Then成功。

电路路由串接算法遵循以下原则：通过交叉连接查询，则两端的网元不变，端口和时隙变化；通过拓扑连接查询，网元和端口变化，时隙不变。

通过交叉，当一个起点查出多个终点时，则进行回溯操作，即先通过这个终点找下去找到路径的终点，然后回退至另一个终点继续查找到另一条路径的终点，最终形成一个以电路两端为根的两棵树状数据结构。

电路路由串接算法还包括如下查询终止的条件：或者找到了正确的对象；或者找到一个空对象。

电路路由串接算法还包括对分支点的定义：所述分支点就是既找不到后续节点，但是又不属于一条电路的路径的节点。

电路路由串接算法还包括对电路存在异常的判断：如果找不到完整的路由，或者找到的路由数＞2条，则电路存在异常；对于不存在异常的电路，标示为可用状态。对于存在异常的电路，通过核查机制核查以下原因：是否电路本身的信息有误，是否网管数据异常，造成路由计算失败。

对分支点进行处理：对其进行标注，以待确认是否确实是垃圾数据。标注方法：对每一个分支点的每一条连接都增加一个标示字段gc_flag，字段为整型，初始值为0，每次该连接属于一个分支的时候，该整型加1；当gc_flag的值＞n时，n为用户根据不同的网络环境设定，则认为该连接属于垃圾数据，系统自动删除此条连接数据。

一种数据核查系统，其特征在于：所述系统内运行包括上述传输网业务电路路由自动串接算法的计算机程序，以进行数据核查。

对于异常数据(包括原始业务数据和衍生数据)，系统能够在业务电路的完整生命周期内进行核查。

数据核查系统的特征：在电路数据的完整生命周期的每个环节进行数据的自动计算和数据的准确性、一致性核查；

数据核查系统包括：异常数据核查修正算法、电路路由自动串接算法、垃圾数据收集和剔除算法，以及在上述算法基础上实现的软件功能。

本发明的技术效果如下：

利用本发明可以达到以下效果：基于完整的业务电路生命周期，从业务电路出现伊始就开始进行管理，伴随着业务电路的变更和退服，在每个阶段、每个环节都进行数据的自动计算和数据的准确性、一致性自动核查。

附图说明

图1是业务电路信息图。

图2是在电路信息入库时对每一项属性信息进行校验的过程示意图。

图3是由交叉连接和拓扑连接依次串通构成的电路示意图。

图4是对网元进行统一编号的示意图。

图5是以起始端为根查找结果的电路路由示意图。

图6是以终止端为根查找结果的电路路由示意图。

图7是最终电路路由的查找结果示意图。

图8是数据核查系统的结构流程示意图

具体实施方式

实施本发明，可以基于完整的业务电路生命周期，从业务电路出现伊始就开始进行管理，伴随着业务电路的变更和退服，在每个阶段、每个环节都进行数据的自动计算和数据的准确性、一致性自动核查，具体包括：

异常数据核查修正算法：利用网管采集到的规范数据检查人工操作较多的业务电路数据(包括但不限于：电路的起始和终止节点信息，电路的业务侧设备信息，电路的用户信息等)，对于异常数据进行提示和修正；对于正确的数据，用网管数据的唯一标示去替换。

电路路由自动串接算法：采用深度优先算法，根据电路两端入口数据，计算深度优先树，在叶子节点上寻找电路的对端节点，判断网管能否支持该电路正常开通使用。

垃圾数据收集和剔除算法：对于深度优先树上的其他叶子节点，标示为错误节点，进入垃圾收集系统，以提高数据准确性，提高网管的运行效率和用户的维护成本。

数据核查系统：以上述算法为核心的数据核查系统，在业务电路的产生、使用和废弃阶段进行自动数据核查。

1.异常数据核查修正方法

如图1所示，通常业务电路的信息包含电路起始机房、网元、端口、时隙以及电路终止机房、网元、端口、时隙，也可以包括电路两侧的业务设备信息如BSC(基站控制器)和MSC(移动交换中心)等，这些信息对于判断网络告警都有十分重要的意义。

如图2所示，本发明通过采用通用对象管理平台(发明专利号：ZL 03146664.8)中的对象建模工具，对电路以及上述属性信息进行对象建模，通过不同对象之间的关联(将电路对象与属性中涉及的其他对象通过属性信息进行关联)，在电路信息入库时，对每一项属性信息进行校验。

电路基本信息校验成功之后，证明该电路为允许入库的电路，但是该电路是否是一条有效电路还无法判断，(举例：航空公司可以申请从北京到上海开通航线，但是北京到上海之间是否有空闲的空中通道则不是航空公司可以决定的)，因此需要对电路进行路由有效性判断。

2.电路路由串接算法

如图3所示，电路是由交叉连接和拓扑连接依次串通构成。

传统的电路路由计算方法是以通道为最小记录单元，记录该电路经过的通道和时隙，但是此方法有以下的缺陷：

只计算主用路由，不计算备用路由；

对于跨EMS的电路路由，需要人工干预，无法自动判断边界点；

以VC4通道为计算单元，对于无VC4通道的电路，无法计算路由；

如图4所示，本发明从更低的层面统一了电路路由的计算方法，避开采用通道作为计算单元的模式，而采用更底层的交叉和拓扑连接作为计算单元；通过统一网元编号，避免了虚拟网元带来的垃圾数据和边界点判断过程；最终结果采用树型结构记录，确保能够不丢失路由信息。

如图4所示，电路路由计算首先要解决的是跨EMS的拓扑连接问题，由于拓扑连接分别在两个EMS域中，如果用网元名称去进行查询，很容易出现重名的网元，造成数据判断失误。因此，首先要对网元数据的统一管理，区分虚拟网元和真实网元，并对网元进行统一编号。

在对网元进行统一编号的基础上，进一步对所采集到的连接信息加以标示，把虚拟网元替换为真实网元，屏蔽EMS相关性；通过上述技术手段，保证所有的网元和连接信息都是真实无误，这也是利用底层数据进行计算的基础。

具体计算方法如下：(A，A1，A2.....A(n)按电路顺序标示每端电路路由的起始端)

A(起始网元0+盘0+端口0+时隙0)+(交叉连接)＝A1(网元0+盘1+端口1+时隙1)

A1(网元0+盘1+端口1)+(拓扑连接)＝A2(网元2+盘2+端口2+时隙1)

A2+(交叉连接)＝A3(网元2+盘3+端口3+时隙3)

A3+(拓扑连接)＝A4(网元4+盘4+端口4+时隙3)

......

A(n-1)+(交叉连接)＝A(n)

IF A(n)＝(Z段网元+盘+端口+时隙)Then成功

电路串接算法的核心规则：

通过交叉连接查询，则两端的网元不变，端口和时隙变化；通过拓扑连接查询，网元和端口变化，时隙不变；

通过交叉，一个起点可能查出多个终点。因此在分析时涉及到回溯操作，即先通过这个终点找下去找到路径的终点，然后回退至另一个终点继续查找到另一条路径的终点。最终形成一个以电路两端为根的两棵树状数据结构。

查询终止的条件是：或者找到了正确的对象；或者找到一个空对象。

图5是以起始端为根查找结果的电路路由示意图。图6是以终止端为根查找结果的电路路由示意图。图7是最终电路路由的查找结果示意图。图7是结合图5和图6，通过合并同类项而得到的。

分支即为找不到后续节点，但是又不属于一条电路的路径。

通常情况下，一条电路有一条或两条路由，如果有以下情况，则可以认为路由存在异常，即电路存在异常：

a)找不到完整的路由。

b)找到的路由数＞2条。

通过上述路由计算，可以核查出电路是否是一条有效的数据。此时，电路才可以真正标示为可用状态。

如果发现电路数据无效，则需要进一步核查原因，通常有两种原因造成电路异常：

a)电路本身的信息有误。

b)网管数据异常，造成路由计算失败。

通过上述的核查机制，可以保证传输网管中的数据是合法且正确的；

3、垃圾数据收集算法：

垃圾数据是那些会对路由计算造成影响的无效数据。垃圾数据的来源可能是网管上的误操作，或者数据删除不彻底等，电路数据的变化引起的数据不一致，也会导致垃圾数据。

由于垃圾数据的积累特性，会造成路由计算的效率低下，并且错误率会逐渐上升，因此要对其进行标注，并在确认确实是垃圾数据后删除。

垃圾数据的标示参考上图的分支点

对于每一个分支点，都可能是由于垃圾数据造成的，因此对每一条连接都增加一个标示字段gc_flag，字段为整型，初始值为0，每次该连接属于一个分支的时候，该整型加1。当gc_flag的值＞n(n为用户根据不同的网络环境设定)时，则认为该连接属于垃圾数据，系统自动删除此条连接数据。

4.数据核查系统

数据的核查从电路的产生开始，到电路的废弃为终止，覆盖电路数据的整个生命周期。在每一个生命阶段，分别进行业务属性核查、逻辑路由核查、垃圾数据检验、异常数据修正等操作，确保业务电路数据的准确性。

图8是结合了图1、图2、图7最终完成的数据核查系统流程图。对于每一条业务电路数据，都纳入通用对象管理平台(发明专利号：ZL 03146664.8)进行建模和管理，然后通过上述的算法，进行数据的核查。

a)电路产生阶段

通用对象管理平台(发明专利号：ZL 03146664.8)中以对象的方式管理维护了所有传输网的资源信息。在电路产生阶段，采用通用对象管理平台(发明专利号：ZL 03146664.8)对电路以及电路的属性信息进行对象建模，将其纳入通用对象管理平台进行管理。然后通过不同对象之间的关联计算(将电路对象与属性中涉及的其他对象通过属性信息进行关联)，在电路信息入库时，对每一项属性信息进行校验，过程如图2所示。

b)电路使用阶段

一旦业务电路属性核查成功，电路正式开始使用，进入使用阶段。此时需要进行路由的检验核查，电路路由的计算由自动串接算法完成。电路路由串接算法会计算出n(n＞＝0)条路由。通过核查计算结果和电路自身属性，可以判断出此电路是否是一条有效的数据。此时，电路才可以真正标示为可用状态。

c)电路废弃阶段

对于造成电路异常的数据，认为是垃圾数据，需要进行删除。如果是电路本身信息有误，则电路直接进入废弃阶段，并在对象管理平台中进行标注。如果是网管数据的异常，则需要根据上述第3点的垃圾收集算法进行收集并剔除。

Claims (8)

1.传输网业务电路路由自动串接算法，其特征在于：对于由交叉连接和拓扑连接依次串通构成的电路，以交叉和拓扑连接作为计算单元，并对网元进行统一编号；区分虚拟网元和真实网元，在对网元进行统一编号的基础上，对所采集到的连接信息加以标示，把虚拟网元替换为真实网元；采用深度优先算法，根据电路两端入口数据，计算深度优先树，在叶子节点上寻找电路的对端节点，判断网管能否支持该电路正常开通使用。

2.根据权利要求1所述的传输网业务电路路由自动串接算法，其特征在于：电路由若干连接组成，连接的起始端点用A标示，连接的终止端点用Z标示；这里分别用A，A1，A2…..A(n)按电路顺序标示每端电路路由的起始端；并以下述方式计算：

A(起始网元0+盘0+端口0+时隙0)+(交叉连接)＝A1(网元0+盘1+端口1+时隙1)；

A1(网元0+盘1+端口1)+(拓扑连接)＝A2(网元2+盘2+端口2+时隙1)；

A2+(交叉连接)＝A3(网元2+盘3+端口3+时隙3)；

A3+(拓扑连接)＝A4(网元4+盘4+端口4+时隙3)；

......

A(n-1)+(交叉连接)＝A(n)；

IF A(n)＝(Z段网元+盘+端口+时隙)Then成功。

3.根据权利要求1所述的传输网业务电路路由自动串接算法，其特征在于：通过交叉，当一个起点查出多个终点时，则进行回溯操作，即先通过这个终点找下去找到路径的终点，然后回退至另一个终点继续查找到另一条路径的终点，最终形成一个以电路两端为根的两棵树状数据结构。

4.根据权利要求1所述的传输网业务电路路由自动串接算法，其特征在于：电路路由串接算法还包括对电路存在异常的判断：如果找不到完整的路由，或者找到的路由数＞2条，则电路存在异常；对于不存在异常的电路，标示为可用状态。

5.根据权利要求1所述的传输网业务电路路由自动串接算法，其特征在于：对于存在异常的电路，通过核查机制核查以下原因：是否电路本身的信息有误，是否网管数据异常，造成路由计算失败。

6.根据权利要求1所述的传输网业务电路路由自动串接算法，其特征在于：对每一个分支点的每一条连接都增加一个标示字段gc_flag，字段为整型，初始值为0，每次该连接属于一个分支的时候，该整型加1；当gc_flag的值＞n时，n为用户根据不同的网络环境设定，则认为该连接属于垃圾数据，系统自动删除此条连接数据。

7.一种数据核查系统，其特征在于：所述系统内运行包括上述权利要求1～6之一所述的传输网业务电路路由自动串接算法的计算机程序，以进行路由数据核查。

8.根据权利要求7所述的数据核查系统，其特征在于：对于异常数据(包括原始业务数据和衍生数据)，系统能够在业务电路的完整生命周期内进行核查。

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