CN101754241A - 一种用于无线通信的预警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于无线通信的预警系统和方法，包括接收并解析来自于基站的告警信息；根据历史上一段时间内的所述告警信息的发生情况推算出未来的一个时间段里再次发生同样的告警信息的概率，并根据预警门限生成预警信息；和，根据所述预警信息的真实性自适应调整所述预警门限。本发明使用户提前知道未来有可能发生的告警信息，从而提前针对告警信息做好应对准备，更好地解决基站存在的问题。这样不但降低了处理问题的成本，也减少了不必要的损失。

Description

一种用于无线通信的预警系统及方法

技术领域  本发明涉及无线通信领域的网络管理，具体的讲是涉及一种用于无线通信的预警系统及方法。

背景技术  告警系统是基站维护人员(后面称之为用户)对基站运行状态进行监视、报告和处理的重要手段，现行的告警管理系统的主要功能是接收基站发送过来的告警信息，并经过提取归类后显示给用户，用户通过对告警信息的分析得出的结果，采取相应的措施进行相应的操作。可见现有技术中，告警功能只是被动的接收告警信息，不能使用现有的告警信息对未来的告警作预测，缺少预警的措施。这样导致用户在收到告警信息时必须紧急处理，一般而言紧急处理问题花费的成本比较高，而且一旦处理不当再补救，就会产生经济损失。

随着无线技术的不断发展，在无线通信领域的网络管理中告警系统承担了越来越重要的作用，这也对告警系统的功能提出了更多的需求，提供预警信息的系统和方法成为告警系统中必不可少的部分。

发明内容  本发明的目的在于，针对现有技术无线通信领域的网络管理中缺乏预警机制的问题，提出了一种用于无线通信的预警系统及方法。

本发明公开的一种用于无线通信的预警系统，包括：接收并解析来自于基站的告警信息的第一子系统，根据所述第一子系统解析的告警信息和预警门限生成预警信息的第二子系统，和，根据所述第二子系统生成的预警信息的真实发生的概率自适应调整所述预警门限的第三子系统。

本发明公开的一种用于无线通信的预警系统还包括如下从属技术特征：

所述第一子系统包括：用于接收基站发送的告警信息的接收模块；用于解析所述告警信息中包含的信息并保存的解析处理模块；

所述的第二子系统包括：根据用户指示提取出所述解析处理模块中的告警信息中的关注信息的告警信息过滤提取模块；根据所述告警信息过滤提取模块提取的关注信息推算未来某个时段再次发生同样的告警信息的发生概率的运算模块；和根据所述同样的告警信息的发生概率和所述预警门限的比较选择是否上报预警信息的上报模块；

所述第三子系统包括：保存所述上报模块上报的预警信息并记录预警准确性的比较模块；和根据所述比较模块的记录结果统计所述预警信息中虚警的发生比例并调整预警门限的虚警处理模块。

所述运算模块包括多个并列的乘法器，所述乘法器的输入是设定的加权系数和历史上一段时间内告警信息发生的记录，所述多个并列的乘法器的输出通过累加器累加后输出推算的预警信息的发生概率。

所述虚警处理模块在所述虚警的发生比例超过虚警阈值上限时上调所述预警门限，当所述虚警的发生比例低于所述虚警阈值的下限时下调所述预警门限。

本发明还公开了一种用于无线通信的预警方法，包括如下步骤：第一步，接收并解析来自于基站的告警信息；第二步，根据历史上一段时间内的所述告警信息的发生情况推算出未来的一个时间段里再次发生同样的告警信息的概率，并根据预警门限生成预警信息；第三步，根据所述预警信息的真实性自适应调整所述预警门限。

本发明公开的一种用于无线通信的预警方法还包括如下从属技术特征：

所述第二步中，根据设定的加权系数以及历史上一段时间内的特定告警信息发生的记录，加权平均推算预警信息的发生概率。

所述第三步中，首先统计所述预警信息中虚警的发生比例，当所述虚警发生的比例超过虚警阈值上限时上调所述预警门限，当所述虚警的发生比例低于所述虚警阈值的下限时下调所述预警门限。

在本发明的一个实施例中，所述第二步中，首先根据用户的指令过滤提取历史上一段时间内每天的特定告警信息发生的记录，发生记为1，不发生记为0；以及根据用户设定的所述历史上一段时间内每天特定告警信息在未来设定时间段出现的几率，对所述特定告警信息发生的记录加权平均，得到所述特定告警信息的发生概率；再比较所述特定告警信息的发生概率和预警门限，当所述特定告警信息的发生概率大于预警门限时上报给用户预警信息。

在本发明的另一个实施例中，所述第二步中，首先根据用户的指令过滤提取历史上一段时间内每天的全部告警信息发生的记录，再按照告警信息的种类分别统计全部不同的告警信息的发生记录，再针对所述全部不同的告警信息分别计算生成不同的预警信息。

本发明所述特定告警信息是指具有同样的告警类型、或者告警级别、或者告警时间段、或者告警源中的一项或者多项的告警信息。

本发明提出的用于无线通信的预警系统及方法，通过解析历史上一段时间内来自基站的告警信息，并根据历史上的告警信息对今后发生同类告警的影响几率的计算获得预警信息，使用户提前知道未来有可能发生的告警，从而提前针对告警信息做好应对准备，更好地解决基站存在的问题。这样不但降低了处理问题的成本，也减少了不必要的损失。

附图说明

图1是本发明的一种预警系统结构框图。

图2是本发明的一种计算预警信息发生概率的加权算法实现框图。

图3是本发明的一种生成预警信息的流程图。

图4是本发明的一种自适应调整预警门限值的流程图。

具体实施方式  下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

一个预警信息主要包括告警时间段、告警级别、以及告警源、告警类别等，其中告警时间段是发生告警的时间范围；告警级别可分为紧急告警、严重告警、轻微告警、一般告警以及告警通知；告警源是指告警发生的源头，这里指具体发生在哪块单板上。

一个来自于基站的告警信息主要包括告警类型、告警级别、告警日期、以及告警源等，其中告警类型可分为告警和告警恢复；告警级别与告警源的设置和预警信息相同；告警日期包括年/月/日/时/分/秒/毫秒，我们主要关注的是时/分/秒。

虚警是指预警系统预测出未来某段时间里会发生的告警实际没有发生。

本发明的一种预警系统主要包括以下三个子系统：

第一子系统：接收告警并解析告警信息

第二子系统：根据接收到告警信息进行预警分析

第三子系统：反馈预警分析的准确性并自适应调整预警门限

在上述的预警系统中，所述的第一子系统可包括如下模块：

1、接收模块，用于接收基站发送过来的告警信息；

2、解析处理模块，用于解析告警信息中的告警类型、告警级别、告警时间以及告警源并保存。

所述的第二子系统可包括如下模块：

1、告警信息过滤提取模块，利用该模块用户可以提取出比较关注的告警信息，同时过滤掉其他不关注的信息。该模块可以通过使用告警类型、告警级别、告警日期、告警源中的一个或多个元素对告警信息进行过滤。

2、运算模块，该模块主要是根据现有的告警信息来推算某段时间里发生告警的可能性，并将结果传递给上报模块。推算的算法包括但不限于下面提出的算法。

3、上报模块，根据运算模块的结果决定是否上报，是否上报的依据在于运算模块的推算结果是否超过预警门限，预警门限可以是一个取值范围为0-1的小数，而某段时间里发生告警的可能性也表示为一个小于1的概率，如果超出预警门限则将预警信息上报给用户同时传递给第三子系统。

所述第三子系统可包含如下模块：

1、比较模块：接收预警信息，同时将该预警信息保存起来。等到达该告警时间段之后查看该预警是否实际发生，最后将结果传递给虚警处理模块进行处理。

2、虚警处理模块：接收比较模块的结果，对预警信息中虚警发生的比例进行统计处理。

为了实现第二子系统的算法，本发明提出了一种算法，该方法主要包括以下几个步骤：

第一步骤：根据用户的需求，提取相应的特定告警信息。

第二步骤：根据告警信息中的相关信息并利用加权方法计算每条告警在未来的会发生的概率。

第三步骤：根据得到的结果决定是否发出预警。

上述的第二步骤中的加权算法具体如下：P＝L*p1+M*p2+N*p3。这里的P是将会产生某告警的概率，L、M、N是指某一条告警信息在历史上不同的时段里发生某告警的次数，p1、p2、p3是加权系数，用户可以根据自己的经验和判断设置，也可以采用默认设置。该算法只是最简单的一种算法，也可以根据实际情况进行扩展。

下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述：

图1是告警预警系统结构框图，告警管理系统包括三个子系统：第一子系统、第二子系统以及第三子系统，三个子系统分别顺序处理来自于基站的告警信息。

首先介绍第一子系统。该子系统包括两个模块：

接收模块，用于接收基站发送过来的告警信息。接收到的消息是一个结构体，该结构体形如结构：{告警类型，告警级别，告警时间，告警源，其他告警信息}其中告警类型是一个8位的无符号整型数，告警级别也是一个8位的无符号整型数，告警时间是一个长度为40的字符串，告警源是一个长度为100的字符串。

解析处理模块，用于解析告警信息中的告警类型、告警级别、告警日期以及告警源等。由于接收模块收到的是一个告警结构体，需要对该结构体进行解析，才能获得告警信息里面各个元素的实际值。解析完告警结构体后，将其保存到一个文件里。将同一天产生的告警(一个基站)放到同一个文件里命名为年-月-日，即假设当存储2008年9月23日的告警信息时，便新建一个名为2008-09-23的文件，然后将告警信息写进该文件。这样存储的目的是以后读取方便。

第二子系统按照用户的要求对第一子系统所保存的告警信息进行提取和运算，并上报给用户可能会发生的告警信息。该系统可以包括以下几个模块：

告警信息过滤提取模块，根据用户的要求，提取符合要求的告警信息。用户的需求是指用户所输入的参数，输入的参数包括但不限于以下几种方式：

(1)用户输入一条告警信息，告警信息包括告警类型、告警级别、告警时间段以及告警源。这些输入参数表示用户想知道此种告警类型、告警级别、以及告警源的告警在未来告警时间段里是否会出现。

(2)用户输入一个时间段。这个参数表示用户想知道在未来这个时间段里会发生什么样的告警。

(3)用户输入参数为空。表示用户想知道在未来的当前时间段里会发生什么样的告警。这里的当前时间段是指用户发出预警命令时间开始后一个小时。

本发明所称的时间段实际上是一个时间范围，可以是某一天，也可以是某一天里面的几个小时以及其它。

第一种方式用户是预测的一条具体的告警信息在未来某个时间段的发生可能性。而第二和第三两种方式是用户预测在未来某个时间段里可能发生的全部告警信息。这两种实现方法具体如何实现可见下面的实施例1和2。

运算模块，计算每条告警信息未来时间段里发生的概率。这里的计算算法是加权算法，实现方式见图2，其中N1、N2、N3直到N10等表示某条告警信息在历史上的某个时间段里出现的次数(这里表示该时间段里的每天出现的次数)，而P1、P2、P3直到P10表示同样的告警信息在未来出现的几率。利用N1*P1+N2*P2+N3*P3+...N10*P10的结果来表示未来某段时间里该条告警出现的概率。

上报模块接收运算模块的运算结果并将其和预警门限值进行比较，如果预警门限值大于运算结果，则表示不能上报，反之表示可以上报并将要上报的预警信息传递给第三子系统。

第三子系统的比较模块接收到第二子系统发出的预警信息后，便将该预警信息保存起来。一个预警信息包括告警时间段，告警源，告警级别等。等到达该告警时间段之后查看该预警是否实际发生，并将结果传递给虚警处理模块进行处理。

虚警处理模块接收到比较模块传递的结果后进行统计，具体统计方法见流程图4：接收到比较模块的结果后，根据结果判断预警是否发生了，如果发生了则将实际发生的预警数目M加1，反之则将虚警数目N加1；利用N/(M+N)得出一个结果L，判断结果L是否处理虚警阈值之间，在则返回；如果L不在虚警门限之间，则判断L是否大于虚警门限上限，是则增大第二子系统中的预警门限Q，反之则L小于虚警门限下限，则减小第二子系统中预警门限Q。

本实施例中有两个门限，一个是第二子系统运算模块中的预警门限Q，该门限决定是否上报预警信息给用户；另外一个是第三子系统虚警处理模块中的虚警预置，该门限值决定是否要调整预警门限，虚警阈值包括上限和下限，超过上限则表示虚警概率过高，应增加预警门限值，而低于下限则表示虚警的概率过低，应减小预警门限值。

综上，生成预警信息的流程如图3所示，在用户发出预警命令后，预警系统根据预警命令在解析后保存的告警信息中提取特定的告警信息，然后根据这些特定的告警信息在历史上一段时间内的发生情况进行加权运算，当运算结果大于预警门限时，上报预警信息给用户和第三子系统的比较模块，否则不生成预警信息。

下面将以实例的形式来描述从用户输入预警参数到显示最后结果的过程。

实例1：在用户发出预警命令之前，系统只是接收基站发送过来的告警信息并进行解析保存。如果用户发出预警命令，并且命令参数是一条告警信息，该告警信息包括告警类型、告警级别、告警时间段以及告警源。这些输入参数表示用户想知道此种告警类型、告警级别、以及告警源的告警在未来这个时间段里是否会出现。这里假设告警类型为告警，告警级别为严重告警，告警时间段为2008-10-2119:00-20:00，告警源为单板1。知道了这些告警信息之后，首先利用第二子系统中的过滤提取模块读取历史上2008-10-11到2008-10-20这10天里时间段为19:00-20:00的告警信息，读取完毕后在其中查找和命令参数中的告警类型、告警级别以及告警源都相同的告警信息的数目，当同一天的一个时间段里出现的次数超过1则用1来表示(这里是因为当出现次数超过1时表示该条告警可能是产生了之后又恢复了，然后又产生了，我们将这种重复产生的告警数目用1次来计算)。假设最后的查找结果如表1：

表1

日期	10.11	10.12	10.13	10.14	10.15	10.16	10.17	10.18	10.19	10.20
											次数	1	1	1	0	1	1	1	0	1	1

同时假设每天某条告警出现后未来还会出现同样的告警信息的几率如表2，这里我们假定距离未来的时间越短出现同样的告警信息的几率越大：

表2

日期	10.11	10.12	10.13	10.14	10.15	10.16	10.17	10.18	10.19	10.20
											机率	0.02	0.02	0.04	0.04	0.05	0.05	0.08	0.2	0.2	0.3

得到了上述结果后，利用运算模块来进行计算：

P＝N1*P1+N2*P2+N3*P3+                            …N10*P10＝1*0.02+1*0.02+1*0.04+0*0.04+1*0.05+1*0.05+1*0.08+0*0.2+1*0.2+1*0.3＝0.76

这里假设预警门限值为0.6，运算结果大于0.6则应进行上报处理，发出预警信息，告诉用户这条告警在2008-10-2119:00-20:00发生的机率很高，同时将其预警信息传递给第三子系统。

第三子系统等过了2008-10-2119:00-20:00时间之后，对2008-10-2119:00-20:00这个时间段里发生的告警进行查找，看2008-10-20预测的特定告警是否真的发生，将结果传递给虚警处理模块，这里假设2008-10-20那天一共预测了100条告警信息，而实际发生的只有60条，还有40条是虚警，因此虚警概率为40/(60+40)＝40％，而假定虚警阈值下限为10％，上限为30％，超出门限范围，因此则向用户报告虚警概率超出虚警阈值，并自动调整预警门限，增大预警门限值。

实例2：用户发出预警命令并且命令参数是一个时间段，这里假设时间段为2008-10-2120:00-21:00，而此时是2008-10-20。这个命令参数说明用户想知道在2008-10-2120:00-21:00这个时间段会发生的告警信息，则系统首先会利用第二子系统中的过滤提取模块获取2008-10-11到2008-10-20这10天里时间段为20:00-21:00的所有的告警信息，然后遍历告警信息中告警级别或告警源不相同的所有告警信息并对每条信息进行预警分析。具体实现如下：

这里假设10-11到10-13的告警信息如表3：

表3

关于10-14到10-20的告警信息不再具体列出。分析表3，将10-11到10-13告警信息中告警级别或告警源不相同的告警信息列于表4：

表4

告警级别	严重告警	一般告警	轻微告警	紧急告警	告警通知	一般告警	轻微告警
								告警源	单板1	单板2	单板3	单板4	单板5	单板3	单板4

按照上述方法同样可以得出10-11到10-20之间告警级别或者告警源不相同的所有告警信息，然后对每一条告警信息利用实例1中描述的方法计算2008-10-2120:00-21:00时间段发生的的概率，并根据概率结果和上报门限进行比较最后得出结论。最后上报给用户的是一批预警信息。关于上报后的后续处理和实例1相同。这里不再具体描述。

实例1和实例2的区别在于实例1预测的是一条具体的告警信息，而实例2预测的是一个时间段里的全部告警信息，实例2是基于实例1的方法之上的。

上述两个实例提供给用户的预警信息是在未来的一个时间段里可能会发生的告警信息，用户分析这些预警信息，从而采取相应的措施。

本发明的核心思想就是通过提供给用户一个预警系统和方法，使用户能提前知道可能会发生的告警，从而对该告警进行分析，最后准备好相应的措施解决问题。

Claims (10)

1.一种用于无线通信的预警系统，其特征在于，包括：接收并解析来自于基站的告警信息的第一子系统，根据所述第一子系统解析的告警信息和预警门限生成预警信息的第二子系统，和，根据所述第二子系统生成的预警信息的真实发生的概率自适应调整所述预警门限的第三子系统。

2.根据权利要求1所述的预警系统，其特征在于：

所述第一子系统包括：用于接收基站发送的告警信息的接收模块；用于解析所述告警信息中包含的信息并保存的解析处理模块；

所述的第二子系统包括：根据用户指示提取出所述解析处理模块中的告警信息中的关注信息的告警信息过滤提取模块；根据所述告警信息过滤提取模块提取的关注信息推算未来某个时段再次发生同样的告警信息的发生概率的运算模块；和根据所述同样的告警信息的发生概率和所述预警门限的比较选择是否上报预警信息的上报模块；

所述第三子系统包括：保存所述上报模块上报的预警信息并记录预警准确性的比较模块；和根据所述比较模块的记录结果统计所述预警信息中虚警的发生比例并调整预警门限的虚警处理模块。

3.根据权利要求2所述的预警系统，其特征在于，所述运算模块包括多个并列的乘法器，所述乘法器的输入是设定的加权系数和历史上一段时间内告警信息发生的记录，所述多个并列的乘法器的输出通过累加器累加后输出推算的预警信息的发生概率。

4.根据权利要求3所述的预警系统，其特征在于，所述虚警处理模块在所述虚警的发生比例超过虚警阈值上限时上调所述预警门限，当所述虚警的发生比例低于所述虚警阈值的下限时下调所述预警门限。

5.一种用于无线通信的预警方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，接收并解析来自于基站的告警信息；第二步，根据历史上一段时间内的所述告警信息的发生情况推算出未来的一个时间段里再次发生同样的告警信息的概率，并根据预警门限生成预警信息；第三步，根据所述预警信息的真实性自适应调整所述预警门限。

6.根据权利要求5所述的预警方法，其特征在于，所述第二步中，根据设定的加权系数以及历史上一段时间内的特定告警信息发生的记录，加权平均推算预警信息的发生概率。

7.根据权利要求5所述的预警方法，其特征在于，所述第三步中，首先统计所述预警信息中虚警的发生比例，当所述虚警发生的比例超过虚警阈值上限时上调所述预警门限，当所述虚警的发生比例低于所述虚警阈值的下限时下调所述预警门限。

8.根据权利要求7所述的预警方法，其特征在于，所述第二步中，首先根据用户的指令过滤提取历史上一段时间内每天的特定告警信息发生的记录，发生记为1，不发生记为0；以及根据用户设定的所述历史上一段时间内每天特定告警信息在未来设定时间段出现的几率，对所述特定告警信息发生的记录加权平均，得到所述特定告警信息的发生概率；再比较所述特定告警信息的发生概率和预警门限，当所述特定告警信息的发生概率大于预警门限时上报给用户预警信息。

9.根据权利要求8所述的预警方法，其特征在于，所述第二步中，首先根据用户的指令过滤提取历史上一段时间内每天的全部告警信息发生的记录，再按照告警信息的种类分别统计全部不同的告警信息的发生记录，再针对所述全部不同的告警信息分别计算生成不同的预警信息。

10.根据权利要求6、8或9所述的预警方法，其特征在于，所述特定告警信息是指具有同样的告警类型、或者告警级别、或者告警时间段、或者告警源中的一项或者多项的告警信息。

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