CN103166774B - 同路由排查方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同路由排查方法及装置，其中，该方法包括：接收管线数据的录入，根据管线数据生成虚拟局向光纤；采集传输环网数据，根据管线数据和传输环网数据生成由多个网元组成的环网拓扑图；根据虚拟局向光纤完成管线和网元的绑定，根据绑定的管线数据排查所述环网拓扑图中的同路由信息。本发明的同路由排查方法和装置，对某区域内的1356个传输环网进行同路由排查，与现网相比较，准确率达到95％以上，由于本方法从传输综合网管系统和传输综合资管系统获取各种管线数据，系统数据实时更新，可以有效实时的分析现网的安全隐患，极大的提高了传输网络的安全性。

Description

同路由排查方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域中通信传输技术，具体地，涉及同路由的排查方法及装置。

背景技术

现有技术中，主要通过下列手段判断路由安全：

1、手工排查：通过人工来梳理某个环网的同路由情况，需要经过查资料、对现场、整理数据、比对物理拓扑和逻辑拓扑等步骤，需要耗费大量时间和人力；

2、仅凭经验判断：主要依靠维护人员的经验判断同路由的情况，容易存在误差和遗漏。

对于同路由问题，通信世界网上公开的“传输网络的同路由问题剖析”一文中指出了如下解决方案：合理调整网元位置、合理配置电路路径、做好前期设计规划、临时引入OLP技术、引入ASON技术。具体地：

1、合理调整网元位置

在以MSP复用段保护的传输环网中，必须保证在整个环路上不存在同路由段落，该调整可以通过光缆线路段落的调整以避免同路由的实现，也可以通过调整MSP复用段环节点的组环结构来实现。

以图1的省干网为例，需要通过调整节点的组环结构，将B网元从大环上拆除后再与A网元和C网元单独组环。在A网元和C网元之间新增两对2.5Gbit/s连接，小环与大环组成两个相交环，且小环采用MSP保护方式。因此，上述省干传输环的两段同路由问题便可以解决，但该种方法的工作量较大，并存在一定风险。

2、合理配置电路路径

该方法仅适用于全网采用通道保护的传输网络，以图2中的本地网为例，该本地网出城存在同路由，为了避免同路由，网元A′、F′、E′至网元B的业务，可以A′→B→C→D→E→F→H→G→E′→F′→A′组环的方式配置电路；网元G、H至A的业务，可以A→B→C→D→E→F→H→G→A组环的方式配置电路。这样便可巧妙地避开该传输网络的同路由问题。

从图2可以发现，若本地网从上至下均采用通道保护方式，那么网络中的同路由问题与电路的路径密不可分，即所谓的同路由其实就是电路层面的同路由。电路主备用路径从接入层到汇聚层再到骨干层，经过的所有网元组成了一个相对该条电路而言的自愈环，自然排查的同路由也就是该自愈环的同路由。

在日常维护工作中，若想通过合理配置电路的方式来有效避开传输网络中的同路由，那么针对每个C4级接入环应统一规定电路的路径，即每个接入环的每条电路从接入层到汇聚层再到骨干层的整条路径。

3、做好前期设计规划

做好传输网络建设前期的设计规划，可以从源头上控制同路由问题。设计规划时，应根据组网调整光缆的物理路由，仔细分析考虑每一种情形，不放过任何一处同路由，并在现有资源受限的情况下，考虑开辟新路由。

4、临时引入OLP技术

在同路由问题还未彻底解决之前，为了保证网络安全，可考虑在同路由段落引入OLP(即自动光纤倒换设备)，但此方法只能作为临时过渡方案，并不能从根本上解决同路由问题。以图2中的本地网为例，只要在AG、AF、A′F′段安装OLP设备，可以暂时缓解同路由矛盾。如果同路由的某一路由存在受损，其上所承载的光缆先后中断时，利用OLP快速自动切换功能，将传输系统受影响的段落自动从受损光缆倒到另一路由的另一根光缆上，可以避免传输系统开环的重大故障。

5、引入ASON技术

ASON技术采用网状型组网，具有强大的生存能力，即使某网元的两个方向同时发生中断，系统仍能快速的计算出第三个路由，使业务迅速恢复。采用该技术的前提条件是：具备丰富的多路由光缆资源，重点保护的网元至少需要有三个以上的路由。

上述现有技术，主要通过手工排查和经验判断，虽然可以对传输网路由安全起到一定的排查作用，但是效率低下，准确度也得不到保证。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中同路由排查效率低下的缺陷，提出一种同路由排查方法及装置。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种同路由排查方法。

根据本发明实施例的同路由排查方法，包括：

接收管线数据的录入，根据管线数据生成虚拟局向光纤；

采集传输环网数据，根据管线数据和传输环网数据生成由多个网元组成的环网拓扑图；

根据虚拟局向光纤完成管线和网元的绑定，根据绑定的管线数据排查所述环网拓扑图中的同路由信息。

在上述技术方案中，完成管线和网元绑定的步骤包括：

根据网元间的虚拟局向光纤完成网元间的连线，网元中绑定有各站点信息；

根据网元绑定的站点信息，采用深度优先搜索的方式查询两个站点之间的所有光缆通路；

查询每条光缆通路中的虚拟局向光纤，选择空闲的虚拟局向光纤完成网元间的连线调度；

深度优先搜索是指在试探另外一条路径前，先试探一条路径到其它每条路径的连通可能性。

在上述技术方案中，排查环网拓扑图中的同路由信息的步骤包括：

以一个传输环网为单位，对其中的每一对连线进行同路由排查；

根据连线对应的虚拟局向光纤路由，对比虚拟局向光纤路由经过的管道段、掉线段；

如果存在经过同一管道段和/或掉线段，则判定该对连线存在同路由。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种同路由排查装置。

根据本发明实施例的同路由排查装置，包括：

光纤生成模块，用于接收管线数据的录入，根据管线数据生成虚拟局向光纤；

拓扑图生成模块，用于采集传输环网数据，根据管线数据和传输环网数据生成由多个网元组成的环网拓扑图；

同路由排查模块，用于根据虚拟局向光纤完成管线和网元的绑定，根据绑定的管线数据排查所述环网拓扑图中的同路由信息。

在上述技术方案中，同路由排查模块包括：

网元连线子模块，用于根据网元间的虚拟局向光纤完成网元间的连线，网元中绑定有各站点信息；

通路查询子模块，用于根据网元绑定的站点信息，采用深度优先搜索的方式查询两个站点之间的所有光缆通路；

连线调度子模块，用于查询每条光缆通路中的虚拟局向光纤，选择空闲的虚拟局向光纤完成网元间的连线调度；

深度优先搜索是指在试探另外一条路径前，先试探一条路径到其它每条路径的连通可能性。

在上述技术方案中，同路由排查模块还包括：

排查子模块，用于以一个传输环网为单位，对其中的每一对连线进行同路由排查；

对比子模块，用于根据连线对应的虚拟局向光纤路由，对比虚拟局向光纤路由经过的管道段、掉线段；

判定子模块，用于如果存在经过同一管道段和/或掉线段，则判定该对连线存在同路由。

本发明的同路由排查方法和装置，对某区域内的1356个传输环网进行同路由排查，与现网相比较，准确率达到95％以上，由于本方法从传输综合网管系统和传输综合资管系统获取各种管线数据，系统数据实时更新，可以有效实时的分析现网的安全隐患，极大的提高了传输网络的安全性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为现有技术的省干传输环改造示意图；

图2为现有技术的本地网避开传输网络同路由示意图；

图3为本发明Dijkstra算法获得最后优化路径的示意图；

图4为本发明Dijkstra算法拆析各段的示意图；

图5为本发明同路由排查方法实施例的流程示意图；

图6为本发明局向光纤在系统中展示示意图；

图7为本发明管线绑定在系统中展示示意图；

图8为本发明网元绑定在系统中展示示意图；

图9为本发明查询两站点之间通路在系统中展示示意图；

图10为本发明指定途经站点来过滤结果在系统中展示示意图；

图11为本发明同路由排查结果显示示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的同路由排查方法的原理包括：

1、根据形成同路由的原因以及传输环网和物理环网的拓扑结构，通过在系统中录入线路资源数据并结合来源于基站、动力、电路等多个数据库的基础数据，该基础数据可以通过传输综合网管系统和传输综合资管系统获取，通过比对和匹配显示同路由段落的筛选。

在虚拟局向光纤路由管理时，可以根据系统中的承载设施、各种光设备、基站、光缆生成虚拟局向光纤、虚拟光路。这不仅是传输网路由安全排查的基础，也是连接环网拓扑与管线数据最重要的一环。

在传输环网数据的采集与管理时，通过接口采集环网数据，进而形成一个可供调度的拓扑图，并且管理调度以后的网元和链路。这是同路由排查最直接的基础数据，同路由排查可以在该基础上进行操作。

2、根据全部录入的基础数据进行同路由排查

局向光纤的路径搜索

由于管线系统中定义的光路是由一条或多条局到局间的光纤组成，光纤路由管理、同路由物理拓扑分析判定两技术的难点在于局向光纤的路径搜索，GIS路径搜索本身的算法并不能满足管网节点与纤芯占用情况相结合的要求。

虽然局向光纤的承载设置都以空间数据形式在GIS(GeographicInformationSystem，地理信息系统)系统中存储，但局到局间的可用光纤集的搜索并不等同于承载线路设施作GIS路径的搜索，还要作下列考虑：

(1)改进路径搜索算法，减少运算存储，提高效率；

(2)节点可用端子即局向线芯的占用情况；

(3)路径经过多个指定的跳纤局设备中转的情况。

根据分析与实践，系统采用线性动态寻址匹配算法，以Dijkstra算法为基础。在Dijkstra算法的基础上进行了最大邻接节点数的改进，采用节点一弧段联合结构来表示图，避开采用大规模数组，降低了存储结构的冗余度，结合环网拓扑线序，利用深度优先搜索算法，实现路径的提取，并通过对节点的端子占用条件的过滤，实现有向光路由的路径搜索。同路由的判定就是在环网寻址的连续光路承载设施上依次进行同路由规则的判断。

由于同路由排查基于GIS系统已录入的实际线路环展开，本发明采用线性动态寻址匹配算法实现同路由的快速排查，故将线性动态寻址匹配算法的实现方案说明如下：

(1)首先，对拓扑环中的有向线序逐一展开智能寻址，其过程历经对光路、光纤、局向纤芯、光缆段的遍析匹配；

(2)其次，遍析过程同时要保证判定途经的路径和拓扑线序严格匹配；

(3)对已经接序上的线路线对按照同路由规则进行同缆同路由的判定；

(4)对于同路由结果的界面列表结果与拓扑图线段进行动态展现绑定。

同路由的判定就是在环网寻址的连续光路承载设置上依次进行同路由规则的判断。

迪杰斯特拉(Dijkstra)算法

网络被抽象为一个图论中定义的有向或无向图，并利用图的节点邻接矩阵记录节点间的关联信息。在进行图的遍历以搜索最短路径时，以该矩阵为基础不断进行目标值的最小性判别，直至获得最后的优化路径，如图3所示。

在路径分析时，需要考虑图的遍历算法。图的遍历算法是求解连通性问题、关键路径等算法的基础。通常有两种遍历图的路径搜索方法：深度优先搜索方法和广度优先搜索方法。我们采取深度优先搜索的方法，深度优先搜索是指在试探另外一条路径前，先试探一条路径到其它每条路径的连通可能性，如图4所示，从起始点A开始，如果采取深度优先搜索的方法，先搜索到路径AB，B还有另外的路径，首先搜索到路径BD，D无其它路径，然后返回B点，继续搜索到路径BE，E无其它路径，于是返回B，B也无路径，返回A，以此类推，遍历得到的路径为A-＞B-＞D-＞E-＞C-＞F-＞G；而如果采用广度优先搜索的方法，先搜索完起始点A的所有路径，得到AB、AC，再搜索B点的所有路径BD、BE，再搜索C点的所有路径CF、CG，遍历得到的路径为A-＞B-＞C-＞D-＞E-＞F-＞G；根据分析，采用深度优先搜索的方法更符合我们的需求。

对环可做完全GIS系统上的物理线路展现，面对同路由线段做区别于同环其它路由线段的展现以明显标识出同路由线对位置。

本发明的迪杰斯特拉(Dijkstra)算法，要求从路由段拆析至光缆段和电杆站点再至其承载设施管道段、杆路段上以实现精确定位。

方法实施例

根据本发明实施例，提供了一种同路由排查方法，如图5所示，共分7个步骤：

步骤1，管线管理：系统接收承载设施、基站、光缆等数据的录入，并将上述数据在系统中展现出来；

步骤2，光纤路由管理：根据在步骤1中录入的光缆基站数据，生成虚拟局向光纤和虚拟光路等数据，虚拟局向光纤和虚拟光路等数据为网元间路由绑定的基础，网元之间绑定的路由即为虚拟局向光纤组成的光路，如图6所示；

步骤3，传输环网数据：通过接口采集传输环网数据；

步骤4，环网拓扑图生成：根据传输环网数据和管线数据将基站和路由抽象出来形成虚拟的环网拓扑图，该环网拓扑图是一个环状的结构，由点和两点间的连线组成，该点一般称为网元；

步骤5，网元路由绑定：网元和管线的绑定，主要是网元和站点的绑定；网元间连线的调度，主要是根据两端网元确定它们之间的虚拟局向光纤；网元对应的是站点数据，连线对应的是虚拟局向光纤，如图7所示；

具体地，步骤5可以分为：

步骤51，网元绑定：网元绑定管线的站点，绑定后，网元中保存有站点信息，绑定过程如图8所示；

步骤52，连线调度：连线调度是在连线两端的网元都已绑定站点的基础上进行的，根据网元绑定的站点信息，由基于线性动态寻址匹配算法查询两个站点之间的光缆，具体是以迪杰斯特拉(Dijkstra)算法为基础，将GIS地图上的站点抽象为节点，基站之间的光缆抽象为连线，采用深度优先搜索方式，查询两个站点之间的所有通路，如图9所示，例如，在本步骤的光路调度过程中，虚拟局向光纤以局站ODF为节点进行搜索；另外，为便于查询意向光缆，系统可以通过指定途经站点来过滤结果，如图10所示；

步骤53，根据Dijkstra算法中的深度优先搜索方式查询出来的光缆，可以查询出每条光缆里的虚拟局向光纤，选择空闲的虚拟局向光纤，完成连线调度，每一条连线对应了相应的虚拟局向光纤；

步骤6，同路由物理拓扑分析判定：根据网元路由绑定的管线数据来分析传输环网中的同路由情况，分析判定的单位为一个传输环网，分析判定结果的粒度为一段承载设施，一段管道段，或者一段吊线段等；

具体地，步骤6具体分为：

步骤61，同路由物理拓扑分析判定的基础：网元绑定完毕，连线调度完成；

步骤62，以一个传输环网为单位，对其中的每一对连线进行同路由排查，根据连线对应的虚拟局向光纤路由，对比它们经过的管道段、吊线段，如果存在经过同一段管道段或者吊线段，则判定该对连线存在同路由；

步骤7，排查结果显示：系统展现同路由排查的结果，以及定位到GIS地图上的管线资源，如图11所示，其显示粒度为最基础的一段承载设施，一段管道段，或者一段吊线段，并可以通过定位，定位到GIS地图上的管道段数据，给予高亮显示。

本发明的同路由排查方法，通过传输环网数据和管线数据生成虚拟的环网拓扑图，该环网拓扑图的网元对应的是站点数据，网元之间的连线对应的是虚拟局向光纤，环网拓扑图模拟现实中的传输环网结构，采用深度优先搜索方式实现网元与站点的绑定，通过网元间的虚拟局向光纤来实现网元间的连线调度，根据网元间连线对应的虚拟局向光纤路由，判定每对连线间是否存在同路由。本发明与现网的同路由排查方法相比，排查准确率得到大幅度提高，排查效率也得到了较大提升，提高了传输网络质量和网络安全性。

本发明的同路由排查方法，对某区域内的1356个传输环网进行同路由排查，与现网相比较，准确率达到95％以上，由于本方法从传输综合网管系统和传输综合资管系统获取各种管线数据，系统数据实时更新，可以有效实时的分析现网的安全隐患，极大的提高了传输网络的安全性。与现有的方法相比，本发明的优点包括：

(1)排查效率提升：使用本方法前，人工排查一个传输环网同路由平均花费时间为2人*8小时，使用本方法后，仅需要1人*10分钟，效率提高了98％以上；

(2)排查准确度提高：通过本方法，对某区域内的1356个传输环网进行同路由排查，准确率达到95％以上；

(3)网络质量提升：通过本方法可主动发现传输环网中存在的同路由缺陷，并及时给予处理，减少了同路由光缆中断所导致的网络故障，故障率下降60％以上。

装置实施例

根据本发明实施例，提供了一种同路由排查装置。

本实施例的同路由排查装置，包括：

光纤生成模块，用于接收管线数据的录入，根据管线数据生成虚拟局向光纤；

拓扑图生成模块，用于采集传输环网数据，根据管线数据和传输环网数据生成由多个网元组成的环网拓扑图；

同路由排查模块，用于根据虚拟局向光纤完成管线和网元的绑定，根据绑定的管线数据排查所述环网拓扑图中的同路由信息。

其中：同路由排查模块包括：

网元连线子模块，用于根据网元间的虚拟局向光纤完成网元间的连线，所述网元中绑定有各站点信息；

通路查询子模块，用于根据网元绑定的站点信息，采用深度优先搜索的方式查询两个站点之间的所有光缆通路；

连线调度子模块，用于查询每条光缆通路中的虚拟局向光纤，选择空闲的虚拟局向光纤完成网元间的连线调度；

深度优先搜索是指在试探另外一条路径前，先试探一条路径到其它每条路径的连通可能性。

其中：

同路由排查模块还包括：

排查子模块，用于以一个传输环网为单位，对其中的每一对连线进行同路由排查；

对比子模块，用于根据连线对应的虚拟局向光纤路由，对比虚拟局向光纤路由经过的管道段、掉线段；

判定子模块，用于如果存在经过同一管道段和/或掉线段，则判定该对连线存在同路由。

本发明的同路由排查装置，对某区域内的1356个传输环网进行同路由排查，与现网相比较，准确率达到95％以上，由于本装置从传输综合网管系统和传输综合资管系统获取各种管线数据，系统数据实时更新，可以有效实时的分析现网的安全隐患，极大的提高了传输网络的安全性。与现有的装置相比，本发明的优点包括：

(1)排查效率提升：使用本方法前，人工排查一个传输环网同路由平均花费时间为2人*8小时，使用本方法后，仅需要1人*10分钟，效率提高了98％以上；

(2)排查准确度提高：通过本方法，对某区域内的1356个传输环网进行同路由排查，准确率达到95％以上；

(3)网络质量提升：通过本方法可主动发现传输环网中存在的同路由缺陷，并及时给予处理，减少了同路由光缆中断所导致的网络故障，故障率下降60％以上。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种同路由排查方法，其特征在于，包括：

接收管线数据的录入，根据所述管线数据生成虚拟局向光纤；

采集传输环网数据，根据所述管线数据和传输环网数据生成由多个网元组成的环网拓扑图；

根据所述虚拟局向光纤完成管线和网元的绑定，并进行网元间连线的调度，根据绑定的管线数据排查所述环网拓扑图中的同路由信息；

排查所述环网拓扑图中的同路由信息的步骤包括：

以一个传输环网为单位，对其中的每一对连线进行同路由排查；

根据连线对应的虚拟局向光纤路由，对比所述虚拟局向光纤路由经过的管道段、掉线段；

如果存在经过同一管道段和/或掉线段，则判定该对连线存在同路由。。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，完成管线和网元绑定的步骤包括：

根据网元间的虚拟局向光纤完成网元间的连线，所述网元中绑定有各站点信息；

根据网元绑定的站点信息，采用深度优先搜索的方式查询两个站点之间的所有光缆通路；

查询每条光缆通路中的虚拟局向光纤，选择空闲的虚拟局向光纤完成网元间的连线调度；

所述深度优先搜索是指在试探另外一条路径前，先试探一条路径到其它每条路径的连通可能性。

3.一种同路由排查装置，其特征在于，包括：

光纤生成模块，用于接收管线数据的录入，根据所述管线数据生成虚拟局向光纤；

拓扑图生成模块，用于采集传输环网数据，根据所述管线数据和传输环网数据生成由多个网元组成的环网拓扑图；

同路由排查模块，用于根据所述虚拟局向光纤完成管线和网元的绑定，并进行网元间连线的调度，根据绑定的管线数据排查所述环网拓扑图中的同路由信息；

所述同路由排查模块还包括：

排查子模块，用于以一个传输环网为单位，对其中的每一对连线进行同路由排查；

对比子模块，用于根据连线对应的虚拟局向光纤路由，对比所述虚拟局向光纤路由经过的管道段、掉线段；

判定子模块，用于如果存在经过同一管道段和/或掉线段，则判定该对连线存在同路由。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述同路由排查模块包括：

网元连线子模块，用于根据网元间的虚拟局向光纤完成网元间的连线，所述网元中绑定有各站点信息；

通路查询子模块，用于根据网元绑定的站点信息，采用深度优先搜索的方式查询两个站点之间的所有光缆通路；

连线调度子模块，用于查询每条光缆通路中的虚拟局向光纤，选择空闲的虚拟局向光纤完成网元间的连线调度；

所述深度优先搜索是指在试探另外一条路径前，先试探一条路径到其它每条路径的连通可能性。