CN108667511A - 基于深度探测的光传输网络运行风险预警方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于深度探测的光传输网络运行风险预警方法及系统，步骤(1)：从光传输网管和光传输设备获取通用数据；步骤(2)：通过在线实时监测获取深度探测的数据：设备底层数据和外部数据；步骤(3)：把步骤(1)和步骤(2)获得的数据进行分析处理，给出风险预警。从业务、设备、网络等多个维度进行深度的检测和评估，从而给出网络运行风险的预警，实现工具化的精细运维。

Description

基于深度探测的光传输网络运行风险预警方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及基于深度探测的光传输网络运行风险预警方法及系统。

背景技术

SDH网络设备的组网复杂，业务配置复杂，日常运维工作量大，容易出错，网络故障造成的业务中断影响大，不能提前识别网络运行风险，运维部门不能有针对性的提前采取保障措施，消除隐患，网络的稳定性差。

现有技术中：

网管主要关注网络设备的管理(网元管理、设备板卡管理、纤缆管理)、业务的配置、设备状态(告警、事件、性能)的呈现，不关注网络深层次的隐患。

某些第三方系统的数据来源于网管北向接口，只是一些通用数据，无法支撑网络隐患的分析和计算，且是离线系统，无法做到长时间健康和分析，只能做一些资源类的统计和分析。

某些电力通信网安全分析评估系统，主要关注纤缆和业务的风险关系，不是关注传输设备本身的风险。

中国发明专利申请号：CN201510671192.3，基于深度学习的电力通信网运行趋势与业务风险分析方法。通过分析、统计电力通信网承接业务和通信网邻接关系、通信网光功率&误码性能、业务的历史风险度，建立学习模型，预测承接业务和通信网光功率&误码性能之间的关联关系。CN201510671192.3没有关注通信网本身的运行风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供基于深度探测的光传输网络运行风险预警方法及系统，从业务、设备、网络等多个维度进行深度的检测和评估，从而给出网络运行风险的预警，实现工具化的精细运维。

本发明的第一方面，提供了基于深度探测的光传输网络运行风险预警方法；

基于深度探测的光传输网络运行风险预警方法，包括以下步骤：

步骤(1)：从光传输网管和光传输设备获取通用数据；

步骤(2)：通过在线实时监测获取深度探测的数据：设备底层数据和外部数据；

步骤(3)：把步骤(1)和步骤(2)获得的数据进行分析处理，给出风险预警。

进一步的，所述步骤(1)中，通用数据，包括：网络拓扑、网元信息、设备板卡信息、设备端口信息、业务配置信息、全网告警信息、业务状态或保护状态；

进一步的，所述步骤(2)中，设备底层数据从设备中获取，设备底层数据包括：设备板卡的温度、设备板卡的电子标签、交叉资源使用率、光模块的光功率、网元主控板软件的运行状态、链路带宽、ECC子网、空闲槽位、空闲端口、设备板卡电压；

进一步的，所述步骤(2)中，外部数据通过文件或界面输入的形式获取，外部数据包括：设备板卡历史返修率或机房环境因素数据。

进一步的，所述步骤(3)中定期更新网络拓扑，分析通信网各网元之间的邻接关系，作为各项风险预警的图形基础。进一步的，所述步骤(3)中对设备承载的业务进行风险评估，定期提取业务配置信息、业务状态信息和保护状态信息，检查从上业务节点到下业务节点的全路径中存在的RMSP保护状态、LMSP保护状态、SNCP保护状态、TPS保护状态和无保护状态，通过查询业务保护状态的稳定性评估业务的稳定性，所有业务的评估结果反映整体网络业务的稳定性；对于稳定性差的业务给出风险预警。

进一步的，所述步骤(3)中定期提取设备板卡的电子标签，搜索出设备板卡的生产日期，对比当前日期，计算出设备板卡的当前年龄，和设定阈值进行对比，超过阈值的设备板卡给出生命周期风险。

进一步的，所述步骤(3)中定期查询网元的ECC路由表，统计网元数量，得出当前网元的ECC子网规模，对于超过50个网元的ECC子网规模给出黄色预警，超过100个网元的ECC子网规模的给出红色预警。

进一步的，所述步骤(3)中定期查询网元空闲槽位信息，以网元为对象统计网元剩余槽位数量，评估网元板件扩容能力，当网元空闲槽位低于门限值时，表示网元板件扩容能力低，则给出风险预警。

进一步的，所述步骤(3)中定期查询设备端口信息，以网元为对象统计分析设备端口使用率，评估现有设备端口能否满足未来业务增长需求，对不满足门限要求的端口资源，新增业务存在资源受限问题，给出风险预警。

进一步的，所述步骤(3)中定期查询网络链路带宽信息，以通信链路为对象统计链路上的业务实际带宽使用率，评估链路增加及提速能力，当某条链路剩余带宽资源(剩余带宽/链路总带宽)低于门限值时，给出风险预警。进一步的，所述步骤(3)中定期查询网元的设备板卡安装情况，统计并计算网元的功耗数据，将网元的功耗数据与网元电源输出功率进行作差比较，对于差值小于设定阈值的网元功耗数据给出功耗预警。

进一步的，所述步骤(3)中定期查询网元主控板软件的运行状态，

(31)查询网元主备交叉矩阵，对于主备交叉矩阵不一致的情况给出预警；

(32)查询网元数据库状态模式，其中网元数据库包含动态保存数据库(MDB)、掉电保存数据库(DRDB)、闪存数据库(FDB)，对比动态保存数据库MDB和掉电保存数据库DRDB的数据是否一致，判断网元内部数据库是否处于正常状态，对于不一致的情况给出预警。

进一步的，所述步骤(3)中定期查询网元低阶交叉矩阵，统计低阶交叉矩阵的使用情况，对比交叉设备板卡的低阶交叉能力，计算出低阶交叉矩阵的使用率，如果低阶交叉矩阵的使用率高于50％，给出黄色预警，如果低阶交叉矩阵的使用率高于70％，给出红色预警。

进一步的，所述步骤(3)中，根据保护组的配置映射数据，得出每个保护组涉及到的网元以、设备板卡和端口，通过MML协议到网元上查询倒换状态；如果处于异常状态的保护组数量占总保护组数量的比值大于设定阈值，则发出预警信号；

进一步的，所述步骤(3)中，

统计RMSP保护组节点数量，对超过10个节点的RMSP环建议拆分成两个节点数的环；

对比每个节点的东西向映射的设备板卡是否是同一槽位；避免单槽位成环，避免同一个复用段保护组的东向和西向端口配置在同一个槽位设备板卡上，避免设备板卡失效后造成复用段节点失效；

查询IDEL状态的业务交叉连接，分析业务的源或宿端口通道是否落在RMSP备用通道上；分析备用通道额外业务在复用段倒换时是否中断，把业务配置到工作通道。

进一步的，所述步骤(3)中，

根据保护组的配置映射数据，得出每个保护组涉及到的网元以及东西向映射的设备板卡和端口，通过MML协议到网元上查询倒换状态；判断是否存在处于非空闲态的LMSP保护组，若存在处于非空闲态的LMSP保护组，意味着工作通道或者保护通道已经失效，若再发生失效，则表示LMSP不能再有效保护业务。

进一步的，所述步骤(3)中，根据业务路径，查找业务的SNCP节点，使用MML协议到网元查询SNCP状态，若存在处于非空闲态的SNCP保护组，意味着工作通道或保护通道已经失效，若工作通道或保护通道再发生失效，则业务中断。

进一步的，所述步骤(3)中，根据网元TPS保护组配置，使用MML协议到网元查询每个TPS保护组状态，以及TPS涉及到设备板卡的好坏状态；若存在处于倒换态的TPS保护组，意味着工作板已经失效，建议立即更换，否则危害业务安全。

进一步的，所述步骤(3)中，遍历搜索每条端到端业务，检查全路径上是否有SNCP或MSP保护，如果部分节点或全部节点存在无保护的情况，则判定该业务为无保护业务；若全网无保护业务超过阈值，则意味着全网业务的保护规划存在严重问题，网络业务的稳定性差，需要改进。

进一步的，所述步骤(3)中，对设备板卡模拟信号做周期性的查询和记录，设备板卡模拟信号包含设备板卡温度、设备板卡电压、光模块光功率，对模拟信号和时间维度进行线性拟合，观察检测周期内变化情况，计算预测周期内模拟信号是否达到预警点，若达到预警点，则体现出模拟器件有失效的趋势；有失效趋势的设备板卡存在严重的失效风险，建议更换设备板卡，避免因设备板卡失效造成业务中断。

进一步的，所述步骤(3)中，定期对外部数据进行查询，外部数据包含设备板卡历史返修率或机房环境因素数据，再结合设备板卡温度数据，对设备板卡的数字器件进行失效概率预测，当失效概率超过预警值，给出风险预警，对数字器件失效概率高的单板，建议提高板卡备件储备量。

进一步的，所述步骤(3)中，遍历网元设备板卡，找到支路板、交叉板和主控板，检查支路板、交叉板和主控板是否在TPS\DPS保护组中，如没有，则判定设备板卡没有完备的设备级保护，提示风险。

进一步的，所述步骤(3)中，遍历网元设备板卡，通过查询设备板卡功耗表得到设备板卡功耗，统计网元整体功耗，并与电源板输出功耗进行对比，超过电源输出功耗则预警；对功耗越限的网元，可能会造成设备板卡功能不正常影响业务，建议规划更换大功耗电源板以及子架。

进一步的，所述步骤(3)中，遍历网元设备板卡，通过查询网元光模块光功率、误码性能越限等告警信息，当光功率、误码性能产生越限告警的情况下，给出风险预警。

本发明的第二方面，提供了基于深度探测的光传输网络运行风险预警系统；

基于深度探测的光传输网络运行风险预警系统，存储器、处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成上述任一方法所述的步骤。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过识别网络潜在风险，进行深度探测，长期统计数据，计算趋势，自动识别出网络运行风险，有利于维护部门提前制定有针对性的对应方案，降低由于设备突发故障引发的系统瘫痪性故障，支撑运行维护从经验型向分析型、从事后被动型向事前主动型转变，提高通信传输设备的精益化运维管理水平。

在线监控隐患，主动提示，提前处理，防患未然，在线智能工具周期对网络的业务、设备、拓扑、资源进行检查，提示网络隐患，在故障未发生前解决问题，全面提升网络运行质量；创新运维机制，提升维护效率，实现主动运维，及时发现隐患并预警，保障网络运行安全。周期监控，运维主动化、工具化、智能化。

网络运行风险主要包括业务安全、设备健康、网络健康三个方面。

业务安全：对现有业务/保护运行稳定进行检测，给出评估结果，指示网络业务的安全程度。关注当前业务及保护的运行稳定性：RMSP保护状态、RMSP保护配置、LMSP保护状态、SNCP保护状态或TPS保护状态；

设备健康：检测硬件/软件隐性故障、设备级保护情况、设备板卡生命周期等项目，反映设备的软硬件健康度。设备的软硬件的运行可靠性：硬件失效预测、软件隐患排查、设备板卡保护清理、生命周期管理、设备功耗统计、光功率误码性能异常或ECC子网规模；

网络健康：对全网设备的资源如低阶交叉/端口/槽位/链路带宽等资源进行评估，计算当前网络对未来业务的支撑能力。网络的可持续发展能力：低阶交叉资源、空闲槽位资源、业务端口资源或链路带宽资源。

本发明可以用于SDH网络运维部门进行网络运行风险的长期监控，实现运维的事后被动型向事前主动型转变，有效降低运维压力，提高运维效率，降低人力资源成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为网络运行风险预警系统数据来源示意图；

图2为网络运行风险预警系统深度探测数据示意图。

图3为硬件失效预测的检测结果示意图；

图4为RMSP保护状态的检测结果示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

从运维维度看步骤(1)获取的数据分成三类：业务安全类数据、设备健康类数据和网络健康类数据；

所述业务安全类数据，包括：RMSP保护、LMSP保护、SNCP保护、TPS保护等的配置和状态；

所述设备健康类数据，包括：设备板卡电子标签、温度、网元软件状态、交叉矩阵、电压、光功率、ECC子网等数据；

所述网络健康类数据，包括：低阶交叉业务、低阶交叉能力、槽位和端口使用情况、链路端口业务配置。

三个数据来源：风险预警的数据来源有网管数据、设备数据和外部(输入)数据三个来源。如图1所示。

网管数据：从网管同步网络拓扑、业务配置、保护状态、全网告警/性能/事件等数据；

设备数据：设备电子标签、设备状态、温度、设备级配置、保护状态、资源等数据；

外部数据：文件或界面输入的形式输入环境因素数据；

深度探测：第三方系统从网管北向接口获取的数据只有网络的通用数据，范围有限。辅助决策系统在通用数据上进行深度探测，增加了底层数据和外部数据，实现更多更准确的网络运行风险检测和预警；如图2所示。

风险预警：不同的检测项有各自不同的检测方法和风险预警点。

实施例：

周期性的对全网业务情况进行统计，对带宽资源处于警戒水平下的进行预警，便于维护随时掌握网络的业务支撑能力，针对链路带宽瓶颈点及时调整网络配置，扩容带宽资源，匹配日益增长的业务增长需求；对链路进行业务统计遍历，统计业务分配情况(高低阶分别统计)；

处理建议：对链路带宽资源不足的链路尽快链路速率升级，或新增平行链路，短期内可改变业务发放规划，避免新业务走在这些链路上。

表1系统运行风险提前预警表

所述步骤(3)还包括：

步骤(301)：

数据来源：

网管：RMSP保护子网配置信息、网络拓扑、网元列表或设备板卡列表；设备板卡列表，包括主控板、交叉板、支路板或电源板；

网元：RMSP倒换状态、设备板卡状态或告警状态；

检测内容：

查询并统计全网所有LMSP保护组的倒换状态，计算总体得分，并对每一个处于倒换状态的保护组给出具体的倒换原因；

检测方法：

保护组状态：根据保护组的配置映射数据，得出每个保护组涉及到的网元以及东西向映射的设备板卡和端口，通过MML协议到网元上查询倒换状态；

总体得分＝所有处于IDLE状态的保护组数量/总保护组数*100％。

得分评价门限可配置，默认值：红灯[0～95)、黄灯[95～100)、绿灯[100～100]；

预警内容：

1：处于非空闲态的LMSP保护组。非空闲态的LMSP保护组意味着工作通道或者保护通道已经失效，如当前工作通道或者保护通道再发生失效，则LMSP不能再有效保护业务；

2：“LMSP保护状态”总体得分。若得分偏低，则表明网络的LMSP处于不稳定状态，需要审视网络的建设、改造和运维存在的问题。

步骤(302)：

数据来源：

网管：RMSP保护子网配置信息、网络拓扑、网元列表、设备板卡列表、业务端到端路径；

网元：业务交叉连接；

检测内容：检查环形复用段RMSP的规划和配置上是否存在缺陷。

1、环节点过多(大环)；

2、东西向端口配置在同一个槽位(单槽位成环)；

3、备用通道配置了额外业务。

检测方法：

大环：统计RMSP保护组节点数量；

单槽位成环：对比每个节点的东西向映射的设备板卡是否是同一槽位；

额外业务：查询IDEL状态的业务交叉连接，看业务的源或宿端口通道是否落在RMSP备用通道上；

总体得分＝(1-检查有问题的保护组数/总的复用段组数)*100％。

得分评价门限可配置，默认值：红灯[0～90)、黄灯[90～95)、绿灯[95～100]。

预警内容：

1：具体风险

大环、对超过10个节点的RMSP环建议拆分成两个节点数少的环。

单槽位成环、同一个复用段保护组的东向和西向端口避免配置在同一个槽位设备板卡上，避免设备板卡失效后造成复用段节点失效。

备用通道额外业务、额外业务在复用段倒换时会中断，建议把业务配置到工作通道，避免业务受损。

2：“RMSP保护配置”总体得分，

若总体得分下降或偏低，则表明RMSP的规划和配置上存在缺陷，降低RMSP保护的可靠性，需要整改

步骤(303)：

数据来源：

网管：LMSP保护子网配置信息、网络拓扑、网元列表、设备板卡列表

网元：LMSP倒换状态、设备板卡状态、告警状态

检测内容：

查询并统计全网所有LMSP保护组的倒换状态，计算总体得分，并对每一个处于倒换态的保护组给出具体的倒换原因。

检测方法：

保护组状态：根据保护组的配置映射数据，得出每个保护组涉及到的网元以及东西向映射的设备板卡和端口，通过MML协议到网元上查询倒换状态；

总体得分：所有处于IDLE状态的保护组数量/总保护组数*100％。得分评价门限可配置，默认值：红灯[0～95)、黄灯[95～100)、绿灯[100～100]。

预警内容：

1：处于非空闲态的LMSP保护组。非空闲态的LMSP保护组意味着工作通道或者保护通道已经失效，再发生失效，则LMSP不能再有效保护业务；

2：“LMSP保护状态”总体得分。若得分偏低，则表明网络的LMSP处于不稳定状态，需要审视网络的建设、改造和运维存在的问题。

步骤(304)：

数据来源：

网管：端到端业务路径信息、网络拓扑、网元列表、设备板卡列表

网元：SNCP状态、告警状态

检测内容：通过统计所有网元的子网连接保护SNCP状态的倒换状态，给出全网SNCP保护的运行状态评估。并对每一个处于倒换态的SNC保护组给出具体的倒换原因。

检测方法：

SNCP保护组状态：根据业务路径，查找业务的SNCP节点，使用MML协议到网元查询给SNCP状态

总体得分：(所有网元数-所有存在SNCP故障的网元(该网元上存在某个SNCP处于倒换状态)/所有网元数(所有网元，不仅是配置了SNCP的网元)。得分评价门限可配置，默认值：红灯[0～95)、黄灯[95～100)、绿灯[100～100]

预警内容：

1：非空闲态的SNCP保护组，意味着工作通道或保护通道已经失效，再发生失效，则业务会中断；

2：“SNCP保护状态”总体得分偏低，意味着网络的较多的SDH通道处于失效状态，对现有业务的稳定性造成威胁，需要审视网络的建设、改造和运维是否存在问题。

步骤(305)：

数据来源：

网管：网元列表、设备板卡列表、TPS保护组配置；

网元：TPS保护倒换状态、设备板卡硬件状态；

检测内容：

通过统计所有网元的支路保护倒换TPS保护组状态，评估全网TPS保护组的运行稳定性；

检测方法：

TPS保护组状态：根据网元TPS保护组配置，使用MML协议到网元查询每个TPS保护组状态，以及TPS涉及到设备板卡的好坏状态；

总体得分＝所有配置了TPS的网元数-所有故障网元(该网元存在某个TPS处于倒换状态)/所有配置了TPS保护的网元数量。

得分评价门限可配置，默认值：红灯[0～95)、黄灯[95～100)、绿灯[100～100]

预警内容：

1：处于倒换态的TPS保护组，意味着工作板已经失效，建议立即更换，否则危害业务安全；

2：“TPS保护状态”总体得分偏低，意味着支路业务的设备级保护存在不稳定性，或者质量裂化。

步骤(306)：

数据来源：

网管：端到端业务路径信息、网络拓扑、网元列表、设备板卡列表、保护子网；

网元：MSP状态、SNCP状态、告警状态；

检测内容：

业务路径无保护或者部分路径无保护意味着业务的可靠性较低。

检查网络中是否有无保护或者部分路由无保护的业务。

检测方法：

遍历搜索每条端到端业务，检查全路径上是否有SNCP或MSP保护，如果部分节点或全部节点存在无保护的情况，则判定该业务为无保护业务。业务应保护比例＝客户定义，客户根据业务规划情况认为应该有50％(可配置)的比例是应该有严格保护；

预警内容：

1：业务配置未达到100％的节点路径保护，如单点失效则业务中断；

2：全网无保护业务超过阈值，则意味着全网业务的保护规划存在严重问题，网络业务的稳定性差，需要改进。

步骤(307)：

数据来源：

网管：网元列表、设备板卡列表；

网元：温度、电压、光功率；

外部数据：基础失效率、质量因子、电应力因子、现网返还率；

检测内容：

对现网硬件做失效预估，对于失效概率较大的网元和设备板卡给出预警；

检测方法：

设备板卡的检测分为两类：模拟信号检测和数字器件预测；

总体得分：(1-((有模拟信号检测问题的网元数量)/网元总数))*100％。得分评价门限可配置，默认值：红灯[0～94)、黄灯[94～97)、绿灯[97～100]；

预警内容：

1：有模拟信号检测到失效预警的设备板卡，建议计划使用备件设备板卡替换这些设备板卡；

2：对数字器件失效概率较高的设备板卡，建议备件储备计划时需要适当提高储备量；

3：总体得分反映全网硬件的失效风险的高和低。如果得分较低，建议做好网络的老旧高危板件的替代和备件储备。如果某些区域得分较低，建议关注这些地区的网元的环境和维护质量。

步骤(308)：

数据来源：

网管：网元列表、设备板卡列表；

网元：软件隐患涉及的软件开关状态、网元主备交叉矩阵、主控数据库状态模式；

检测内容：

对网元的软件运行存在的隐患检查，排除网元软件系统在长时间运行和操作过程中产生的一些错误状态，让设备软件运行在健康的状态，防止因为软件问题导致业务受损。具体检测的软件隐患见“软件隐患”列表。

表2“软件隐患”列表

检测方法：

软件隐患：每个软件隐患都有自己的检测方法，通过MML接口访问网元确认网元是否有隐患；

总体得分：无任何隐患网元的数量/网元总数*100％。得分评价门限可配置，默认值：红灯[0～95)、黄灯[95～100)、绿灯[100～100]；

预警内容：

1：每一个软件隐患都是一个风险预警。这些隐患影响软件的正常运行，严重情况会导致业务中断；

2：总体得分表示整个网络的软件健康状态是否正常，如果得分偏低，需要进行专项整改。

步骤(309)：

数据来源：

网管：网元列表、设备板卡列表、TPS\DPS保护组配置；

检测内容：

传送设备除了网络级保护还支持完备的设备(板)级保护。本检测项主要检查主控、交叉、时钟、支路类设备板卡是否配置板件间保护,对未配置保护的设备板卡给出提示，建议进行完善的设备板卡保护；

检测方法：

单个风险：遍历网元设备板卡，找到支路、交叉(时钟)、主控，检查是否在TPS\DPS保护组中，如没有，则判定该设备板卡没有完备的设备级保护，提示风险；

总体得分：

网元维度统计，交叉时钟板未配置保护扣50分，支路未配置保护扣40分，主控未配置保护扣10分；

总体得分＝得分大于等于90分的网元数/总网元*100％；

根据设备板卡是否是业务承载的关键路径，交叉和支路设备板卡是强烈建议配置设备级保护；得分评价门限可配置，默认值：红灯[0～80)、黄灯[80～100)、绿灯[100～100]；

预警内容：

1：对未配置板级保护的情况，建议对主控、交叉、时钟、支路板级进行1+1或者1：N的保护，避免板件硬件失效影响网元业务；

2：总体得分表示网络的设备保护的规划和配置情况是否正常，如果得分偏低，建议进行专项整改。

步骤(310)：

数据来源：

网管：网元列表、设备板卡列表；

设备：设备板卡电子标签(制作日期)；

检测内容：

设备板卡的年龄越长，失效的风险越高；

本检测项统计全网设备和设备板卡的制造日期，对超过时间门限的设备或设备板卡提示生命周期预警信息

检测方法：

设备板卡生命：通过MML接口下发查询设备板卡电子标签的命令，从电子标签文本信息中提取出设备板卡的制造日期，对比当前日期，计算出设备板卡的当前年龄，和门限(10年)进行对比，超过门限的进行预警；

总体得分＝(所有没有一个设备板卡超过门限的网元数量/全部网元数量)*100％。

得分评价门限可配置，默认值：红灯[0～90)、黄灯[90～100)、绿灯[100～100]；

预警内容：

1：对超过门限的设备板卡提示设备板卡处于生命周期后期，失效率可能会升高，影响网络稳定，建议增加备件储备，或规划设备板卡替代；

2：总体得分表示当前网络的生命周期情况。如果得分偏低，说明网络比较陈旧，建议规划更新换代。

步骤(311)：

数据来源：

网管：网元列表、设备板卡列表；

系统数据：设备板卡功耗表；

检测内容：

根据设备板件进行功耗统计，计算设备的功耗现状。对功耗超过电源输出功率的设备给出功耗预警；

检测方法：

遍历网元设备板卡，查表得到设备板卡功耗，统计网元整体功耗，和电源板输出功耗进行对比，超过电源输出功耗则预警；

预警内容：

对功耗越限的网元，可能会造成设备板卡功能不正常影响业务，建议规划更换大功耗电源板以及子架。

步骤(312)：

数据来源：

网管：网元列表、设备板卡列表；

网元：光功率、误码性能越限告警；

检测内容：

光功率误码性能检测项通过检查、分析SDH光口光功率、误码率等性能指标分析光纤线路是否有性能上的裂化；

检测方法：

性能异常：通过MML接口检查设备是否有“光功率误码性能异常”涉及告警(详细告警清单见“光功率误码性能异常相关告警”列表”)。即本检查项对于光功率&误码性能没有越限的情况下不报风险，只有在性能越限产生越限告警的情况下才报风险。

表3“光功率误码性能异常相关告警”列表

总体得分＝不存在任何告警的网元/网元总数*100％。

得分评价门限可配置，默认值：红灯[0～95)、黄灯[95～100)、绿灯[100～100]

预警内容：1：存在越限告警的端口意味着光路或者光模块存在问题，已经影响到业务，请分析定位光功率\误码性能越限产生根源并解决。

2：总体得分显示SDH网络的光路健康情况，如果得分降低，显示网络的光纤链路的性能裂化，需要进行排查和提前规划。

步骤(313)：

数据来源：

网管：网元列表；

网元：ECC路由表；

检测内容：

网元间以及网元和网管间通信需要在ECC子网内转发，SDH网元间的ECC通信物理带宽低(默认24Kbps)，不能承载过大的通信流量，子网规模过大容易造成ECC风暴，导致网元间通信不稳定；

检测方法：

ECC子网规模：通过MML接口到每个网元上查ECC路由表上的可达网元数量，数量>50，则该网元所在的ECC子网规模过大,报黄色事件。数量>100，则该网元所在的ECC子网规模超大,报红色事件；

总体得分＝100-过大子网数量*5-超大子网数量*10，最低0分；

预警内容：1：ECC子网规模过大，会造成网元间通信不稳定，造成网元脱管或网管操作失败；

2：总体得分显示ECC子网的规划和配置情况，如果得分较低，显示ECC子网划分不合理，需要合理规划ECC网关，通过拆分的方式降低ECC子网规模。

步骤(314)：

数据来源：

网管：网元列表、交叉设备板卡列表；

网元：低阶资源占用情况；

检测内容：

受产品规格限制，网元低阶交叉资源有限，低阶交叉剩余资源减少到一定程度会影响新业务的开通；

检测方法：

低阶交叉＝低阶交叉矩阵中宿端占用量/低阶交叉容量；

黄灯门限＝50％(可配置)；

红灯门限＝70％(可配置)；

总体得分＝符合低阶交叉资源要求(无红灯&黄灯)的网元数量/全网所有可配置低阶交叉业务的网元数量*100；

得分评价门限可配置，默认值：红灯[0～80)、黄灯[80～90)、绿灯[90～100]

预警内容：

1：如果某个网元的低阶交叉资源有黄灯或红灯越限，建议低阶业务汇聚成高阶业务在网络中传送，使用VC4服务层的方式承载低阶业务。或者更换更高低阶交叉容量的交叉设备板卡

2：总体得分偏低，则意味着网络承载低阶业务的能力已经下降到一个比较危险的程度，需要尽快规划整个网络的扩容或提速

步骤(315)：

数据来源：

网管：网元列表、设备板卡列表；

检测内容：

按网元为对象统计现网网元剩余业务槽位数量，评估未来业务需求增长后，网络板件扩容的能力。

检测方法：

空闲槽位：未安装逻辑板的槽位。符合空闲槽位资源要求：空闲槽位数>门限(见“空闲槽位门限”列表)；

表4“空闲槽位门限”列表

总体得分＝符合空闲槽位资源要求的网元数量/全网有扩展槽位的网元数量*100。

得分评价门限可配置，默认值：红灯[0～80)、黄灯[80～90)、绿灯[90～100]；

预警内容：

1：空闲槽位低于门限，说明该网元的后继设备板卡扩容能力非常低，影响以后的扩容规划；

2：总体得分偏低，则意味着网络的板件扩容能力普遍偏低，需要进较大规模的网络改在才能支撑未来业务发展。

步骤(316)：

数据来源：

网管：网元列表、设备板卡列表、端口列表；

网元：单站业务交叉连接；

检测内容：

按网元为对象对端口的使用率进行统计，评估现有端口能否满足未来业务增长需求；

检测方法：

端口类型：E1/E3/E4/STM-1光/STM-1电/STM-4/STM-16/STM-64，不同端口类型分别计算

使用端口数量：有交叉连接的端口总和；

总端口数量：已安装设备板卡的端口总和；

符合业务端口资源要求：端口使用率(使用端口数量/总端口数量)<门限(默认80％，可配置)；

总体得分＝符合业务端口资源要求的网元数量/全网有业务端口的网元数量*100。

得分评价门限可配置，默认值：红灯[0～80)、黄灯[80～90)、绿灯[90～100]

预警内容：

1：某种端口资源不满足门限，则意味着该种端口的剩余数量不多，会影响新增业务的发放。解决办法有：使用端口密度高的设备板卡替代老设备板卡或扩容新设备板卡或扩容节点；

2：总体得分偏低则意味着现有端口资源较低，新增业务可能存在资源受限问题，需要尽快考虑设备板卡扩容或改造。

步骤(317)：

数据来源：

网管：网元列表、网络拓扑、设备板卡列表、端口列表；

网元：单站业务交叉连接；

检测内容：

以链路为对象，统计链路上的业务实际带宽使用率，用于链路增加或者提速的评估依据；

检测方法：

链路带宽：光纤两端的端口统计交叉连接情况，计算剩余带宽；

链路带宽资源得分＝剩余带宽/链路总带宽；

链路带宽资源得分低于50％，显示黄灯，低于25％，显示红灯；

总体得分＝((STM64链路绿灯数*1+STM64链路黄灯数*0.5)/STM64链路总数*50％+STM16链路绿灯数*1+STM16链路黄灯数*0.5)/STM16链路总数*25％+STM4链路绿灯数*1+STM4链路黄灯数*0.5)/STM4链路总数*15％+STM1链路绿灯数*1+STM1链路黄灯数*0.5)/STM1链路总数*10％)*100％。如果STMx链路数量为0，则该项得分取消，其它类型链路得分和扩大到100％的比例。得分评价门限可配置，默认值：红灯[0～60)、黄灯[60～80)、绿灯[80～100]

预警内容：

1：某条链路带宽资源有黄灯或红灯状态，则表示该条链路的剩余带宽资源有限，可能会对后面的业务扩容造成影响；

2：总体得分降低或者偏低，意味着网络的链路带宽资源较少，需要提前规划新的链路扩容或提速。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于深度探测的光传输网络运行风险预警方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤(1)：从光传输网管和光传输设备获取通用数据；

步骤(2)：通过在线实时监测获取深度探测的数据：设备底层数据和外部数据；

步骤(3)：把步骤(1)和步骤(2)获得的数据进行分析处理，给出风险预警。

2.如权利要求1所述的基于深度探测的光传输网络运行风险预警方法，其特征是，

所述步骤(1)中，通用数据，包括：网络拓扑、网元信息、设备板卡信息、设备端口信息、业务配置信息、全网告警信息、业务状态或保护状态；

所述步骤(2)中，设备底层数据从设备中获取，设备底层数据包括：设备板卡的温度、设备板卡的电子标签、交叉资源使用率、光模块的光功率、网元主控板软件的运行状态、链路带宽、ECC子网、空闲槽位、空闲端口、设备板卡电压；

所述步骤(2)中，外部数据通过文件或界面输入的形式获取，外部数据包括：设备板卡历史返修率或机房环境因素数据。

3.如权利要求2所述的基于深度探测的光传输网络运行风险预警方法，其特征是，

所述步骤(3)中定期更新网络拓扑，分析通信网各网元之间的邻接关系，作为各项风险预警的图形基础；

所述步骤(3)中对设备承载的业务进行风险评估，定期提取业务配置信息、业务状态信息和保护状态信息，检查从上业务节点到下业务节点的全路径中存在的RMSP保护状态、LMSP保护状态、SNCP保护状态、TPS保护状态和无保护状态，通过查询业务保护状态的稳定性评估业务的稳定性，所有业务的评估结果反映整体网络业务的稳定性；对于稳定性差的业务给出风险预警。

4.如权利要求2所述的基于深度探测的光传输网络运行风险预警方法，其特征是，

所述步骤(3)中定期提取设备板卡的电子标签，搜索出设备板卡的生产日期，对比当前日期，计算出设备板卡的当前年龄，和设定阈值进行对比，超过阈值的设备板卡给出生命周期风险；

所述步骤(3)中定期查询网元的ECC路由表，统计网元数量，得出当前网元的ECC子网规模，对于超过50个网元的ECC子网规模给出黄色预警，超过100个网元的ECC子网规模的给出红色预警；

所述步骤(3)中定期查询网元空闲槽位信息，以网元为对象统计网元剩余槽位数量，评估网元板件扩容能力，当网元空闲槽位低于门限值时，表示网元板件扩容能力低，则给出风险预警。

5.如权利要求2所述的基于深度探测的光传输网络运行风险预警方法，其特征是，

所述步骤(3)中定期查询设备端口信息，以网元为对象统计分析设备端口使用率，评估现有设备端口能否满足未来业务增长需求，对不满足门限要求的端口资源，新增业务存在资源受限问题，给出风险预警；

所述步骤(3)中定期查询网络链路带宽信息，以通信链路为对象统计链路上的业务实际带宽使用率，评估链路增加及提速能力，当某条链路剩余带宽资源低于门限值时，给出风险预警；

所述步骤(3)中定期查询网元的设备板卡安装情况，统计并计算网元的功耗数据，将网元的功耗数据与网元电源输出功率进行作差比较，对于差值小于设定阈值的网元功耗数据给出功耗预警；

所述步骤(3)中定期查询网元主控板软件的运行状态，

(31)查询网元主备交叉矩阵，对于主备交叉矩阵不一致的情况给出预警；

(32)查询网元数据库状态模式，其中网元数据库包含动态保存数据库MDB、掉电保存数据库DRDB、闪存数据库FDB，对比动态保存数据库MDB和掉电保存数据库DRDB的数据是否一致，判断网元内部数据库是否处于正常状态，对于不一致的情况给出预警。

6.如权利要求2所述的基于深度探测的光传输网络运行风险预警方法，其特征是，

所述步骤(3)中定期查询网元低阶交叉矩阵，统计低阶交叉矩阵的使用情况，对比交叉设备板卡的低阶交叉能力，计算出低阶交叉矩阵的使用率，如果低阶交叉矩阵的使用率高于50％，给出黄色预警，如果低阶交叉矩阵的使用率高于70％，给出红色预警；

所述步骤(3)中，根据保护组的配置映射数据，得出每个保护组涉及到的网元以、设备板卡和端口，通过MML协议到网元上查询倒换状态；如果处于异常状态的保护组数量占总保护组数量的比值大于设定阈值，则发出预警信号；

所述步骤(3)中，统计RMSP保护组节点数量，对超过10个节点的RMSP环建议拆分成两个节点数的环；

对比每个节点的东西向映射的设备板卡是否是同一槽位；避免单槽位成环，避免同一个复用段保护组的东向和西向端口配置在同一个槽位设备板卡上，避免设备板卡失效后造成复用段节点失效；

查询IDEL状态的业务交叉连接，分析业务的源或宿端口通道是否落在RMSP备用通道上；分析备用通道额外业务在复用段倒换时是否中断，把业务配置到工作通道。

7.如权利要求2所述的基于深度探测的光传输网络运行风险预警方法，其特征是，所述步骤(3)中，

根据保护组的配置映射数据，得出每个保护组涉及到的网元以及东西向映射的设备板卡和端口，通过MML协议到网元上查询倒换状态；判断是否存在处于非空闲态的LMSP保护组，若存在处于非空闲态的LMSP保护组，意味着工作通道或者保护通道已经失效，若再发生失效，则表示LMSP不能再有效保护业务；

所述步骤(3)中，根据业务路径，查找业务的SNCP节点，使用MML协议到网元查询SNCP状态，若存在处于非空闲态的SNCP保护组，意味着工作通道或保护通道已经失效，若工作通道或保护通道再发生失效，则业务中断；

所述步骤(3)中，根据网元TPS保护组配置，使用MML协议到网元查询每个TPS保护组状态，以及TPS涉及到设备板卡的好坏状态；若存在处于倒换态的TPS保护组，意味着工作板已经失效，建议立即更换，否则危害业务安全。

8.如权利要求2所述的基于深度探测的光传输网络运行风险预警方法，其特征是，所述步骤(3)中，遍历搜索每条端到端业务，检查全路径上是否有SNCP或MSP保护，如果部分节点或全部节点存在无保护的情况，则判定该业务为无保护业务；若全网无保护业务超过阈值，则意味着全网业务的保护规划存在严重问题，网络业务的稳定性差，需要改进；

所述步骤(3)中，对设备板卡模拟信号做周期性的查询和记录，设备板卡模拟信号包含设备板卡温度、设备板卡电压、光模块光功率，对模拟信号和时间维度进行线性拟合，观察检测周期内变化情况，计算预测周期内模拟信号是否达到预警点，若达到预警点，则体现出模拟器件有失效的趋势；有失效趋势的设备板卡存在严重的失效风险，建议更换设备板卡，避免因设备板卡失效造成业务中断；

所述步骤(3)中，定期对外部数据进行查询，外部数据包含设备板卡历史返修率或机房环境因素数据，再结合设备板卡温度数据，对设备板卡的数字器件进行失效概率预测，当失效概率超过预警值，给出风险预警，对数字器件失效概率高的单板，建议提高板卡备件储备量。

9.如权利要求2所述的基于深度探测的光传输网络运行风险预警方法，其特征是，所述步骤(3)中，遍历网元设备板卡，找到支路板、交叉板和主控板，检查支路板、交叉板和主控板是否在TPS\DPS保护组中，如没有，则判定设备板卡没有完备的设备级保护，提示风险；

所述步骤(3)中，遍历网元设备板卡，通过查询设备板卡功耗表得到设备板卡功耗，统计网元整体功耗，并与电源板输出功耗进行对比，超过电源输出功耗则预警；对功耗越限的网元，可能会造成设备板卡功能不正常影响业务，建议规划更换大功耗电源板以及子架；

所述步骤(3)中，遍历网元设备板卡，通过查询网元光模块光功率、误码性能越限等告警信息，当光功率、误码性能产生越限告警的情况下，给出风险预警。

10.基于深度探测的光传输网络运行风险预警系统，其特征是，存储器、处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成上述权利要求1-9任一方法所述的步骤。