CN116760463A - 光纤光缆的监控方法及装置、存储介质和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及通信技术领域,涉及光纤光缆的监控方法及装置、计算机可读存储介质和电子设备。该方法包括:向波分设备发送网络遥测Telemetry订阅信息,该Telemetry订阅信息用于指示波分设备上报基于Telemetry接口采集的性能数据;接收波分设备上报的性能数据,基于性能数据对性能数据对应的光纤光缆进行劣化评估,得到劣化评估信息;基于劣化评估信息对光纤光缆进行监控。本公开能基于Telemetry技术由波分设备主动推送光纤光缆的性能数据,能及时根据性能数据对光纤光缆进行劣化评估并监控,避免光纤光缆故障情况发生。
Description
技术领域
本公开涉及通信技术领域,更具体地,涉及一种光纤光缆的监控方法、光纤光缆的监控装置、存储介质和电子设备。
背景技术
波分是一种光传输技术,用来解决长距离数据传送的问题。波分通过多个波长承载数据并合路的方式可以在光纤中传送大量数据。波分管控系统能够提供多厂商波分设备的统一纳管,实现光网络的开放与解耦。光纤光缆的性能受到众多不确定性因素的影响,光纤光缆性能劣化在初期并不影响波分设备的正常运行,但在后期会对波分设备的安全稳定运行造成巨大影响,影响通信质量,甚至埋下安全隐患。
波分设备的性能劣化与其光纤光缆之间存在某种关联,其光纤光缆的性能数据能够为保障波分通信的可靠性提供更丰富、更精确、更及时的信息源,由此,对光纤光缆的有效监控对于及时预警和定位故障显而尤为重要。然而,目前传统的光纤光缆的监控方法获取性能数据的效率低,无法及时预测光纤光缆的性能劣化,进而不能避免光纤光缆故障,甚至影响正常通信。
基于此,亟需提供一种新的光纤光缆的监控方法。
需要说明的是,在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种光纤光缆的监控方法及装置、计算机存储介质和电子设备,进而及时获取光纤光缆的性能数据,以根据性能数据对光纤光缆进行劣化评估并监控,避免光纤光缆故障情况的发生。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的一个方面,提供一种光纤光缆的监控方法,包括:
向波分设备发送网络遥测Telemetry订阅信息,所述Telemetry订阅信息用于指示所述波分设备上报基于Telemetry接口采集的性能数据;接收所述波分设备上报的所述性能数据,基于所述性能数据对所述性能数据对应的光纤光缆进行劣化评估,得到劣化评估信息;基于所述劣化评估信息对所述光纤光缆进行监控。
在本公开的一种示例性实施例中,所述向波分设备发送网络遥测Telemetry订阅信息,包括:
获取所述波分设备上报的时域反射仪OTDR的候选监控点;从所述候选监控点中确定目标监控点,向所述波分设备发送针对所述时域反射仪OTDR的所述目标监控点的Telemetry订阅信息。
在本公开的一种示例性实施例中,所述接收所述波分设备上报的所述Telemetry性能数据,还包括:对所述Telemetry性能数据进行解析,从解析结果中获取具有目标格式的第一性能数据;对所述第一性能数据进行压缩处理,得到第二性能数据。
在本公开的一种示例性实施例中,所述第一性能数据存储于Kafka集群,其中所述Kafka集群中的不同Topic中分别存储不同类型的第一性能数据;
所述对所述第一性能数据进行压缩处理,得到第二性能数据,包括:消费所述Kafka集群中不同Topic中的第一性能数据,以向缓存中存储每种类型的第一性能数据,其中每种类型包括第一性能数据的数量为N,N为大于1的整数;基于对应于当前采集时间的各类型的第一性能数据,对缺失第一性能数据的类型进行数据补全;针对每种类型,将对应于当前采集时间的N条第一性能数据进行合并,其中,若合并后的第一性能数据与上一次采集时间的合并后的第一性能数据相同,则将相同的所述合并后的第一性能数据作为所述第二性能数据,并确定所述相同的所述合并后的第一性能数据的时间戳信息;否则,将所述当前采集时间对应的合并后的第一性能数据与所述上一次采集时间的合并后的第一性能数据同时作为所述第二性能数据。
在本公开的一种示例性实施例中,所述基于对应于当前采集时间的各类型的第一性能数据,对缺失第一性能数据的类型进行数据补全,包括:获取所述缺失第一性能数据的类型在所述上一次采集时间对应的第一性能数据作为补全数据;利用所述补全数据对所述缺失第一性能数据的类型进行数据补全。
在本公开的一种示例性实施例中,所述基于所述性能数据对所述性能数据对应的光纤光缆进行劣化评估,得到劣化评估信息,包括:获取所述光纤光缆的标准状态信息;基于所述标准状态信息,将所述性能数据输入至劣化评估模型,得到所述劣化评估信息;其中,所述劣化评估模型为基于性能数据样本进行训练后的模型。
在本公开的一种示例性实施例中,所述获取所述光纤光缆的标准状态信息,还包括:获取所述光纤光缆对应的劣化程度影响信息,所述劣化程度影响信息至少包括所述光纤光缆所处的环境信息和所述光纤光缆的使用年限信息;基于所述劣化程度影响信息对所述标准状态信息进行修正,以基于修正后的标准状态信息进行劣化评估。
在本公开的一种示例性实施例中,在所述向波分设备发送网络遥测Telemetry订阅信息之前,所述方法还包括:与所述波分设备进行信息格式的协商过程,以确定进行信息交互的信息格式类型。
在本公开的一种示例性实施例中,所述基于所述劣化评估信息对所述光纤光缆进行监控,包括:基于所述劣化评估信息确定所述光纤光缆的劣化趋势;响应所述劣化趋势指示所述光纤光缆存在故障风险,提供预警信息。
根据本公开的一个方面,提供一种光纤光缆的监控装置,光纤光缆的监控装置包括:
订阅模块,用于向波分设备发送网络遥测Telemetry订阅信息,所述Telemetry订阅信息用于指示所述波分设备上报基于Telemetry接口采集的性能数据;劣化评估模块,用于接收所述波分设备上报的所述性能数据,基于所述性能数据对所述性能数据对应的光纤光缆进行劣化评估,得到劣化评估信息;监控模块,用于基于所述劣化评估信息对所述光纤光缆进行监控。
根据本公开的一个方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的方法。
根据本公开的一个方面,提供一种电子设备,包括:处理器;以及存储器,用于存储所述处理器的可执行指令;其中,所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项所述的方法。
本公开的示例性实施例中的光纤光缆的监控方法,一方面,通过向波分设备发送网络遥测Telemetry订阅信息指示波分设备上报基于Telemetry接口采集的性能数据,相比传统的拉取性能数据的低效方式,波分设备可以主动推送性能数据,能够实现秒级获取光纤光缆的性能数据,进而可以基于性能数据对光纤光缆进行劣化评估,及时获取劣化评估信息以对光纤光缆进行监控,如此,可以在光纤光缆发生故障前,就根据及时获取的性能数据进行劣化评估的结果进行提前预警,避免光纤光缆发生故障,亦可保证波分设备安全稳定运行,保障通信质量。另一方面,通过对性能数据对应的光纤光缆进行劣化评估得到的劣化评估信息可以提高光纤光缆的故障分析和定位能力,无需过多人为干预,降低运维成本,提高运维效率。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述,本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中,以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式,其中:
图1示出了根据本公开示例性实施例的一种光纤光缆的监控方法的流程图。
图2示出了根据本公开示例性实施例的一种波分设备的示意图。
图3示出了根据本公开示例性实施例的一种性能数据的预处理的实现方式的流程图。
图4示出了根据本公开示例性实施例的一种进行数据压缩的流程图。
图5示出了根据本公开示例性实施例的一种对光纤光缆进行劣化评估的实现方式的流程图。
图6示出了根据本公开示例性实施例的一种光纤光缆的监控方法的完整流程图。
图7示出了根据本公开示例性实施例的一种光纤光缆的监控装置的组成示意图。
图8示出了根据本公开示例性实施例的电子设备的框图。
在附图中,相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例性实施方式。然而,示例性实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整,并将示例性实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。
此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体,不一定必须与物理上独立的实体相对应。即,可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个软件硬化的模块中实现这些功能实体或功能实体的一部分,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
波分管控系统能够提供多厂商波分设备的统一纳管,实现光网络的开放与解耦。例如,光纤光缆的性能受到众多不确定性因素的影响,光纤光缆性能劣化在初期并不影响盒式波分设备的正常运行,但在后期会对盒式波分设备的安全稳定运行造成巨大影响,如随着盒式波分设备在网运行时间的增加,由于光纤材料磨损、疲劳或环境造成的变形、腐蚀、老化等原因,使得盒式波分设备的性能逐渐降低。由于光纤光缆的性能数据能够为保障波分通信的可靠性提供更丰富、更精确、更及时的信息源,因此对光纤光缆的有效监控对于及时预警和定位故障显而尤为重要。
然而,目前传统的光纤光缆的监控方法获取性能数据的效率低,无法及时获知光纤光缆的性能劣化,进而影响了发现和避免光纤光缆故障的时机,导致光纤光缆故障,进而影响波分设备的正常运行,甚至影响通信质量。
基于此,在本公开示例性实施例中,首先提供了一种光纤光缆的监控方法。该方法可应用于波分设备管控系统或者波分设备管控系统中的管控模块等。参考图1示出了根据本公开示例性实施例的一种光纤光缆的监控方法的流程图,包括步骤S110至步骤S130:
步骤S110:向波分设备发送网络遥测Telemetry订阅信息,该Telemetry订阅信息用于指示波分设备上报基于Telemetry接口采集的性能数据;
步骤S120:接收波分设备上报的性能数据,基于性能数据对性能数据对应的光纤光缆进行劣化评估,得到劣化评估信息;
步骤S130:基于劣化评估信息对光纤光缆进行监控。
基于本公开的示例性实施例中的光纤光缆的监控方法,一方面,通过向波分设备发送网络遥测Telemetry订阅信息指示波分设备上报基于Telemetry接口采集的性能数据,相比传统的拉取性能数据的低效方式,波分设备可以主动推送性能数据,能够实现秒级获取光纤光缆的性能数据,进而可以基于性能数据对光纤光缆进行劣化评估,及时获取劣化评估信息以对光纤光缆进行监控,如此,可以在光纤光缆发生故障前,就根据及时获取的性能数据进行劣化评估的结果进行提前预警,避免光纤光缆发生故障,亦可保证波分设备安全稳定运行,保障通信质量。另一方面,通过对性能数据对应的光纤光缆进行劣化评估得到的劣化评估信息可以提高光纤光缆的故障分析和定位能力,无需过多人为干预,降低运维成本,提高运维效率。
以下,对上述各步骤进行详细说明。
步骤S110:向波分设备发送网络遥测Telemetry订阅信息,订阅信息用于指示波分设备上报基于Telemetry接口采集的性能数据。
在本公开示例性实施例中,Telemetry技术是一种远程的从物理设备或虚拟设备上高速采集数据的技术,采集周期可精确至秒级别。具体的,待采集设备可以基于Telemetry协议以推模式主动上报性能数据,还可以推模式周期性的主动上报性能数据,该性能数据包括但不限于设备的接口流量统计、CPU或内存数据等性能信息,当然,也可以包括光纤光缆的振动信息。
相比于传统的拉模式获取性能数据,以推模式周期性的主动上报性能数据,可提供更实时性、更高速的性能数据采集能力,在对光纤光缆进行实时监测、故障分析和定位的场景中,可以使波分设备管控系统准确、及时地获取光纤光缆的性能数据,实现有效监控。
其中,波分设备可以为各种类型的设备,如盒式波分设备,本公开实施例对此不做特殊限定。订阅信息包括但不限于用于指示上报性能数据的存储位置的指示信息、用于指示需要上报哪些性能数据的指示信息等,可根据实际需求相应设置。
本公开实施例可以通过与波分设备关联的时域反射仪OTDR来采集光纤光缆的Telemetry性能数据,时域反射仪OTDR可以为集成于波分设备内部的模块,时域反射仪OTDR也可以为独立于波分设备的单独模块,可根基实际需求选择,对比亦不做特殊限定。例如,时域反射仪OTDR可以为φ-OTDR类型,当然也可以为其它类型,对此不做限制。
图2示出了根据本公开示例性实施例的一种波分设备的示意图,如图2所示,以时域反射仪OTDR为波分设备内置模块为例,每个时域反射仪OTDR包括多个监控点,每个监控点用于对一条光纤光缆进行监控,通过Telemetry接口采集性能数据。需要说明的是,以下内容均是以对某一条光纤光缆进行监控进行说明的。
基于此,步骤S110可进一步包括:
获取波分设备上报的时域反射仪OTDR的候选监控点;
从候选监控点中确定目标监控点,向波分设备发送针对时域反射仪OTDR的目标监控点的订阅信息。
其中,波分设备可以将对应的时域反射仪OTDR的候选监控点进行上报,以告知自身的可监控点。
可选地,当候选监控点的数量为多个时,可以由系统自主从候选监控点中确定目标监控点,如将波分设备的所有候选监控点均作为目标监控点,或者,亦可以根据当前数据流量规模从候选监控点中选择部分作为目标监控点,如可以随机选择,或者可以根据对应监控点对应的光纤光缆的使用年限选择(如优先选择使用年限高的),本公开实施例对此不做特殊要求。
可选地,还可以在接收波分设备上报的候选监控点后,将候选监控点呈现于用户交互界面,进而,可以响应用户对候选监控点的选择操作,将选择操作对应的候选监控点作为目标监控点。
进一步的,当确定目标监控点后,向波分设备发送针对时域反射仪OTDR的目标监控点的订阅信息,以使波分设备基于订阅信息上报时域反射仪OTDR采集的目标监控点对应的性能数据。
其中,可以根据NETCONF协议向波分设备发送订阅信息。NETCONF协议提供一套管理网络设备的机制,通过该协议,网络设备可以提供一组完备规范的API(ApplicationProgramming Interface, 应用程序设计接口),应用程序可以直接使用这些API,向网络设备下发和获取配置。本公开实施例基于NETCONF协议可以向波分设备下发订阅信息。
本公开实施例通过从多个候选监控点中选择需要被监控的目标监控点,可以在数据流量较大的情况下,通过降低监控点数量避免系统压力过大。
在一示例性实施例中,为了实现波分设备管控系统与波分设备的信息交互,在向波分设备发送订阅信息之前,还可以:
与波分设备进行信息格式的协商过程,以确定进行信息交互的信息格式类型。
示例性的,可以预先定义PROTO文件,PROTO文件为消息的协议文件,用于预先定义消息的格式。进而,可与波分设备协商基于该消息的格式上报所订阅的信息。波分设备可基于订阅信息通过GRPC方式上报Telemetry性能数据。当然,本公开实施例也可根据实际需求选择其它消息的格式,包括但不限于上述消息的格式。
在步骤S120中,接收波分设备上报的性能数据,基于性能数据对性能数据对应的光纤光缆进行劣化评估,得到劣化评估信息。
对光纤光缆进行劣化评估就是通过基于采集的性能数据计算光纤光缆的劣化程度,光纤光缆的劣化是指光纤光缆性能降低且不能复原的变化。
在一示例性实施例中,还提供一种性能数据的预处理的实现方式。如图3所示,步骤S120的接收波分设备上报的性能数据,还包括步骤S310和步骤S320:
步骤S310:对性能数据进行解析,从解析结果中获取具有目标格式的第一性能数据。
在获取波分设备上报的性能数据后,由于该性能数据可能并不是所需的数据对象,因此根据数据结构对性能数据进行逐层解析,以获取所需的数据对象,同时还可以将所需的数据对象的格式转换为所需格式,即对性能数据进行解析,从解析结果中获取具有目标格式的第一性能数据。例如,对于性能数据A(字符串),A包含B,B包含C,进行逐层解析后,获取C为数字,则将C 作为第一性能数据。
另外,解析后的第一性能数据可以存储于Kafka集群,Kafka集群中的不同Topic中分别存储不同类型的第一性能数据。
基于Kafka集群的作用可以,通过将第一性能数据存储于Kafka集群可以削减波峰流量,填充波谷流量,使系统流量保持平滑,保持系统稳定。
步骤S320:对第一性能数据进行压缩处理,得到第二性能数据。
由于性能数据是来源于时域反射仪OTDR采集的一条光纤光缆的多个性能指标,而基于采集的性能数据的周期可精确至秒级别,但对于系统而言,通常需要同时对大量光纤光缆监控,即同时获取多条光纤光缆的性能数据,因此可以对得到的各条光纤光缆的第一性能数据分别进行压缩处理,以降低数量处理量,保证系统性能。
如图4示出了根据本公开示例性实施例的一种进行数据压缩的流程图,以下结合图4对于某条光纤光缆的第一性能数据的压缩过程进行说明。
步骤S410:读取Kafka集群中不同Topic中的第一性能数据。
步骤S420:消费Kafka集群中不同Topic中的第一性能数据,以向缓存中存储每种类型的第一性能数据,其中每种类型包括第一性能数据的数量为N,N为大于1的整数。
其中,可以消费同一消费组中不同Topic中的第一性能数据,使用缓存存储当前采集时间内的第一性能数据。并且,缓存中存储不同类型的第一性能数据的数量为N,例如为三条。
示例性的,对于多条光纤光缆的第一性能数据,对于Topic1对应于第一类型的第一性能数据,每条光线光缆缓存三条该第一类型的第一性能数据,对于Topic2对应于第二类型的第一性能数据,每条光纤光缆缓存三条该第二类型的第一性能数据,以此类推,对于TopicN对应于第N类型的第一性能数据,每条光纤光缆缓存三条该第N类型的第一性能数据。当然,每条光纤光缆在每种类型缓存的第一性能数据的数量可根据实际情况相应调整。
步骤S430:判断当前采集时间的各类型的第一性能数据是否存在缺失。
本公开实施例是判断相同时间下同一消费组中不同Topic(不同类型)中的第一性能数据是否存在缺失。相同时间可以为当前采集时间(如当前采集周期),以下均以当前采集周期为例说明。
示例性的,对于某条光纤光缆,判断对应于相同时间的Topic1(第一类型)至TopicN(第二类型)中是否存在缺失第一性能数据的类型,如缺失了第三类型的第一性能数据。
其中,若当前采集时间的各类型的第一性能数据中存在缺失第一性能数据的类型,则转向步骤S440,进行数据补全。否则,转至步骤S450。
步骤S440:对存在缺失第一性能数据的类型进行数据补全处理。
其中,可以获取缺失第一性能数据的类型在上一次采集时间对应的第一性能数据作为补全数据,并利用该补全数据对缺失第一性能数据的类型进行数据补全。
示例性的,若某条光纤光缆缺失第三类型的第一性能数据,则获取上一次采集时间中(缓存中)第三类型的第一性能数据作为补全数据。
步骤S450:针对每种类型,将对应于当前采集时间的N条第一性能数据进行合并。
将同一时间内采集的第一性能数据按照类型进行合并,例如,将某条光纤光缆的第一类型的三条第一性能数据进行合并,将该条光纤光缆的第二类型的三条第一性能数据进行合并,以此类推,将该条光纤光缆的第N类型的三条第一性能数据进行合并。
步骤S460:判断对应于当前采集时间的合并后的第一性能数据与上一次采集时间的合并后的第一性能数据是否相同。
其中,若合并后的第一性能数据与上一次采集时间的合并后的第一性能数据相同,则转至步骤S470,将相同的合并后的第一性能数据作为第二性能数据,并确定相同的合并后的第一性能数据的时间戳信息,转至步骤S420的缓存步骤。
若合并后的第一性能数据与上一次采集时间的合并后的第一性能数据不同,则转至步骤S480,将当前采集时间对应的合并后的第一性能数据与上一次采集时间的合并后的第一性能数据同时作为第二性能数据,并转至步骤S420的缓存步骤。
其中,在确定第二性能数据后,可以将第二性能数据存于数据库,如ES(ElasticSearch)数据库。
至此,完成了对当前采集周期的第一性能数据的压缩过程,进而可根据压缩后得到的第二性能数据对光纤光缆进行劣化评估。
本公开实施例在对第一性能数据进行压缩处理的过程中,还利用邻近采集时间的第一性能数据对当前采集时间缺失的第一性能数据进行补全,以保证后续的用于进行劣化评估的数据的完整性,提高劣化评估的准确性。
在一示例性实施例中,提供一种对光纤光缆进行劣化评估的实现方式。如图5所示,基于Telemetry性能数据对Telemetry性能数据对应的光纤光缆进行劣化评估,得到劣化评估信息可以包括步骤S510至步骤S530:
步骤S510:获取光纤光缆的标准状态信息。
标准状态信息是指光纤光缆的性能状态为健康状态的标准值。其中,可以通过Telemetry接口采集光纤光缆的状态监测数据、获取设备厂商提供的标准状态值、行业标准值、一线运维人员的经验值,并根据以上各项中的至少一项来确定光纤光缆的标准状态信息。
其中,可以同时提供以上各项,并响应用户的选择操作,根据选择操作从中确定标准状态信息。
示例性的,若以采集的状态监测数据确定标准状态信息,则可以从光纤光缆开始使用的时间为起点,连续监测多个周期,若前几个周期内的状态检测数据均为100%,随后开始降低为98%,97%,则将100%确定为标准状态信息。示例性的,也可以将设备厂商提供的标准状态值作为标准状态信息,或者,将行业标准值作为标准状态信息,或者,将一线运维人员的经验值作为标准状态信息。
进一步的,为了在劣化评估过程中结合光纤光缆所处的环境、光纤光缆自身的疲劳因子等影响劣化程度的相关信息,在一示例性实施例中还提供一种获取光纤光缆的标准状态信息的实现方式。获取光纤光缆的标准状态信息可以包括:
获取光纤光缆对应的劣化程度影响信息,劣化程度影响信息至少包括光纤光缆所处的环境信息和光纤光缆的使用年限信息;
基于劣化程度影响信息对标准状态信息进行修正,以基于修正后的标准状态信息进行劣化评估。
其中,若劣化程度影响信息为多个,可以分别根据各劣化程度影响信息对标准状态信息进行修正。例如,对于使用年限较长的光纤光缆,可以降低标准状态信息,等等。本公开实施例可以预先设置不同的劣化程度影响信息与修正因子的对应关系,进而,可根据光纤光缆的实际的劣化程度影响信息确定目标修正因子,以利用目标修正因子对标准状态信息进行修正。
本公开实施例通过对标准状态信息进行修正,进一步的在劣化评估中增加了影响劣化评估结果的因子,使劣化评估结果贴近光纤光缆的实际情况,提高劣化评估结果的准确性。
步骤S520:利用性能数据样本进行训练,以获得劣化评估模型。
其中,劣化评估模型可以为支持向量机模型,支持向量机模型是一种二类分类模型,该模型是定义在特征空间上的间隔最大的线性分类器,间隔最大使它有别于感知机。支持向量机还包括核技巧,使其成为实质上的非线性分类器。支持向量机的学习策略就是间隔最大化,可形式化为一个求解凸二次规划的问题。支持向量机的学习算法是求解凸二次规划的最优化算法。
可以选取能够反映光纤光缆的运行状态的性能数据为样本,输入至待训练的支持向量机模型,得到劣化评估模型。
本公开实施例通过比较采集的性能数据与与模型计算值之间的平均绝对误差MAE、均方根误差RMSE和均方误差MSE,如以下公式:
(1)
(2)
(3)
其中,yi为采集的性能数据(或压缩后得到的第二性能数据),xi为光纤光缆的标准状态信息,n为光纤光缆不同时间内的性能采样点数,即性能数据的数量。
需要说明的是,还可以利用测试样本集(反映光纤光缆的运行状态的性能数据样本)中的部分数据样本作为测试样本验证劣化评估模型,直到通过验证后才进入评估阶段。
步骤S530:基于标准状态信息,将性能数据输入至劣化评估模型,得到劣化评估信息。
在完成采集性能数据后,将性能数据输入至劣化评估模型,基于光纤光缆的标准状态信息和性能数据,获得光纤光缆的劣化评估信息,该劣化评估信息用于反映光纤光缆的劣化程度。
本公开实施例基于训练完成的劣化评估模型对采集到的性能数据进行实时预测,以确定劣化评估信息,进而可实现对光纤光缆的劣化程度的预判。
在步骤S130中,基于劣化评估信息对光纤光缆进行监控。
本公开实施例可以基于劣化评估信息确定光纤光缆的劣化趋势,如采集的性能数据与标准状态信息相差很大,则劣化趋势较高。相应的,可以响应劣化趋势指示光纤光缆存在故障风险,提供预警信息。
由于本公开实施例基于Telemetry接口采集性能数据,可以实现近实时地采集数据,进而可以实现对光纤光缆近实时地劣化评估,以分析光纤光缆的劣化趋势,在光纤光缆发生故障前提前预警并定位和分析故障,避免光纤光缆发生故障,降低运维成本。
图6示出了根据本公开示例性实施例的一种光纤光缆的监控方法的完整流程图,以下结合图6对本公开实施例的光纤光缆的监控方法进行说明。
步骤S610:数据订阅。
波分设备管控系统的主控的Telemetry性能模块向波分设备发送网络遥测Telemetry订阅信息,用于指示波分设备上报基于Telemetry接口采集的Telemetry性能数据。
其中,Telemetry采集器接收波分设备基于订阅信息上报的Proto格式的性能数据,并推送至Kafka集群。
步骤S620:数据压缩处理。
对采集的性能数据进行解析,从解析结果中获取具有目标格式的第一性能数据,并对第一性能数据进行压缩处理得到第二性能数据。其中,对第一性能数据进行压缩的过程包括:消费Kafka集群中不同Topic中的第一性能数据,以向缓存中存储每种类型的第一性能数据,其中每种类型包括第一性能数据的数量为N,N为大于1的整数;基于对应于当前采集时间的各类型的第一性能数据,对缺失第一性能数据的类型进行数据补全;针对每种类型,将对应于当前采集时间的N条第一性能数据进行合并,其中,若合并后的第一性能数据与上一次采集时间的合并后的第一性能数据相同,则将相同的合并后的第一性能数据作为第二性能数据,并确定相同的所述合并后的第一性能数据的时间戳信息;否则,将当前采集时间对应的合并后的第一性能数据与上一次采集时间的合并后的第一性能数据同时作为第二性能数据。
至此,将压缩后得到的第二性能数据存储于ES数据库。
步骤S630:对光纤光缆进行劣化评估并监测。
获取光纤光缆的标准状态信息,并基于标准状态信息,将性能数据输入至劣化评估模型,得到劣化评估信息。进而,基于劣化评估信息确定光纤光缆的劣化趋势,响应劣化趋势指示光纤光缆存在故障风险,提供预警信息。
需要说明的是,步骤S610至步骤S630的详细过程已在上述示例性实施例中记载,在此不予赘述。
由以上可知,通过向波分设备发送网络遥测Telemetry订阅信息指示波分设备上报通过Telemetry接口采集的性能数据,相比传统的拉取性能数据的低效方式,波分设备可以主动推送性能数据,能够实现秒级获取光纤光缆的性能数据,进而可以基于性能数据的时变特性对光纤光缆进行劣化评估,预测光纤光缆可靠性变动情况,及时获取劣化评估信息以对光纤光缆进行监控,如此,可以在光纤光缆发生故障前,就根据及时获取的性能数据进行劣化评估的结果进行提前预警,避免光纤光缆发生故障,亦可保证波分设备安全稳定运行,保障通信质量。通过对性能数据对应的光纤光缆进行劣化评估得到的劣化评估信息可以提高光纤光缆的故障分析和定位能力,实现快速定位和修复现网异常,无需过多人为干预,降低运维成本,提高运维效率。本公开实施例的光纤光缆的监控方法可以应用于各种光纤光缆监测领域,具有较高的应用价值和市场前景。
此外,根据本公开的示例性实施例,还提供一种光纤光缆的监控装置,如图7所示,该光纤光缆的监控装置700包括:
订阅模块710,用于向波分设备发送网络遥测Telemetry订阅信息, Telemetry订阅信息用于指示波分设备上报基于Telemetry接口采集的性能数据;
劣化评估模块720,用于接收波分设备上报的性能数据,基于性能数据对性能数据对应的光纤光缆进行劣化评估,得到劣化评估信息;
监控模块730,用于基于劣化评估信息对光纤光缆进行监控。
在本公开一示例性实施例中,订阅模块710被配置为执行:获取所述波分设备上报的时域反射仪OTDR的候选监控点;从所述候选监控点中确定目标监控点,向所述波分设备发送针对所述时域反射仪OTDR的所述目标监控点的Telemetry订阅信息。
在本公开一示例性实施例中,劣化评估模块720被配置为执行:对所述性能数据进行解析,从解析结果中获取具有目标格式的第一性能数据;对所述第一性能数据进行压缩处理,得到第二性能数据。
在本公开一示例性实施例中,所述第一性能数据存储于Kafka集群,其中所述Kafka集群中的不同Topic中分别存储不同类型的第一性能数据;
劣化评估模块720被配置为执行:消费所述Kafka集群中不同Topic中的第一性能数据,以向缓存中存储每种类型的第一性能数据,其中每种类型包括第一性能数据的数量为N,N为大于1的整数;基于对应于当前采集时间的各类型的第一性能数据,对缺失第一性能数据的类型进行数据补全;针对每种类型,将对应于当前采集时间的N条第一性能数据进行合并。
其中,若合并后的第一性能数据与上一次采集时间的合并后的第一性能数据相同,则将相同的所述合并后的第一性能数据作为所述第二性能数据,并确定所述相同的所述合并后的第一性能数据的时间戳信息;否则,将所述当前采集时间对应的合并后的第一性能数据与所述上一次采集时间的合并后的第一性能数据同时作为所述第二性能数据。
在本公开一示例性实施例中,劣化评估模块720被配置为执行:获取所述缺失第一性能数据的类型在所述上一次采集时间对应的第一性能数据作为补全数据;利用所述补全数据对所述缺失第一性能数据的类型进行数据补全。
在本公开一示例性实施例中,劣化评估模块720被配置为执行:获取所述光纤光缆的标准状态信息;基于所述标准状态信息,将所述性能数据输入至劣化评估模型,得到所述劣化评估信息;其中,所述劣化评估模型为基于性能数据样本进行训练后的模型。
在本公开一示例性实施例中,劣化评估模块720被配置为执行:获取所述光纤光缆对应的劣化程度影响信息,所述劣化程度影响信息至少包括所述光纤光缆所处的环境信息和所述光纤光缆的使用年限信息;基于所述劣化程度影响信息对所述标准状态信息进行修正,以基于修正后的标准状态信息进行劣化评估。
在本公开一示例性实施例中,订阅模块710还被配置为执行:与所述波分设备进行信息格式的协商过程,以确定进行信息交互的信息格式类型。
在本公开一示例性实施例中,监控模块730被配置为执行:基于所述劣化评估信息确定所述光纤光缆的劣化趋势;响应所述劣化趋势指示所述光纤光缆存在故障风险,提供预警信息。
由于本公开的示例性实施例的光纤光缆的监控装置的各个功能模块(单元)的具体细节在上述光纤光缆的监控方法的发明实施例中已经详细说明,因此不再赘述。
应当注意,尽管在上文详细描述中提及了光纤光缆的监控装置的若干模块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本公开的实施方式,上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
此外,在本公开示例性实施方式中,还提供了一种能够实现上述方法的计算机存储介质。其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施例中,本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当所述程序产品在终端设备上运行时,所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施例的步骤。
本公开实施例还提供用于实现上述方法的程序产品,其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码,并可以在终端设备,例如个人电脑上运行。然而,本公开的程序产品不限于此,在本文件中,可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质,该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中,远程计算设备可以通过任意种类的网络,包括局域网(LAN)或广域网(WAN),连接到用户计算设备,或者,可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
此外,在本公开的示例性实施例中,还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。所属技术领域的技术人员能够理解,本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此,本公开的各个方面可以具体实现为以下形式,即:完全的硬件实施例、完全的软件实施例(包括固件、微代码等),或硬件和软件方面结合的实施例,这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
下面参照图8来描述根据本公开的这种实施例的电子设备800。图8显示的电子设备800仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图8所示,电子设备800以通用计算设备的形式表现。电子设备800的组件可以包括但不限于:上述至少一个处理单元810、上述至少一个存储单元820、连接不同系统组件(包括存储单元820和处理单元810)的总线830、显示单元840。
其中,所述存储单元存储有程序代码,所述程序代码可以被所述处理单元810执行,使得所述处理单元810执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施例的步骤。
存储单元820可以包括易失性存储单元形式的可读介质,例如随机存取存储单元(RAM)821和/或高速缓存存储单元822,还可以进一步包括只读存储单元(ROM)823。
存储单元820还可以包括具有一组(至少一个)程序模块825的程序/实用工具824,这样的程序模块825包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线830可以为表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备800也可以与一个或多个外部设备900(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备800交互的设备通信,和/或与使得该电子设备800能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口850进行。并且,电子设备800还可以通过网络适配器860与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器860通过总线830与电子设备800的其它模块通信。应当明白,尽管图中未示出,可以结合电子设备800使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施例的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施例可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施例的方法。
此外,上述附图仅是根据本公开示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明,而不是限制目的。易于理解,上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外,也易于理解,这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其他实施例。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
Claims (12)
1.一种光纤光缆的监控方法,其特征在于,包括:
向波分设备发送网络遥测Telemetry订阅信息,所述Telemetry订阅信息用于指示所述波分设备上报基于Telemetry接口采集的性能数据;
接收所述波分设备上报的所述性能数据,基于所述性能数据对所述性能数据对应的光纤光缆进行劣化评估,得到劣化评估信息;
基于所述劣化评估信息对所述光纤光缆进行监控。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述向波分设备发送网络遥测Telemetry订阅信息,包括:
获取所述波分设备上报的时域反射仪OTDR的候选监控点;
从所述候选监控点中确定目标监控点,向所述波分设备发送针对所述时域反射仪OTDR的所述目标监控点的Telemetry订阅信息。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述接收所述波分设备上报的所述性能数据,还包括:
对所述性能数据进行解析,从解析结果中获取具有目标格式的第一性能数据;
对所述第一性能数据进行压缩处理,得到第二性能数据。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一性能数据存储于Kafka集群,其中所述Kafka集群中的不同Topic中分别存储不同类型的第一性能数据;
所述对所述第一性能数据进行压缩处理,得到第二性能数据,包括:
消费所述Kafka集群中不同Topic中的第一性能数据,以向缓存中存储每种类型的第一性能数据,其中每种类型包括第一性能数据的数量为N,N为大于1的整数;
基于对应于当前采集时间的各类型的第一性能数据,对缺失第一性能数据的类型进行数据补全;
针对每种类型,将对应于当前采集时间的N条第一性能数据进行合并,其中,若合并后的第一性能数据与上一次采集时间的合并后的第一性能数据相同,则将相同的所述合并后的第一性能数据作为所述第二性能数据,并确定所述相同的所述合并后的第一性能数据的时间戳信息;
否则,将所述当前采集时间对应的合并后的第一性能数据与所述上一次采集时间的合并后的第一性能数据同时作为所述第二性能数据。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于对应于当前采集时间的各类型的第一性能数据,对缺失第一性能数据的类型进行数据补全,包括:
获取所述缺失第一性能数据的类型在所述上一次采集时间对应的第一性能数据作为补全数据;
利用所述补全数据对所述缺失第一性能数据的类型进行数据补全。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述性能数据对所述性能数据对应的光纤光缆进行劣化评估,得到劣化评估信息,包括:
获取所述光纤光缆的标准状态信息;
基于所述标准状态信息,将所述性能数据输入至劣化评估模型,得到所述劣化评估信息;
其中,所述劣化评估模型为基于性能数据样本进行训练后的模型。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述获取所述光纤光缆的标准状态信息,还包括:
获取所述光纤光缆对应的劣化程度影响信息,所述劣化程度影响信息至少包括所述光纤光缆所处的环境信息和所述光纤光缆的使用年限信息;
基于所述劣化程度影响信息对所述标准状态信息进行修正,以基于修正后的标准状态信息进行劣化评估。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,在所述向波分设备发送网络遥测Telemetry订阅信息之前,所述方法还包括:
与所述波分设备进行信息格式的协商过程,以确定进行信息交互的信息格式类型。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,所述基于所述劣化评估信息对所述光纤光缆进行监控,包括:
基于所述劣化评估信息确定所述光纤光缆的劣化趋势;
响应所述劣化趋势指示所述光纤光缆存在故障风险,提供预警信息。
10.一种光纤光缆的监控装置,其特征在于,包括:
订阅模块,用于向波分设备发送网络遥测Telemetry订阅信息,所述Telemetry订阅信息用于指示所述波分设备上报基于Telemetry接口采集的性能数据;
劣化评估模块,用于接收所述波分设备上报的所述性能数据,基于所述性能数据对所述性能数据对应的光纤光缆进行劣化评估,得到劣化评估信息;
监控模块,用于基于所述劣化评估信息对所述光纤光缆进行监控。
11.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
12.一种电子设备,其特征在于,包括:
处理器;以及
存储器,用于存储所述处理器的可执行指令;
其中,所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1至9中任一项所述的方法。
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CN116760463B (zh) | 2023-11-10 |
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