TW201507401A - 應用於預警網路品質劣化的系統和方法 - Google Patents

Abstract

一種應用於預警網路品質劣化的系統和方法，係用於網際網路服務提供業者的網路上。利用安裝於用戶端的機上盒中的機上盒狀態監控單元，監控用戶端網路連線的使用狀態並記錄各種效能參數，並定期由網管伺服器中的機上盒參數取樣單元，向用戶端的機上盒輪詢進行效能參數取樣；品質分析伺服器中的機上盒參數收集單元定期向網管伺服器收集全部用戶端的效能參數取樣後，呼叫設備品質分析模組；設備品質分析模組根據網路組態定義模組所定義的用戶路由及網路設備定義計算設備品質指標後，套用品質指標門檻值定義單元定義之品質指標門檻值，判斷網路品質不佳涵蓋範圍的設備品質狀態，並呼叫根本原因分析單元；根本原因分析單元根據網路品質不佳涵蓋範圍的設備品質狀態與路由定義，計算找出網路品質劣化的問題點。

Description

應用於預警網路品質劣化的系統和方法

本發明係關於一種應用於預警網路品質劣化的系統和方法，特別是指一種應用於具備有用戶端機上盒的網路服務，使網路服務品質管理作業達到即時性、準確性、管理電腦化、自動化效果的預警網路品質劣化的系統與方法。

目前，本案申請人在網路設備的維護查修上的作業方式為：各機房設備管理人員監視機房內實體設備面板的狀態燈號、以及使用網路管理系統監控網路設備的告警事件，並視面板狀態或告警事件狀況對網路設備進行調整及維修。

上述作業方式中，實體設備面板的狀態燈號可呈現的異常狀態有限，且通常僅限於設備元件障礙；網路管理系統監控機房內網路設備的告警事件則受限於網路設備本身提供的資源監測項目，亦多限於設備元件的資源管理，且監測項目是否設定啟用亦會影響網路管理系統監控的完整度。另外於維運實務上，常發生實體設備面板的狀態與網路管理系統監控狀態皆正常，但網路服務品質卻不如預期，如網路連線速度慢、網路影音馬賽克…等情形，原因可能是設備上的網路組態設定錯誤、設備卡板介面等有劣化的情形…等實 體設備面板與網路管理系統無法監控的錯誤或狀況。使得機房設備管理人員僅能從設備資源層面的網管告警事件進行設備維護，而無法在發生設備障礙前，預先從服務層面確認網管狀態顯示正常但實際可能發生劣化影響服務的設備。在下列先前公開的我國TW 201138368號專利技術終有提及類似的概念：。

由此可見，上述習用技術仍有諸多缺失，實非一良善之設計者，而亟待加以改良。

本案發明人鑑於上述習用方式所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件應用於預警網路品質劣化的系統和方法。

本發明之目的即在於針對網路服務提出一種應用於預警網路品質劣化的系統和方法，讓提供網路服務的設備在沒有發出網管告警事件時、以及無法從控制面板觀測到異常燈號及狀態時，可藉由收集設置於用戶端的機上盒中的效能參數，經過分析、篩選及收斂後，可以預先自動判斷出品質劣化的設備，使網路服務品質管理作業能達到即時性、行動化、管理電腦化、自動化之目標，因此在設備發生品質劣化或設定錯誤時，機房設備管理人員能快速掌握狀況，可立即修復、處理尚未發展成服務障礙的設備劣化問題，同時可降低機房設備維運之工作人力及工作量，以提升電信之服務品質。

本發明之另一目的係在於提供一種維護、管理簡 單且具有易於使用性、經濟性、準確性及完全電腦化之應用於預警網路品質劣化的系統和方法。

要達成上述發明目的之應用於預警網路品質劣化的系統和方法，首先需在網路服務提供業者的電信網路上安裝一品質分析伺服器、一資料庫系統以及一或複數個網管伺服器，同時在放置於用戶端的機上盒具備機上盒狀態監控單元，以達到用戶端效能參數的自動收集、分析與設備劣化問題收斂，以及自動化與電腦化之目標。

本發明所提供之應用於預警網路品質劣化的系統和方法，包括：複數個機上盒，安裝於用戶端，係包含一機上盒狀態監控單元；一或複數個網管伺服器，係由一機上盒參數取樣單元所組成；一品質分析伺服器，係由一網路組態定義模組、一機上盒參數收集單元、一設備品質分析模組、一根本原因分析單元、以及一資料庫介面單元所組成；一網路組態定義模組，係由一用戶路由定義單元、以及一網路設備定義單元所組成；一設備品質分析模組，係由一品質指標計算單元、以及一品質指標門檻值定義單元所組成；以及一系統資料庫。

該機上盒中的該機上盒狀態監控單元係監控用戶端網路連線的使用狀態並記錄各種效能參數，並定期由該網管伺服器中的該機上盒參數取樣單元向該機上盒輪詢進行效能參數取樣；該品質分析伺服器中的機上盒參數收集單元定期向該網管伺服器收集全部用戶端的效能參數取樣後，呼叫該設備品質分析模組；該設備品質分析模組根據該網路組態定義模組所定義的用戶路由及網路設備定義計算設備品質指標後，套用該品質指標門檻值定義單元定義之品質指標門檻 值，判斷網路品質不佳涵蓋範圍的設備品質狀態，並呼叫該根本原因分析單元；該根本原因分析單元係負責根據網路品質不佳涵蓋範圍的設備品質狀態與路由定義，計算找出網路品質劣化的問題點。

1‧‧‧機上盒

11‧‧‧機上盒狀態監控單元

2‧‧‧網管伺服器

21‧‧‧機上盒參數取樣單元

3‧‧‧品質分析伺服器

31‧‧‧網路組態定義模組

311‧‧‧用戶路由定義單元

312‧‧‧網路設備定義單元

32‧‧‧機上盒參數收集單元

33‧‧‧設備品質分析模組

331‧‧‧設備品質指標計算單元

332‧‧‧品質指標門檻值定義單元

34‧‧‧根本原因分析單元

35‧‧‧資料庫介面單元

4‧‧‧系統資料庫

第1圖為本發明應用於預警網路品質劣化的系統和方法之結構方塊圖；第2圖為本發明應用於預警網路品質劣化的系統和方法的流程圖。

本發明所提供之應用於預警網路品質劣化的系統和方法，係架構於網路服務提供業者的服務網路上。請參閱第1圖所示，為本發明於預警網路品質劣化的系統架構圖，該電信網路具有一品質分析伺服器3以及一系統資料庫4，同時在該網路服務提供業者設置於用戶端的各機上盒1並設有機上盒狀態監控單元11。該機上盒1中的該機上盒狀態監控單元11係監控用戶端網路連線的使用狀態並記錄各種效能參數，並定期由該網管伺服器2中的該機上盒參數取樣單元21向該機上盒1輪詢進行效能參數取樣；該品質分析伺服器3中的機上盒參數收集單元32定期向該網管伺服器2收集全部用戶端的效能參數取樣後，呼叫該設備品質分析模組33；該設備品質分析模組33根據該網路組態定義模組31所定義的用戶路由及網路設備定義計算設備品質指標後，套用該品質 指標門檻值定義單元332定義之品質指標門檻值，判斷網路品質不佳涵蓋範圍的設備品質狀態，並呼叫該根本原因分析單元34；該根本原因分析單元34係負責根據網路品質不佳涵蓋範圍的設備品質狀態與路由定義，計算找出網路品質劣化的問題點。

該應用於預警網路品質劣化的系統和方法主要包括有：複數個機上盒1，安裝於用戶端，係包含一機上盒狀態監控單元11；

一或複數個網管伺服器2，係由一機上盒參數取樣單元21所組成。該網管伺服器2中的該機上盒參數取樣單元21負責向固定數量的複數個該機上盒1輪詢進行效能參數取樣，故該網管伺服器2的數量視機上盒1總數量而定。

一品質分析伺服器3，係由一網路組態定義模組31、一機上盒參數收集單元32、一設備品質分析模組33、一根本原因分析單元34、以及一資料庫介面單元35所組成；

一系統資料庫4，係為該品質分析伺服器3所使用的商用關連式資料庫；該機上盒狀態監控單元11，係監控用戶端網路連線的使用狀態並記錄各種效能參數，包含但不限於下列：網路封包遺失數、影像封包遺失數、聲音封包遺失數…等參數。

該機上盒參數取樣單元21，係負責排程定期向該網管伺服器2管理的該機上盒1進行輪詢，取得該機上盒1當時的效能參數作為取樣。

該網路組態定義模組31之組成包括一用戶路由定義單元311，係負責定義用戶使用網路服務時，從用戶端到服 務界接點途經的設備介面及順序；一網路設備定義單元312，係負責定義提供網路服務的網路設備組態資訊。

該品質分析伺服器3內的機上盒參數收集單元32，係負責排程定期向該網管伺服器2收集全部的該機上盒1效能參數取樣資料，並透過該資料庫介面單元35，寫入該系統資料庫4。

該設備品質分析模組33之組成包括：一設備品質指標計算單元331，係負責根據該網路組態定義模組31所定義的用戶路由及網路設備定義，計算設備品質指標後套用該品質指標門檻值定義單元332定義之品質指標門檻值判斷網路品質不佳涵蓋範圍的設備品質狀態，並呼叫該根本原因分析單元34；以及一品質指標門檻值定義單元332，係根據該網路組態定義模組31所定義的用戶路由及網路設備定義，計算各網路設備的品質指標門檻值。

該根本原因分析單元34，係負責根據網路品質不佳涵蓋範圍的設備品質狀態與路由定義，計算找出網路品質劣化的問題點。

該資料庫介面單元35，係提供一標準的資料存取介面，供該品質分析伺服器3內的各模組單元，存取該系統資料庫4之用。

請參閱第2圖所示，為本發明應用於預警網路品質劣化的系統和方法的流程圖，使用本發明所提供之應用於預警網路品質劣化的系統和方法之一種實際狀況如下：步驟a. 當用戶透過機上盒1使用網路服務提供業者所提供之服務時，該機上盒1內的機上盒狀態監控單元會監控用戶端網路連線的使用狀態並記錄各種效能參數； 步驟b. 網管伺服器2中的機上盒參數取樣單元21會定期向指定由該網管伺服器2納管的複數個機上盒1輪詢取得機上盒1內的用戶端效能參數作為取樣；步驟c. 品質分析伺服器3中的機上盒參數收集單元32定期向全部的網管伺服器2收集全部用戶端的效能參數取樣後，呼叫該設備品質分析模組33；步驟d. 利用設備品質分析模組33計算設備品質指標，其更進一步包括，步驟d-1. 設備品質分析模組33將收集到的用戶效能參數，根據網路組態定義模組31中用戶路由定義單元311以及網路設備定義單元312所定義的用戶路由及網路設備定義，以個別用戶的服務路由上所經過的網路設備展開，得到該時段內每部網路設備上納管之活躍用戶數；步驟d-2. 設備品質分析模組33將收集到的用戶效能參數，根據網路組態定義模組31中用戶路由定義單元311以及網路設備定義單元312所定義的用戶路由及網路設備定義，以個別用戶的服務路由上所經過的網路設備展開，並套用品質指標門檻值，得到該時段內每部網路設備上納管之品質劣化用戶數；步驟d-3. 設備品質分析模組33將計算得到的每部網路設備上納管之活躍用戶數、以及品質劣化用戶數，計算出設備品質指標；步驟d-4. 設備品質分析模組33將計算出的設備品質指標，根據不同的納管用戶數，套用品質指標門檻值，排除因為個別用戶因素不良而累積造成的品質指標不良的設備後，呼叫根本原因分析單元34； 步驟e. 利用根本原因分析單元34判斷網路品質劣化的問題點，其更進一步包括，步驟e-1. 根本原因分析單元34將排除個案的品質指標不良設備，根據設備階層關係找出上下各一層的設備；步驟e-2. 根本原因分析單元34根據公式比對品質指標不良設備的上下各一層的設備的品質指標，判斷造成品質指標不良的源頭設備。

本發明所提供之應用於預警網路品質劣化的系統和方法，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：

1. 本發明曾在申請人公司內進行測試操作，測試結果顯示可在設備卡板故障前，根據分析不佳的用戶端效能參數，預先判斷出可能影響服務的設備，提前發現卡板劣化情形預先更換，妥善率大幅提高：可於未監控到設備網管告警事件時，根據此方法找出非設備硬體錯誤而無法偵測卻造成服務品質不佳的源頭設備，發現影響客戶使用網路服務品質的錯誤網路設定，提高服務可用度；於大批客戶客訴前，可有效預先找出造成品質指標不良的源頭設備，有效調度維修人力，並且提昇服務品質。完全符合網路品質管理維護工作之需求，可見本發明之實用性與經濟性。

2. 本發明係由機上盒內的機上盒狀態監控單元收集用戶端效能參數，並透過網管伺服器之機上盒參數取樣單元定期取樣各用戶端機上盒狀態監控單元所監控的效能參數，將資料集中於品質分析伺服器後，經過以用戶路由資料將效能參數展開至網路設備，以設備為單位對品質指標不佳者進行篩選過濾，並根據根本原因分析單元收斂，找出造成品質指標不良的源頭設備，該方式並未見於習用技術。

3. 本發明接收機上盒狀態監控單元的用戶端效能參數後，設備品質分析模組中的設備品質指標計算單元會使用定義於品質指標門檻值定義單元中的設備品質指標計算單元進行運算得到設備品質指標並排除零星用戶個別問題，再經過根本原因分析單元收斂品質指標不良的設備源頭，找出可能的問題設備，而非直接以接收到的用戶端效能參數或個別設備品質指標進行派工，有效避免因一定數量之個別用戶問題，造成誤判為設備問題，以及因劣化造成相關路由上的上下游設備皆發生告警時無法找出問題源頭設備，而進行無謂或錯誤的查測與維修。此種方法提高了整個系統之正確性。

4. 本發明直接將機上盒狀態監控單元實作於於機上盒內，透過服務網路直接將效能參數集中到品質分析伺服器處理，而不需另行使用設備量測，具有架構簡單，通信快速、正確可靠、成本便宜等優點。

上列詳細說明乃針對本發明之一可行實施例進行具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

1‧‧‧機上盒

11‧‧‧機上盒狀態監控單元

2‧‧‧網管伺服器

21‧‧‧機上盒參數取樣單元

3‧‧‧品質分析伺服器

31‧‧‧網路組態定義模組

311‧‧‧用戶路由定義單元

312‧‧‧網路設備定義單元

32‧‧‧機上盒參數收集單元

33‧‧‧設備品質分析模組

331‧‧‧設備品質指標計算單元

332‧‧‧品質指標門檻值定義單元

34‧‧‧根本原因分析單元

35‧‧‧資料庫介面單元

4‧‧‧系統資料庫

Claims (11)

1. 一種應用於預警網路品質劣化的系統，係架構於網際網路服務提供業者的網路上，其系統特徵包括：複數個機上盒，安裝於用戶端，係包含一機上盒狀態監控單元；一或複數個網管伺服器，係由一機上盒參數取樣單元所組成；一品質分析伺服器，係由一網路組態定義模組、一機上盒參數收集單元、一設備品質分析模組、一根本原因分析單元、以及一資料庫介面單元所組成；一系統資料庫，係為該品質分析伺服器所使用的商用關連式資料庫；該機上盒中的該機上盒狀態監控單元係監控用戶端網路連線的使用狀態並記錄各種效能參數，並定期由該網管伺服器中的該機上盒參數取樣單元向該機上盒輪詢(polling)進行效能參數取樣；該品質分析伺服器中的機上盒參數收集單元定期向該網管伺服器收集全部用戶端的效能參數取樣後，呼叫該設備品質分析模組；該設備品質分析模組根據該網路組態定義模組所定義的用戶路由及網路設備定義計算設備品質指標後，套用該品質指標門檻值定義單元定義之品質指標門檻值，判斷網路品質不佳涵蓋範圍的設備品質狀態，並呼叫該根本原因分析單元；該根本原因分析單元係負責根據網路品質不佳涵蓋範圍的設備品質狀態與路由定義，計算找出網路品質劣化的問題點。
2. 如申請專利範圍第1項所述之應用於預警網路品質劣化的系統，其中該機上盒內的機上盒狀態監控單元，係監控用 戶端網路連線的使用狀態並記錄各種效能參數，包含但不限於下列：網路封包遺失數、影像封包遺失數、聲音封包遺失數…等參數。
3. 如申請專利範圍第1項所述之應用於預警網路品質劣化的系統，其中該網管伺服器內的機上盒參數取樣單元，係負責排程定期向該網管伺服器管理的該機上盒進行輪詢，取得該機上盒當時的效能參數作為取樣。
4. 如申請專利範圍第1項所述之應用於預警網路品質劣化的系統，其中該品質分析伺服器內的網路組態定義模組之組成包括：一用戶路由定義單元，係負責定義用戶使用網路服務時，從用戶端到服務界接點途經的設備介面及順序；一網路設備定義單元，係負責定義提供網路服務的網路設備組態資訊。
5. 如申請專利範圍第1項所述之應用於預警網路品質劣化的系統，其中該品質分析伺服器內的機上盒參數收集單元，係負責排程定期向該網管伺服器收集全部的該機上盒效能參數取樣資料，並透過該資料庫介面單元，寫入該系統資料庫。
6. 如申請專利範圍第1項所述之應用於預警網路品質劣化的系統，其中該品質分析伺服器內的設備品質分析模組之組成包括：一設備品質指標計算單元，係負責根據該網路組態定義模組所定義的用戶路由及網路設備定義，計算設備品質指標後套用該品質指標門檻值定義單元定義之品質指標門檻值判斷網路品質不佳涵蓋範圍的設備品質狀態，並呼叫該 根本原因分析單元；一品質指標門檻值定義單元，係根據該網路組態定義模組所定義的用戶路由及網路設備定義，計算各網路設備的品質指標門檻值。
7. 如申請專利範圍第1項所述之應用於預警網路品質劣化的系統，其中該品質分析伺服器內的根本原因分析單元，係負責根據網路品質不佳涵蓋範圍的設備品質狀態與路由定義，計算找出網路品質劣化的問題點。
8. 如申請專利範圍第1項所述之應用於預警網路品質劣化的系統，其中該品質分析伺服器內的資料庫介面單元，係提供一標準的資料存取介面，供該品質分析伺服器內的各模組單元，存取該系統資料庫之用。
9. 一種應用於預警網路品質劣化的方法，其特徵在於利用機上盒內的機上盒狀態監控單元監控用戶端的相關效能參數，集中至伺服器後經過事件單產生單元判斷與事件單派工單元分配後，以達到即時的光化箱狀態監控與障礙維護派工，其步驟包括：a. 當用戶透過機上盒使用網路服務時，機上盒內的機上盒狀態監控單元監控用戶端網路連線的使用狀態並記錄各種效能參數；b. 利用網管伺服器中的該機上盒參數取樣單元定期向該機上盒進行輪詢進行效能參數取樣；c. 利用品質分析伺服器中的機上盒參數收集單元定期向該網管伺服器收集全部用戶端的效能參數；d. 利用設備品質分析模組計算設備品質指標；e. 利用根本原因分析單元判斷網路品質劣化的問題點。
10. 如申請專利範圍第9項所述之應用於預警網路品質劣化的方法，其中利用設備品質分析模組計算設備品質指標之步驟d進一步包括：d-1. 將收集到的用戶效能參數，以用戶路由上的設備展開，計算設備上納管之活躍用戶數；d-2. 將收集到的用戶效能參數，以用戶路由上的設備展開，並套用品質指標門檻值定義，計算設備上納管之品質劣化用戶數；d-3. 以活躍用戶數為基底計算設備品質指標；d-4. 套用品質指標門檻值定義排除個案。
11. 如申請專利範圍第9項所述之應用於預警網路品質劣化的方法，其中利用根本原因分析單元判斷網路品質劣化的問題點之步驟e進一步包括：e-1. 將品質指標不良的設備根據設備階層關係找出上下各一層的設備；e-2. 根據公式判斷造成品質指標不良的源頭設備。