TWI665890B

TWI665890B - 障礙偵測裝置以及障礙偵測方法

Info

Publication number: TWI665890B
Application number: TW107140330A
Authority: TW
Inventors: 李侃諺; 鄭嘉進; 李念秋; 戎沛; 王榮宏
Original assignee: 中華電信股份有限公司
Priority date: 2018-11-14
Filing date: 2018-11-14
Publication date: 2019-07-11
Also published as: TW202019128A

Abstract

一種障礙偵測方法，包括：根據第一節點的障礙通報產生對應於第一節點的路由軌跡，其中路由軌跡包括第二節點；根據障礙通報和第二節點的設備收容量判斷對應於第二節點的軌跡濃度；以及響應於對應於第二節點的軌跡濃度超過濃度臨界值而判斷第二節點發生障礙。

Description

障礙偵測裝置以及障礙偵測方法

本發明是有關於一種網通技術，且特別是有關於一種障礙偵測裝置以及障礙偵測方法。

傳統上，當端對端寬頻網路架構中的使用者回報電路異常時，服務營運商必需依據電路的路由資訊以逐段地查測可能發生障礙的節點。接著，服務營運商還需派工到現場以針對每一個可能發生障礙的節點進行詳細的量測，從而判斷出發生障礙的真正節點為何者。然而，上述的流程需花費大量的時間和人力。因此，需要提出一種改善的障礙偵測方法，能節省進行障礙偵測需耗用的人力以及時間成本。

本發明提供一種障礙偵測裝置，包括儲存單元以及處理單元。儲存單元儲存多個模組。處理單元耦接儲存單元並且存取及執行多個模組，其中多個模組包括蒐集與過濾模組、特徵萃取與濃度分析模組以及障礙預測模組。蒐集與過濾模組根據第一節點的障礙通報產生對應於第一節點的路由軌跡，其中路由軌跡包括第二節點。特徵萃取與濃度分析模組根據障礙通報和第二節點的設備收容量判斷對應於第二節點的軌跡濃度。障礙預測模組響應於對應於第二節點的軌跡濃度超過濃度臨界值而判斷第二節點發生障礙。

本發明提供一種障礙偵測方法，包括：根據第一節點的障礙通報產生對應於第一節點的路由軌跡，其中路由軌跡包括第二節點；根據障礙通報和第二節點的設備收容量判斷對應於第二節點的軌跡濃度；以及響應於對應於第二節點的軌跡濃度超過濃度臨界值而判斷第二節點發生障礙。

基於上述，本發明能使網路營運商快速地判斷出可能發生障礙的網路節點。網路營運商不需派遣人員至現場也可以準確地判斷出發生障礙的節點為何者。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

為了幫助網路服務營運商快速地偵測出發生障礙的節點，本發明提出一種障礙偵測裝置和障礙偵測方法。

圖1根據本發明的實施例繪示一種障礙偵測裝置10的示意圖，其中障礙偵測裝置10用以偵測一寬頻網路服務拓樸中的各個節點是否發生障礙，其中所述節點可以是具有連網功能的設備或元件，諸如光分歧器、光終端設備、移動台、高級移動台（advanced mobile station；AMS）、伺服器、客戶端、桌上型電腦、筆記型電腦、網路型電腦、工作站、個人數位助理（personal digital assistant；PDA）、個人電腦機（personal computer；PC）、掃描儀、電話裝置、呼叫器、照相機、電視、掌上型遊戲機、音樂裝置以及無線感測器等，本發明不限於此。

障礙偵測裝置10可包括處理單元100以及儲存單元300。處理單元100可例如是中央處理單元（central processing unit，CPU），或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器（microprocessor）、數位信號處理器（digital signal processor，DSP）、可程式化控制器、特殊應用積體電路（application specific integrated circuit，ASIC）或其他類似元件或上述元件的組合，本發明不限於此。在本實施例中，處理單元100耦接儲存單元300，並且存取以及執行儲存於儲存單元300中的多個模組。

儲存單元300用以儲存障礙偵測裝置10運行時所需的各項軟體、資料及各類程式碼。儲存單元300可例如是任何型態的固定式或可移動式的隨機存取記憶體（random access memory，RAM）、唯讀記憶體（read-only memory，ROM）、快閃記憶體（flash memory）、硬碟（hard disk drive，HDD）、固態硬碟（solid state drive，SSD）或類似元件或上述元件的組合，本發明不限於此。

在本實施例中，儲存單元300可儲存多個模組，且所述多個模組包括蒐集與過濾模組310、特徵萃取與濃度分析模組330、障礙預測模組350以及路由資料庫370。路由資料庫370可用以儲存關聯於寬頻網路服務中的各個節點（例如：網路設備或元件）所對應的節點資料，諸如關聯於與節點對應之其他節點、機框、卡片或埠的組態資料，或是關聯於與節點對應之其他節點、機框、卡片或埠的設備收容量等。

蒐集與過濾模組310可用以接收關聯於一或多個節點的障礙通報。具體來說，蒐集與過濾模組310可通訊連接至障礙偵測裝置10外部的系統，並且接收來自於外部系統的各類型的通報。蒐集與過濾模組310還可以對所接收到的一或多個通報進行過濾。例如，蒐集與過濾模組310可排除響應於維運與網路改接需求而產生的通報，而僅保留響應於客服障礙申告而由客服系統所產生的通報，並且將客服系統所產生的通報作為障礙通報。

在蒐集與過濾模組310接收到關聯於節點的障礙通報後，蒐集與過濾模組310可根據該節點的障礙通報而產生對應於該節點的路由軌跡，其中路由軌跡更可包括除了該節點以外的其他節點。詳言之，蒐集與過濾模組310可根據關聯於節點的障礙通報而使用路由資料庫370中對應於該節點的節點資料來產生對應於該節點的路由軌跡。

以圖2為例，圖2根據本發明的實施例繪示障礙發生的一種態樣的示意圖，其中圖2所繪示的所有節點都可由障礙偵測裝置10負責進行障礙偵測。圖2的節點可包括節點N1及其輸出埠PO1、節點N2及其輸出埠PO2、節點N3及其輸出埠PO3、節點N4及其輸出埠PO4、節點N5及其輸出埠PO5、節點N6及其輸出埠PO6、節點N7及其輸出埠PO7、節點N8及其輸出埠PO8。節點N1至節點N4分別經由路徑P1、P2、P3和P4而與具有輸入埠SI1、SI2、SI3和SI4以及輸出埠SO1的節點S1通訊連接。節點N5至節點N8分別經由路徑P5、P6、P7和P8而與具有輸入埠SI5、SI6、SI7和SI8以及輸出埠SO2的節點S2通訊連接。節點S1和S2分別經由路徑P9和P10而與具有輸入埠OI1、OI2及輸出埠OO1的節點O通訊連接。節點O經由路徑P11而與具有輸入埠MI1和輸出埠MO1的節點M通訊連接。節點M經由路徑P12而與網路NW通訊連接。圖2所示的各個節點及其對應的連接關係僅是為了便於說明而列舉之範例，本發明不限於此。

請同時參考圖1和圖2。在本實施例中，假設發生障礙的節點為節點N1。障礙偵測裝置10外部的客服系統可接收來自節點N1之使用者發出的客服障礙申告，客服系統可根據客服障礙申告產生節點N1的障礙通報。蒐集與過濾模組310可接收節點N1的障礙通報並產生對應於節點N1的路由軌跡。具體來說，蒐集與過濾模組310可存取路由資料庫370中的節點N1的節點資料，從而根據節點N1的節點資料取得節點N1至網路NW之間的路由軌跡P1-P9-P11-P12。

在取得路由軌跡P1-P9-P11-P12後，特徵萃取與濃度分析模組330可進一步地存取路由資料庫370以取得路由軌跡P1-P9-P11-P12上的各個節點的節點資料。具體來說，特徵萃取與濃度分析模組330可對路由軌跡P1-P9-P11-P12上的節點進行特徵萃取，從而取得該節點的輸入埠或輸出埠所對應之特徵的特徵值以及所對應的設備收容量，其中所述特徵可關聯於節點、機框、卡片或埠，設備收容量則代表節點的所有輸入埠或所有輸出埠可支援之特徵的總數。特徵值的預設值為0，但在節點的接收到至少一障礙通報後，特徵萃取與濃度分析模組330會將對應於所述至少一障礙通報的輸入埠或輸出埠的特徵值調整為所述障礙通報的數量。

以節點S1為例，特徵萃取與濃度分析模組330可藉由特徵萃取來取得節點S1的輸入埠所對應的設備收容量。由於節點S1共具有四個輸入埠（即：輸入埠SI1至SI4），且每個輸入埠可支援一個輸入節點。因此，特徵萃取與濃度分析模組330可推算出節點S1的所有輸入埠可支援之特徵（即：「節點」）的總數為4。換言之，節點S1的所有輸入埠所對應的設備收容量為4。另一方面，由於節點S1共具有一個輸出埠SO1，且每個輸出埠可支援四個節點的輸出。因此，特徵萃取與濃度分析模組330可推算出節點S1的所有輸出埠可支援之特徵（即：「節點」）的總數為4。換言之，節點S1的所有輸出埠所對應的設備收容量為4。

在節點S1接收到來自於節點N1的障礙通報後，特徵萃取與濃度分析模組330可藉由特徵萃取來判斷節點S1的輸入埠SI1接收到來自節點N1發出（或轉發）的一個障礙通報。響應於此，特徵萃取與濃度分析模組330可將對應於障礙通報之輸入埠SI1的特徵值調整為1。

在取得節點的設備收容量後，特徵萃取與濃度分析模組330可根據對應於該節點的障礙通報和設備收容量判斷對應於該節點的軌跡濃度。節點的軌跡濃度越大，代表該節點發生障礙的可能性越高。節點的軌跡濃度和該節點所對應的障礙通報數量以及障礙通報發生的時間相關聯。對應於該節點的障礙通報數量越多，節點的軌跡濃度越高。然而，當障礙通報發生的時間點經過了一特定時段（例如：一時間臨界值）後，軌跡濃度會逐漸揮發並降低。

再以節點S1為例。在節點S1通過輸入埠SI1接收到來自節點N1的一個障礙通報後，特徵萃取與濃度分析模組330可將節點S1的輸入埠SI1對應的特徵值調整為1。接著，特徵萃取與濃度分析模組330可根據公式（1）計算出輸入埠SI1的軌跡濃度。特徵值 / 設備收容量 = 軌跡濃度 …公式（1）由於本實施例中的節點S1僅通過輸入埠SI1接收到一個障礙通報，而輸入埠SI2、SI3和SI4都未接收到障礙通報，故節點S1的輸入埠SI1的軌跡濃度為1 / 4 = 0.25。需注意的是，軌跡濃度會隨著時間流失而逐漸揮發。若輸入埠SI1接收到障礙通報的時間點經過了一時間臨界值，則輸入埠SI1的特徵值會由1轉變為0，輸入埠SI1的軌跡濃度則變為 0 / 4 = 0。

假設圖2中僅節點N1發出的障礙通報，則特徵萃取與濃度分析模組330可取得節點N1至網路NW之間的路由軌跡P1-P9-P11-P12，並進一步取得路由軌跡P1-P9-P11-P12上各個節點的相關節點資料，諸如輸入埠或輸出埠的特徵值、設備收容量、軌跡濃度以及濃度臨界值等資訊，其中濃度臨界值可以是由網路管理者設定的數值。當一節點的軌跡濃度超過濃度臨界值時，代表該節點被判定為「可能發生障礙」。圖2中與節點N1所發出的障礙通報相關聯的節點之節點資料，如表1所示。表 1

節點名稱	輸出埠或輸入埠名稱	特徵值	設備收容量	軌跡濃度	濃度臨界值
N1	PO1	1	1	1/1	1/2
S1	SI1	1	4	1/4	1/2
S1	SO1	1	4	1/4	1/2
O	OI1	1	8	1/8	1/2
O	OO1	1	8	1/8	1/2
M	MI1	1	32	1/32	1/2
M	MO1	1	32	1/32	1/2

在一些實施例中，每個節點對應的濃度臨界值可以不同，本發明不限於此。

障礙預測模組350可響應於對應於節點的軌跡濃度超過濃度臨界值而判斷所述節點發生障礙。以表1的資料為例，障礙預測模組350可響應於節點N1之輸出埠PO1對應的軌跡濃度超過濃度臨界值，判斷障礙發生於節點N1。

圖3根據本發明的實施例繪示障礙發生的另一種態樣的示意圖，其中圖3中的節點或節點之間的耦接關係均與圖2相同，故不再贅述。請同時參考圖1和圖3。在本實施例中，假設真正發生障礙的節點為節點S1，則節點N1、N2、N3、N4及S1的使用者都有可能會發出客服障礙申告。因此，蒐集與過濾模組310可接收節點N1、N2、N3、N4及S1的障礙通報並產生由對應的路由軌跡P1、P2、P3、P4、P9、P11以及P12所組成的網路拓樸。特徵萃取與濃度分析模組330可依據與圖2實施例相同的方法取得路由軌跡P1、P2、P3、P4、P9、P11以及P12上的各個節點的相關節點資料，如表2所示。表 2

節點名稱	輸出埠或輸入埠名稱	特徵值	設備收容量	軌跡濃度	濃度臨界值
N1	PO1	1	1	1/1	1/2
N2	PO2	1	1	1/1	1/2
N3	PO3	1	1	1/1	1/2
N4	PO4	1	1	1/1	1/2
S1	SI1	1	4	1/4	1/2
S1	SI2	1	4	1/4	1/2
S1	SI3	1	4	1/4	1/2
S1	SI4	1	4	1/4	1/2
S1	SO1	4	4	4/4	1/2
O	OI1	4	8	4/8	1/2
O	OO1	4	8	4/8	1/2
M	MI1	4	32	4/32	1/2
M	MO1	4	32	4/32	1/2

障礙預測模組350可響應於對應於節點的軌跡濃度超過濃度臨界值而判斷所述節點發生障礙。更具體來說，障礙預測模組350可從路由軌跡中找出多個節點，並且該些節點的每一者的軌跡濃度超過濃度臨界值。接著，障礙預測模組350可基於該些節點中的一特定節點之輸出埠或輸入埠的設備收容量大於其他的節點之輸出埠或輸入埠的設備收容量，而判斷障礙發生於該特定節點。

以表2的資料為例，障礙預測模組350從路由軌跡P1、P2、P3、P4、P9、P11以及P12中找出其輸出埠或輸入埠之軌跡濃度超過濃度臨界值的節點N1、N2、N3、N4以及S1。由於節點N1、N2、N3、N4以及S1中的每一者都有可能是障礙發生的根源，故障礙預測模組350會在進一步地比較節點N1、N2、N3、N4以及S1之輸出埠或輸入埠的設備收容量。最後，障礙預測模組350可基於節點S1之輸出埠SO1的設備收容量高於節點N1、N2、N3以及N4所對應的設備收容量，判斷障礙發生的根源為節點S1。基於上述，網路管理者可直接派工到節點S1的現場進行節點S1的修復，而不需一一檢測節點N1、N2、N3以及N4。

圖4根據本發明的實施例繪示障礙發生的另一種態樣的示意圖，其中圖4中的節點或節點之間的耦接關係均與圖2相同，故不再贅述。請同時參考圖1和圖4。在本實施例中，假設真正發生障礙的節點為節點O，則節點N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8、S1、S2及O的使用者都有可能會發出客服障礙申告。因此，蒐集與過濾模組310可接收節點N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8、S1、S2及O的障礙通報並由產生對應的路由軌跡P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11以及P12所組成的網路拓樸。特徵萃取與濃度分析模組330可依據與圖2實施例相同的方法取得路由軌跡P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11以及P12上的各個節點的相關節點資料，如表3所示。表 3

節點名稱	輸出埠或輸入埠名稱	特徵值	設備收容量	軌跡濃度	濃度臨界值
N1	PO1	1	1	1/1	1/2
N2	PO2	1	1	1/1	1/2
N3	PO3	1	1	1/1	1/2
N4	PO4	1	1	1/1	1/2
N5	PO5	1	1	1/1	1/2
N6	PO6	1	1	1/1	1/2
N7	PO7	1	1	1/1	1/2
N8	PO8	1	1	1/1	1/2
S1	SI1	1	4	1/4	1/2
S1	SI2	1	4	1/4	1/2
S1	SI3	1	4	1/4	1/2
S1	SI4	1	4	1/4	1/2
S1	SO1	4	4	4/4	1/2
S2	SI5	1	4	1/4	1/2
S2	SI6	1	4	1/4	1/2
S2	SI7	1	4	1/4	1/2
S2	SI8	1	4	1/4	1/2
S2	SO2	4	4	4/4	1/2
O	OI1	4	8	4/8	1/2
O	OI2	4	8	4/8	1/2
O	OO1	8	8	8/8	1/2
M	MI1	8	32	8/32	1/2
M	MO1	8	32	8/32	1/2

以表3的資料為例，障礙預測模組350從路由軌跡P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11以及P12中找出其輸出埠或輸入埠之軌跡濃度超過濃度臨界值的節點N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8、S1、S2以及O。由於節點N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8、S1、S2以及O中的每一者都有可能是障礙發生的根源，故障礙預測模組350會在進一步地比較節點N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8、S1、S2以及O之輸出埠或輸入埠的設備收容量。最後，障礙預測模組350可基於節點O之輸出埠OO1的設備收容量高於節點N1、N2、N3以及N4所對應的設備收容量，判斷障礙發生的根源為節點O。

圖5根據本發明的實施例繪示一種障礙偵測方法的示意圖，所述障礙偵測方法可由如圖1所示的障礙偵測裝置10實施。在步驟S510，根據第一節點的障礙通報產生對應於第一節點的路由軌跡，其中路由軌跡包括第二節點。在步驟S530，根據障礙通報和第二節點的設備收容量判斷對應於第二節點的軌跡濃度。在步驟S550，響應於對應於第二節點的軌跡濃度超過濃度臨界值而判斷第二節點發生障礙。所述第一節點與所述第二節點可以是相同的節點或相異的節點，本發明不限於此。

綜上所述，本發明揭露了軌跡濃度的計算方法。當對應於某一節點的軌跡濃度提高時，代表該節點發生障礙的可能性提升。網路營運商能根據軌跡濃度快速地判斷出可能發生障礙的網路節點。此外，當有多個節點的軌跡濃度都超過濃度臨界值時，本發明可根據每個節點對應的收容量判斷各節點的上下游關係，從而找出障礙發生的根源。通過本發明，網路營運商不需派遣人員至現場也可以準確地判斷出發生障礙的節點為何者。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧障礙偵測裝置

100‧‧‧處理單元

300‧‧‧儲存單元

310‧‧‧蒐集與過濾模組

330‧‧‧特徵萃取與濃度分析模組

350‧‧‧障礙預測模組

370‧‧‧路由資料庫

N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8、S1、S2、O、M‧‧‧節點

NW‧‧‧網路

P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12‧‧‧路由軌跡

PO1、PO2、PO3、PO4、PO5、PO6、PO7、PO8、SO1、SO2、OO1、MO1‧‧‧輸出埠

S510、S530、S550‧‧‧步驟

SI1、SI2、SI3、SI4、SI5、SI6、SI7、SI8、OI1、OI2、MI1‧‧‧輸入埠

圖1根據本發明的實施例繪示一種障礙偵測裝置的示意圖。圖2根據本發明的實施例繪示障礙發生的一種態樣的示意圖。圖3根據本發明的實施例繪示障礙發生的另一種態樣的示意圖。圖4根據本發明的實施例繪示障礙發生的另一種態樣的示意圖。圖5根據本發明的實施例繪示一種障礙偵測方法的示意圖。

Claims

一種障礙偵測裝置，包括：儲存單元，儲存多個模組；以及處理單元，耦接所述儲存單元並且存取及執行所述多個模組，其中所述多個模組包括：蒐集與過濾模組，根據第一節點的障礙通報產生對應於所述第一節點的路由軌跡，其中所述路由軌跡包括第二節點；特徵萃取與濃度分析模組，根據所述障礙通報和所述第二節點的設備收容量判斷對應於所述第二節點的軌跡濃度；以及障礙預測模組，響應於對應於所述第二節點的所述軌跡濃度超過濃度臨界值而判斷所述第二節點發生障礙，包括：從所述路由軌跡中找出多個節點，其中所述多個節點的每一者的軌跡濃度超過所述濃度臨界值；以及基於所述第二節點的所述設備收容量大於所述多個節點中的其他節點的設備收容量，判斷所述障礙發生於所述第二節點。
如申請專利範圍第1項所述的障礙偵測裝置，其中所述軌跡濃度響應於障礙通報發生而增加，並且響應於障礙通報發生後經過的時間超過時間臨界值而降低。
如申請專利範圍第1項所述的障礙偵測裝置，其中所述蒐集與過濾模組排除響應於維運與網路改接需求而產生的通報，並且保留響應於客服障礙申告而產生的通報以作為所述障礙通報。
如申請專利範圍第1項所述的障礙偵測裝置，其中所述多個模組更包括：路由資料庫，儲存所述多個節點的節點資料，其中所述蒐集與過濾模組根據所述障礙通報而使用所述路由資料庫中的節點資料來產生所述路由軌跡。
一種障礙偵測方法，包括：根據第一節點的障礙通報產生對應於所述第一節點的路由軌跡，其中所述路由軌跡包括第二節點；根據所述障礙通報和所述第二節點的設備收容量判斷對應於所述第二節點的軌跡濃度；以及響應於對應於所述第二節點的所述軌跡濃度超過濃度臨界值而判斷所述第二節點發生障礙，包括：從所述路由軌跡中找出多個節點，其中所述多個節點的每一者的軌跡濃度超過所述濃度臨界值；以及基於所述第二節點的所述設備收容量大於所述多個節點中的其他節點的設備收容量，判斷所述障礙發生於所述第二節點。
如申請專利範圍第5項所述的障礙偵測方法，其中所述軌跡濃度響應於障礙通報發生而增加，並且響應於障礙通報發生後經過的時間超過時間臨界值而降低。
如申請專利範圍第5項所述的障礙偵測方法，更包括：排除響應於維運與網路改接需求而產生的通報，並且保留響應於客服障礙申告而產生的通報以作為所述障礙通報。
如申請專利範圍第5項所述的障礙偵測方法，更包括：儲存所述多個節點的節點資料；以及根據所述障礙通報而使用路由資料庫中的節點資料來產生所述路由軌跡。