（計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)論文）通信網(wǎng)絡(luò)告警相關(guān)性的研究.pdf

摘要 摘要 隨著通信技術(shù)的發(fā)展，傳輸網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，傳輸網(wǎng)復(fù)雜性日益提 高。作為國家干線的主流傳輸系統(tǒng)的同步數(shù)字體系( s d h ) 被廣泛應(yīng)用，對 s d h 網(wǎng)絡(luò)的高效管理日益成為網(wǎng)絡(luò)管理的一個(gè)重要方面，然而s d h 網(wǎng)絡(luò) 中告警事件的相關(guān)性，增加了故障管理的難度。 本文從研究告警相關(guān)性分析的意義和方法出發(fā)，研究了告警分析在 通信網(wǎng)絡(luò)中的重要作用，介紹了各種告警相關(guān)性方法的作用并討論了各 種分析方法的利弊。接著詳細(xì)介紹了s d h 的基本組成和告警機(jī)理，利用 規(guī)則推理的方法對s d h 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)的相關(guān)性研究，設(shè)計(jì)出一類 關(guān)聯(lián)關(guān)系推理規(guī)則，得出一些有用的告警相關(guān)性規(guī)則和一些可能的根源 告警信息。然后根據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系推理規(guī)則和告警相關(guān)性規(guī)則用c + + 語言設(shè)計(jì) 了告警管理模塊，對告警管理模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)分析，介紹了基于 面向?qū)ο蠹夹g(shù)r c f ( r e m o t ec a l lf r a m e w o r k ) 遠(yuǎn)_ 程調(diào)用框架在系統(tǒng)中的應(yīng) 用。最后，對整個(gè)告警管理系統(tǒng)進(jìn)行了仿真試驗(yàn)，通過仿真圖可以看到， 根據(jù)這些告警關(guān)聯(lián)性規(guī)則找出出現(xiàn)的最上層的引發(fā)告警即實(shí)際根源告 警，可以大大抑制衍生告警，縮短告警處理時(shí)間，提高工作效率。 關(guān)鍵詞：同步數(shù)字體系；告警管理；告警相關(guān)性；規(guī)則推理；r c f a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g y , t h et r a n s m i s s i o n n e t w o r ks c a l ee x p a n d si n c r e a s i n g l y , a n dt h et r a n s m i s s i o nn e t w o r kc o m p l e x i t y e n h a n c e sd a yb yd a y s y n c h r o n i z ed i g i t a lh i e r a r c h y ( s d h ) i sw i d e l ya p p l i e d a st h en a t i o n a lb a c k b o n et r a n s m i s s i o ns y s t e m ，s ot h eh i g h l ye f f e c t i v e n e s so f s d hn e t w o r km a n a g e m e n tb e c o m e sa ni m p o r t a n t a s p e c ti nt h en e t w o r k m a n a g e m e n t ；h o w e v e rt h es d hn e t w o r ka l a r me v e n tc o r r e l a t i o ni n c r e a s e dt h e d i f f i c u l t yo ff a u l tm a n a g e m e n t t h i s t a r t s e a r c h i n gt h e g n i f i c a mlrmills p a p e rs t a r t si r o mr e s e a r c h i n gt h es i j z n i f i c a n c ea n dm e t h o do fa l a r m c o r r e l a t i o n a n a l y s i s ，s t u d i e st h ei m p o r t a n tr o l eo fa l a r ma n a l y s i si nt h e c o m m u n i c a t i o nn e t w o r k ，d i s c u s s e s a d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so fe a c h k i n do fa l a r mc o r r e l a t i o n a n a l y s i sm e t h o d t h e ni ti n t r o d u c e st h es d h n e t w o r k sb a s i cc o m p o s i t i o na n dt h ea l a r mm e c h a n i s m ，u s e sr u l e b a s e d a p p r o a c hd o i n gd e t a i l e dc o r r e l a t i o na n a l y s i sa n dr e s e a r c ho nt h es d h n e t w o r ke q u i p m e n t ，d e s i g n ss o m ef a u l tr e l a t i o na n do b t a i n ss o m eu s e f u l a l a r mc o r r e l a t i o nr u l ea n dr o o ta l a r m s i n f o r m a t i o n a c c o r d i n gt oa l a r m c o r r e l a t i o nr o l e sa n df a u l tr e l a t i o nw ed e s i g n e dt h ea l a r mm a n a g e m e n t m o d u l ew i t h c + + l a n g u a g e ，c a r r i e do nd e t a i l e da n a l y s i st ot h ea l a r m m a n a g e m e n tm o d u l ed e s i g n ，a n dt h er e m o t ec a l lf r a m e w o r kb a s e do nt h e o b j e c t - o r i e n t e dt e c h n o l o g yi si n t r o d u c e di ns y s t e m a tl a s t ，w eh a v ec a r r i e do nt h es i m u l a t i o ne x p e r i m e n tt ot h ee n t i r ea l a r m m a n a g e m e n tm o d u l es y s t e m t h r o u g ht h es i m u l a t i o nr e s u l t ，w ef i n dt h a t a c c o r d i n gt o t h e s ea l a r mc o r r e l a t i o nr u l e st h eu p p e r m o s t l a y e ri n i t i a t i o n a l a r m sa r ea c t u a lr o o ta l a r m sw h i c hm a ys u p p r e s sg r e a t l yd e r i v a t i o na l a r m i t r e d u c e st h ea l a r mr e s p o n s et i m e ，a n dr a i s e st h ew o r k i n g e f f i c i e n c y k e y w o r d s ：s y n c h r o n i z ed i g i t a lh i e r a r c h y ；a l a r mm a n a g e m e n t ；a l a r m c o r r e l a t i o n ；r e g u l a t i o nd e d u c t i o n ；r c f 1 1 1 獨(dú)創(chuàng)性聲明 工作及取得的研究成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外， 本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對 本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本 人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 學(xué)位論文作者簽名f 秀蠶 尹四年6 月4 日 f 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解我校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定， 即：我校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子 版，允許論文被查閱。本人授權(quán)武漢工程大學(xué)研究生處可以將本學(xué)位 論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮 印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 保密o ，在年解密后適用本授權(quán)書。 本論文屬于 不保密 ( 請?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“ ) 指導(dǎo)教師簽名：乙屯 1 釧肭日 第l 章緒論 1 1 網(wǎng)絡(luò)告警研究背景和意義 第1 章緒論 當(dāng)今，人類生活離不開網(wǎng)絡(luò)這個(gè)信息交流的平臺，網(wǎng)絡(luò)讓人們足不 出戶而知天下事，特別是近幾十年來，網(wǎng)絡(luò)通信作為社會發(fā)展和人民經(jīng) 濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，在應(yīng)用上和技術(shù)上進(jìn)步都飛快，這也導(dǎo)致通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī) 模與技術(shù)水平也隨之發(fā)生著根本性的變化，從以前的有線電話到現(xiàn)在幾 乎人手都有的小巧美觀多功能的移動設(shè)備，從以前繁瑣的撥號上網(wǎng)到方 便快捷的寬帶接入，從c d m a ( c o d ed i v i s i o nm u l t i p l e ，碼分多址接入) 業(yè) 務(wù)至l j 3 g ( 3 r dg e n e r a t i o n ，第三代數(shù)字通信) 業(yè)務(wù)等等，這些變化主要體現(xiàn)在 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的龐大性、功能的復(fù)雜性、各種技術(shù)的融合性等，這種趨勢給 網(wǎng)絡(luò)管理【l 】帶來了高難度的挑戰(zhàn)。首先，用戶要求網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娜萘勘M可能 大，同時(shí)又要求網(wǎng)絡(luò)的速率高，在這種情況下網(wǎng)絡(luò)即使發(fā)生一些微小的 故障【2 】，都會給他們帶來巨大的損失。其次，用戶又要求網(wǎng)絡(luò)能承載多種 業(yè)務(wù)，希望多種技術(shù)能夠融合，這種情況下不同廠商的設(shè)備和傳輸介質(zhì) 就不斷地涌入網(wǎng)絡(luò)這個(gè)體系中來，造成不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)在一起， 這些特點(diǎn)使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的操作和維護(hù)變得十分復(fù)雜。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用范圍如此之 廣，因此網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個(gè)小問題就可以造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，例如現(xiàn)在 網(wǎng)上交易變得很流行，資金的支付和提取都在網(wǎng)上進(jìn)行，一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn) 問題，銀行密碼泄露，那損失可想而知，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的崩潰就會造成全國 乃至全世界災(zāi)難性的損失，因此網(wǎng)絡(luò)管理越來越被人們重視，如何實(shí)現(xiàn) 對網(wǎng)絡(luò)有效管理保證網(wǎng)絡(luò)能安全有效的服務(wù)，成為了網(wǎng)絡(luò)管理未來的發(fā) 展方向。 傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維和管理都需要大量工作人員的參與，從故障的定位 到各種數(shù)據(jù)的處理，都離不開網(wǎng)管和運(yùn)維人員的直接參與，這就需要耗 費(fèi)大量的人力資源。當(dāng)前故障管理主要面臨的挑戰(zhàn)是報(bào)警的及時(shí)性、準(zhǔn) 確性和靈活性三方面。運(yùn)維人員在對網(wǎng)絡(luò)的管理和維護(hù)中，經(jīng)常會碰到 各種網(wǎng)絡(luò)故障，需要能在最快的時(shí)間正確地判斷網(wǎng)絡(luò)故障的位置、發(fā)生 的故障的類型和引起這些網(wǎng)絡(luò)故障的根本原因，盡可能及時(shí)地解決問題， 武漢ji ：程人學(xué)碩 ：學(xué)位論文 恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)以使其正常工作。然而如何得到告警事件的關(guān)聯(lián)規(guī)則和告警設(shè) 備的關(guān)聯(lián)規(guī)則才是快速準(zhǔn)確的定位故障的關(guān)鍵所在。由于告警相關(guān)分析 和過濾，運(yùn)維網(wǎng)管人員可以很輕松的對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行日常維護(hù)。告警相關(guān)性 分析是指對大量的告警信息進(jìn)行快速有效的合并和轉(zhuǎn)化，將多個(gè)告警合 并成一條具有更多更有價(jià)值信息量的告警即根源告警，這樣可以通過發(fā) 送一條告警來代替多條告警【4 3 1 。從原則上講這些告警相關(guān)性知識可以從 設(shè)備設(shè)計(jì)人員或者有著豐富操作經(jīng)驗(yàn)的工程師那里獲得，但隨著網(wǎng)絡(luò)故 障的奇特性和不可預(yù)測性的增加，僅僅這些相關(guān)性知識已滿足不了網(wǎng)絡(luò) 維護(hù)人員的需要，因此不斷有新的告警相關(guān)性分析方法被提出，希望能 快速有效地輔助網(wǎng)絡(luò)管理員查明產(chǎn)生故障的原因。 我國現(xiàn)有的光傳輸系統(tǒng)在整個(gè)傳輸網(wǎng)中占相當(dāng)大的比例，s d h 占了 很大的部分，是國家干線的主流，是數(shù)字光纖傳輸網(wǎng)的核心。然而多家 廠商設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接口不統(tǒng)一、各種對網(wǎng)元級的管理技術(shù)的差異，對傳輸 網(wǎng)的運(yùn)營維護(hù)出了難題。因此需要新的方法和技術(shù)解決這些問題，統(tǒng)一 的網(wǎng)絡(luò)層同步數(shù)字系列( s d h ) 網(wǎng)管平臺的建設(shè)緩解了這種情況。隨著s d h 技術(shù)的廣泛應(yīng)用，如何實(shí)現(xiàn)s d h 網(wǎng)絡(luò)的高效管理就成為網(wǎng)絡(luò)管理的重點(diǎn) 關(guān)注的問題，然而s d h 網(wǎng)絡(luò)告警事件的相關(guān)性與s d h 本身的技術(shù)、實(shí)際 網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)浜透鱾€(gè)業(yè)務(wù)層的邏輯拓?fù)溆嘘P(guān)，這些都大大增加了故障 管理的難度和故障管理在實(shí)現(xiàn)中的復(fù)雜度。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大，人 均維護(hù)量大大增加，迫切需要大幅度提升維護(hù)效率；由于缺乏必要的i t 系統(tǒng)支撐，大量的維護(hù)工作仍然需要手工完成，缺乏對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量進(jìn) 行全面分析的有效手段，對網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)仍然是“救火式”的維護(hù)；高等級 以及高速率業(yè)務(wù)安全保障缺乏有力措施，差異化服務(wù)就無從落實(shí)。 目前，告警關(guān)聯(lián)性分析方法成為網(wǎng)絡(luò)管理中研究的一個(gè)熱點(diǎn)和重點(diǎn)， 智能技術(shù)【3 】和信息處理技術(shù)也被引入進(jìn)來，希望找到一個(gè)好的分析方法去 解決網(wǎng)絡(luò)故障問題?；谝?guī)則的告警相關(guān)性分析方法優(yōu)點(diǎn)在于其表達(dá)很 直觀，表示十分靈活，格式清晰，便于推理，設(shè)計(jì)和檢測也非常方便， 本課題主要利用基于規(guī)則推理的方法對s d h 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了相關(guān)性分析和研 究，設(shè)計(jì)出一類告警關(guān)聯(lián)關(guān)系推理規(guī)則，得出一些有用的告警相關(guān)性規(guī) 笙! 童笪堡 則，并根據(jù)這些告警關(guān)聯(lián)性規(guī)則找出出現(xiàn)的最上層的引發(fā)告警即實(shí)際根 源告警，大大縮短了告警處理時(shí)間，提高了工作效率。 1 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，產(chǎn)生的告警類型也各不相同。隨著 用戶對網(wǎng)絡(luò)的需求越來越多，網(wǎng)絡(luò)的變化也越來越頻繁，比如功能部件 的增添、修改、替換最為常見。由于各種告警出現(xiàn)具有很強(qiáng)的突發(fā)性和 隨機(jī)性，導(dǎo)致運(yùn)維人員很困難地快速準(zhǔn)確地判斷產(chǎn)生告警的根源信息。 故障處理【4 】過程可以分為故障定位和故障驗(yàn)證兩個(gè)大的階段，其中故 障定位包括告警相關(guān)性分析和故障定位，這兩個(gè)階段的工作是連在一起 的，只有先通過對告警相關(guān)性進(jìn)行分析，然后根據(jù)分析有效地提出各種 對故障情況的假設(shè)。故障驗(yàn)證階段的工作是驗(yàn)證前兩個(gè)階段得出的各種 故障假設(shè)是否正確。對網(wǎng)絡(luò)故障管理中的故障進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測和準(zhǔn)確定位 是告警相關(guān)性分析的優(yōu)點(diǎn)。由于網(wǎng)絡(luò)故障管理的重要性，追求有效的告 警相關(guān)性分析技術(shù)就一直成為網(wǎng)絡(luò)管理領(lǐng)域的目標(biāo)。 同步數(shù)字序列( s d h ) 已成為中國傳輸網(wǎng)應(yīng)用的主要技術(shù)，隨著s d h 的 廣泛應(yīng)用，s d h 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理和告警維護(hù)問題卻越來越大。告警相關(guān) 性分析的作用在于消除告警冗余，進(jìn)一步找到故障根源以便進(jìn)行故障的 快速定位和排除。在控制系統(tǒng)的應(yīng)用中，文獻(xiàn) 5 將故障樹分析( f t a ) 方法 應(yīng)用到故障管理中。在電信網(wǎng)的應(yīng)用中，文獻(xiàn) 6 則提出將p e t r i 網(wǎng)方法應(yīng) 用到故障管理中。針對s d h 設(shè)備文獻(xiàn) 7 】給出類似故障樹分析方法的分析 結(jié)果。文獻(xiàn) 8 中提到的惠普公司的e v e n tc o r r e l a t i o ns e r v i c e s 、i b m 公司的 n e t f a c t 等等。 目前對網(wǎng)絡(luò)告警相關(guān)性的研究很多，告警相關(guān)性分析采用的方法也 很多【9 - 1 1 】，例如基于規(guī)則推理的告警關(guān)聯(lián)分析方法、基于案例推理的告警 關(guān)聯(lián)分析方法、基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法告警關(guān)聯(lián)分析方法、基于依賴圖 方法的告警關(guān)聯(lián)分析方法、基于數(shù)據(jù)挖掘方法的告警關(guān)聯(lián)分析方法、基 于模型關(guān)聯(lián)分析方法、基于有限狀態(tài)機(jī)關(guān)聯(lián)分析方法、基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò) 關(guān)聯(lián)分析方法、基于p e t r i 網(wǎng)關(guān)聯(lián)分析方法、基于模糊邏輯和主動預(yù)測式 武漢。r ：程大學(xué)碩十學(xué)位論文 關(guān)聯(lián)分析方法等等方法。使用不同的方法進(jìn)行告警關(guān)聯(lián)分析，有些已經(jīng) 應(yīng)用到實(shí)際的產(chǎn)品中，c a b l e t r o n 公司的s p e c t r u m 是一個(gè)基于案例推理的網(wǎng) 絡(luò)管理系統(tǒng)；s m a r t s 公司提供了一個(gè)基于代碼關(guān)聯(lián)分析方法的告警關(guān) 聯(lián)產(chǎn)品i n c h a n g e ；i m p a c t 是由c t e 公司開發(fā)的基于模型關(guān)聯(lián)分析方法的 告警關(guān)聯(lián)產(chǎn)品；h e w l e t tp a c k a r d 公司開發(fā)的e c s 提供了基于規(guī)則關(guān)聯(lián)分析 方法的告警關(guān)聯(lián)操作；還有其他的產(chǎn)品諸如a t & t 貝爾實(shí)驗(yàn)室i 拘e c x p e r t 、 a g ls s y t e m s 公司的n o a a 、i b m 公司的n e t f a c t 、s e a g a t e 公司的 n e r v - e c e n t e r 等產(chǎn)品。 1 3 本文主要工作 本文主要工作是對s d h 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，利用推理 規(guī)則對s d h 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相關(guān)性研究，設(shè)計(jì)出一套推理規(guī)則，得出一些有用 的告警關(guān)聯(lián)規(guī)則，然后根據(jù)告警關(guān)聯(lián)規(guī)則并利用r c f 技術(shù)通過c + + 語言編 程設(shè)計(jì)了告警管理模塊，主要工作如下： 1 研究告警相關(guān)性分析的意義，對各種網(wǎng)絡(luò)告警相關(guān)性方法進(jìn)行利弊分 析。 2 研究了s d h 的基本組成和告警機(jī)理，利用規(guī)則推理的方法對s d h 網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)的相關(guān)性研究，設(shè)計(jì)出一類型的關(guān)聯(lián)關(guān)系推理規(guī)則， 得出一些有用的告警關(guān)聯(lián)規(guī)則。 3 利用得出的告警關(guān)聯(lián)規(guī)則設(shè)計(jì)告警管理模塊，運(yùn)用了基于面向?qū)ο蠹?術(shù)r c f ( r e m o t ec a l lf r a m e w o r k ) 遠(yuǎn)程調(diào)用框架，更好地解決遠(yuǎn)程( 跨 進(jìn)程或網(wǎng)絡(luò)) 對象之間的互操作問題。 4 對整個(gè)告警管理系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。 5 對本文工作進(jìn)行總結(jié)和對未網(wǎng)絡(luò)故障管理未來方向提出建議。 1 4 論文結(jié)構(gòu)及內(nèi)容安排 本文首先介紹了網(wǎng)絡(luò)故障管理、告警相關(guān)性分析方法在網(wǎng)絡(luò)告警中 的應(yīng)用；接著主要針對s d h 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的特性進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)告警 規(guī)則系統(tǒng)，包括利用告警相關(guān)性方法中的規(guī)則推理方法對s d h 網(wǎng)絡(luò)告警 4 第1 章緒論 相關(guān)性規(guī)則的設(shè)計(jì)、對網(wǎng)絡(luò)如何實(shí)現(xiàn)高效的“預(yù)防式 維護(hù)和性能管理的 研究。最后對網(wǎng)絡(luò)告警進(jìn)行了仿真試驗(yàn)。 第一章概述了網(wǎng)絡(luò)告警相關(guān)性研究的背景和意義，指出了國內(nèi)外的 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。第二章介紹了網(wǎng)絡(luò)故障管理和告警相關(guān)性分析的 基本概念、理論和方法。第三章首先介紹s d h 的基本概念和理論，然后 針對s d h 網(wǎng)絡(luò)的特征，利用基于規(guī)則推理的方法對s d h 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了相關(guān) 性研究，設(shè)計(jì)出一類關(guān)聯(lián)關(guān)系推理規(guī)則，得出告警關(guān)聯(lián)分析規(guī)則表。第 四章基于規(guī)則推理的告警管理模塊的設(shè)計(jì)。第五章對本文研究設(shè)計(jì)的告 警管理模塊的測試、仿真和驗(yàn)證。第六章對全文的工作進(jìn)行了總結(jié)，并 對本研究課題未來的發(fā)展趨勢和方向做進(jìn)一步展望。 第2 章告警相關(guān)性分析的意義及分析方法 第2 章告警相關(guān)性分析的意義及分析方法 2 1 通信網(wǎng)絡(luò)故障管理 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理員往往不能快速有效地判斷出故 障的類型和準(zhǔn)確位置，一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò)故障管理系統(tǒng)不僅可以快速有效地 管理所有網(wǎng)絡(luò)故障，而且每個(gè)故障的一系列相關(guān)的信息會被記錄，生成 故障工單發(fā)送給運(yùn)維人員，方便運(yùn)維人員對故障的修復(fù)，以保證網(wǎng)絡(luò)能 提供連續(xù)可靠的服務(wù)。 網(wǎng)絡(luò)管理在網(wǎng)絡(luò)的日常操作和維護(hù)中起著非常重要的作用，網(wǎng)絡(luò)故 障管理就是對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中出現(xiàn)的異常情況操作的管理，它主要通過某種 方式對網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，主要包括對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)測和控 制，對網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測是為了更好地實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的控制，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)， 可以準(zhǔn)確及時(shí)地作出報(bào)告和處理，最后保證網(wǎng)絡(luò)j l l 頁n 高效地工作。 然而，隨著網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)管理也出現(xiàn)很多問題：一方面， 各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的出現(xiàn)，使網(wǎng)絡(luò)管理變得繁瑣，使得網(wǎng)絡(luò)管理無法統(tǒng)一， 更無法用傳統(tǒng)的手工方式順利完成，這里就要求采用有效先進(jìn)的方式。 另一方面，在追求利益最大化的當(dāng)今社會，網(wǎng)絡(luò)的有效管理直接影響著 網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)效益，與人們的經(jīng)濟(jì)利益緊密相連。只有建立一個(gè)有力的網(wǎng) 絡(luò)管理系統(tǒng)作為支撐，才能有效地疏通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營中的業(yè)務(wù)量，避免網(wǎng)絡(luò) 運(yùn)營中由于擁塞和故障等問題帶來的一系列麻煩。 從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，網(wǎng)絡(luò)主要包括：拓?fù)涔芾怼⒐收瞎芾?、?置管理、性能管理、服務(wù)級別管理和幫助臺等，其中故障管理作為通信 網(wǎng)絡(luò)日常運(yùn)行維護(hù)管理的基礎(chǔ)起著舉足輕重的作用，故障管理負(fù)責(zé)對設(shè) 備以及子網(wǎng)運(yùn)行中的故障進(jìn)行檢測，并給出告警指示。故障管理要能對 傳輸系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷、故障定位、故障隔離、故障校正以及路徑測試 功能。故障管理的過程是：檢測故障信號一收集故障信號一識別故障信 號一故障定位一告警。采取的步驟如下【3 6 】： 1 網(wǎng)元設(shè)備將告警信息傳送到工作站，經(jīng)過工作站分析得出某網(wǎng)元發(fā)生 了故障。 武漢i ：程人學(xué)碩j ：學(xué)位論文 2 記錄告警信息，寫入數(shù)據(jù)庫，記錄的內(nèi)容包括告警時(shí)間、 及告警等級等。其中有的內(nèi)容可在以后的步驟里完成。 3 識別告警，對告警進(jìn)行過濾，確認(rèn)告警的來源及屬性等， 應(yīng)的操作并進(jìn)行記錄。 4 判斷告警類型及嚴(yán)重等級，并給出可聞、可視告警指示。 其中告警級別可分五級： 來源、屬性 同時(shí)做出響 ( 1 ) 緊急告警( c r i t i c a lw a r n i n g ) ：指使業(yè)務(wù)中斷并需要立即采取故障檢 修的告警。 ( 2 ) 主要告警( m a j o rw a r n i n g ) ：指影響業(yè)務(wù)并需立即采取故障檢修的 生螫 口言o ( 3 ) 次要告警( m i n o rw a r n i n g ) ：指不影響現(xiàn)有業(yè)務(wù)，但需要采取故障 檢修以防止惡化的告警。 ( 4 ) 告警( w a r n i n g ) ：指不影響現(xiàn)有業(yè)務(wù)，但有可能成為影響業(yè)務(wù)的告 警，可視需要采取故障檢修。 ( 5 ) 清除( c l e a r ) 。 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，會引發(fā)一系列告警，但并不是所有的告警都表 明故障的根源，需要對網(wǎng)絡(luò)中的告警進(jìn)行相關(guān)性分析，確定產(chǎn)生故障的 根本原因。因此，告警是故障管理的重要對象。 2 2 告警相關(guān)性分析 網(wǎng)絡(luò)故障管理的關(guān)鍵就是告警相關(guān)性分析【4 1 1 。告警相關(guān)性分析方法 就是根據(jù)相關(guān)性分析過濾掉伴隨告警、不相關(guān)的告警最終找到根源告警 來減少告警信息，方便網(wǎng)絡(luò)管理人員進(jìn)行故障維護(hù)，快速有效的故障處 理可以大大提高網(wǎng)絡(luò)利用效率同時(shí)減少給用戶帶來的損失。 2 2 1 告警相關(guān)性分析定義和方法 指示失效或出現(xiàn)的異常情況等都可以歸納為告警信息，告警相關(guān)性 分析是指對一系列的告警信息進(jìn)行合并和轉(zhuǎn)化【1 2 】，并最終合并成更具價(jià) 值的告警即根源告警。 第2 蘋告警相關(guān)性分析的意義及分析方法 告警相關(guān)性主要包括7 個(gè)方面：告警壓縮，就是將多個(gè)同時(shí)發(fā)生的告 警壓縮到一條告警中，這條告警是所具有的信息是有足夠價(jià)值的；告 警過濾，就是刪除掉一些不符合告警相關(guān)性要求的告警，這個(gè)方面是告 警處理中重要的一環(huán)節(jié)，通過告警過濾呈現(xiàn)給運(yùn)維人員的信息會大大減 少；告警計(jì)數(shù)，就是用一條新的告警來替代同時(shí)發(fā)生的特定數(shù)目的告警； 告警抑制，就是當(dāng)高優(yōu)先級的告警發(fā)生后抑制其他優(yōu)先級的告警產(chǎn)生， 這涉及到告警優(yōu)先級問題；告警布爾，就是用一條新的告警替代一組符 合一定布爾模式的告警；告警泛化，就是用告警的超類來代替該告警； 告警時(shí)序關(guān)系，就是不同的告警按照一定的時(shí)間先后順序依次上報(bào)。上 面的這幾個(gè)方面里一定要區(qū)分告警壓縮、告警計(jì)數(shù)、告警布爾和告警泛 化之間的用法。 目前很多領(lǐng)域的人都在研究告警關(guān)聯(lián)方法，這些方法有的來自數(shù)學(xué) 領(lǐng)域，有的來自人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和信息論等計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域【4 2 1 ，而 且很多被研究出來的告警相關(guān)性分析方法已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)中廣泛的運(yùn)用。下 面針對幾種常用的告警相關(guān)性分析方法進(jìn)行簡要介紹。 1 基于規(guī)則推理的相關(guān)性分析( r u l e b a s e da p p r o a c h ) 基于規(guī)則推理的相關(guān)性分析方法中，經(jīng)過研究把領(lǐng)域內(nèi)的普通知識 歸納成一組規(guī)則，把特殊情形相關(guān)的知識歸納成一組事實(shí)。 基于規(guī)則推理的系統(tǒng)就是一個(gè)不斷從知識庫中尋找適合的規(guī)則對當(dāng) 前狀態(tài)進(jìn)行匹配的循環(huán)過程。 基于規(guī)則推理算法的最大優(yōu)點(diǎn)是它表達(dá)比較直觀，格式非常清晰， 表示相當(dāng)靈活，設(shè)計(jì)和檢測都十分方便，更符合人的思維和理解。但也 有其不方便的地方：基于規(guī)則的系統(tǒng)，當(dāng)規(guī)則數(shù)量過多時(shí)，規(guī)則庫的維 護(hù)非常困難，同時(shí)知識的獲取途徑也相當(dāng)狹窄。 2 基于因果關(guān)系的相關(guān)性分析( c a s u a lm o d e la p p r o a c h ) 基于因果關(guān)系的相關(guān)性分析的結(jié)構(gòu)包括：動態(tài)事件庫、事件知識模 型、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視器和相關(guān)器，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的對象之間關(guān)系的所有信息被存 儲在動態(tài)事件庫中，事件庫中的信息都是動態(tài)變化的，事件知識模型就 從動態(tài)事件庫中提取相應(yīng)的信息，并根據(jù)這些信息將系統(tǒng)中各種可能的 武漢i ：程人學(xué)碩十學(xué)位論文 事件以某種結(jié)構(gòu)表示出來。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽器的作用就是隨時(shí)監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)變化情 況、收集網(wǎng)絡(luò)中的變化信息，使用相關(guān)器來網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視器收集的信息進(jìn)行 分析，從而找到網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障的準(zhǔn)確位置和根本原因?；谝蚬P(guān)系的 相關(guān)性分析方法的優(yōu)點(diǎn)是它便于動態(tài)地收集和處理故障，表達(dá)直觀。 3 基于層次分析的相關(guān)性分析( a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ，a h p ) 4 】 基于層次分析法思想首先確定告警權(quán)值，以期使告警權(quán)值的確定更 加科學(xué)合理化，a h p 方法把復(fù)雜問題分解成各個(gè)組成因素，又將這些因 素按支配關(guān)系分組形成遞階層次結(jié)構(gòu)，通過兩兩比較的方法確定層次中 諸因素的相對重要性，然后綜合決策者的主觀因素?cái)?shù)量化，使得最終的 決策科學(xué)化，避免了人的主觀性預(yù)測與實(shí)際的矛盾。a h p 方法作為一種 決策方法，在各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。它的優(yōu)點(diǎn)是可以把復(fù) 雜問題簡單化。但如何確定一個(gè)有效的告警權(quán)值的卻是個(gè)難點(diǎn)。 4 基于代碼相關(guān)性分析( c o d eb o o ka p p r o a c h ) 【1 5 1 基于代碼相關(guān)性分析跟因果關(guān)系分析方法類似，告警是實(shí)時(shí)監(jiān)測的， 告警相關(guān)性分析復(fù)雜性的降低主要通過對事件知識模型的預(yù)處理來實(shí)現(xiàn) 的。運(yùn)維人員根據(jù)看到的告警信息對故障進(jìn)行編碼?；诖a相關(guān)性分 析的方法中一個(gè)很重要的特性就是，這些編碼被保存的最小，所以存儲 編碼的容量相對來說可以很大。告警相關(guān)性分析還有一個(gè)其他方法不具 備的能力：根據(jù)計(jì)算出的故障代碼之間的漢明距離，來測量每兩個(gè)故障 之間的關(guān)聯(lián)性，這可以大大提高對丟失告警信息和不完整的告警信息容 忍程度。這種方法更簡單、使用范圍廣、速度快，但該方法不具備好的 自適應(yīng)性，同時(shí)智能化程度也待提高。 5 基于模型推理的相關(guān)性分析( m o d e l b a s e ds y s t e m ) 基于模型的系統(tǒng)主要依靠對其功能行為和結(jié)構(gòu)的顯式表示來對系統(tǒng) 進(jìn)行推理的系統(tǒng)，其中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和行為都被建模，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括：網(wǎng)元 類型和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等；網(wǎng)絡(luò)行為指告警的動態(tài)相關(guān)性，基于模型的系統(tǒng)已 經(jīng)比較成熟，目前已被廣泛的應(yīng)用到通信網(wǎng)絡(luò)故障管理中?；谀Ｐ偷?系統(tǒng)如果采用模塊化方式，然后根據(jù)一個(gè)實(shí)際可用的系統(tǒng)的不同方面分 別進(jìn)行建模，這樣就可以很好地滿足一些需要擴(kuò)展和升級的系統(tǒng)。但任 第2 章告警相犬性分析的意義及分析方法 何方法都不可能完美，雖然基于模型的系統(tǒng)具有解決新問題的能力，但 對超出它們知識范圍的問題時(shí)性能會很大幅度地降低，其優(yōu)勢也就顯不 出來。 6 基于范例推理的相關(guān)性分析( c a s e b a s e dr e a s o n i n ga p p r o a c h ) 2 】 基于范例推理的相關(guān)性分析方法中知識的基本單位是范例而不是規(guī) 則。很多歷史范例都被存儲起來以便以后檢索用來解決新出現(xiàn)的問題。 解決歷史問題的辦法變成處理新問題的經(jīng)驗(yàn)，新問題的解決辦法又構(gòu)成 新的范例，然后系統(tǒng)將新的范例加入到數(shù)據(jù)庫中變成歷史經(jīng)驗(yàn)，為將來 解決新問題使用，系統(tǒng)可以通過自己積累的方法來獲取更多的知識。既 然知識被儲存起來，那么就涉及到事例知識庫的維護(hù)問題，范例知識庫 主要是按照著名的遺忘曲線理論來維護(hù)，像人腦一樣對任何不經(jīng)常使用 和長期使用的知識就會忘記，知識庫也一樣，對長期不用的信息將被自 動遺忘，為了節(jié)省空間，則要刪除長期不用的范例?；诜独评淼膬?yōu) 點(diǎn)是具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，如果一個(gè)問題被成功解決，解決方案將被存 儲下來，如果問題沒有解決，先找到失敗的原因，然后記錄下來，防止 以后犯相同的錯誤。但這種方法應(yīng)用的領(lǐng)域比較窄，通用性不強(qiáng)。 7 模糊邏輯相關(guān)性分析( f u z z yl o g i c ) 3 4 】 模糊邏輯方法用來處理一些由于通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和不可能建 立網(wǎng)絡(luò)的精確模型等所帶來的問題。由于網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的一些客觀原因，告 警信息之間的關(guān)系會不完整，這時(shí)就需要模糊邏輯的方法來設(shè)計(jì)一個(gè)不 精確的網(wǎng)絡(luò)模型來推導(dǎo)他們之間的規(guī)則。對于比較詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)模型，由 于網(wǎng)絡(luò)配置變化比較頻繁，所以這種網(wǎng)絡(luò)模型過時(shí)的速度就很快。 8 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)性分析( n e u r a ln e t w o r k s ) 婚1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠快速有效地識別給定模式，它的應(yīng)用在多領(lǐng)域已被成 功證實(shí)，例如：多傳感器目標(biāo)跟蹤、圖像、醫(yī)療診斷以及數(shù)據(jù)壓縮等。 經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來處理告警相關(guān)性分析是一種很有效的方法。 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的組成：輸入層、隱含層和輸出層，這是最基本的3 層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 模型，神經(jīng)元被分成了幾層，每一層的輸出是下一層的輸入。而運(yùn)用到 告警關(guān)聯(lián)關(guān)系中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型就一對一的關(guān)系，即一個(gè)輸入和一個(gè)輸 武漢【：稃人學(xué)碩+ 學(xué)位論文 出，但可以有多個(gè)隱含層。網(wǎng)絡(luò)中所有連接方向都是前向沒有反饋的。 前饋網(wǎng)絡(luò)可以從不斷的輸入和輸出訓(xùn)練中學(xué)習(xí)一般化的知識，具有很好 的學(xué)習(xí)功能和自適應(yīng)性。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在使用不同的告警模式進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)， 會具有不同的記憶和學(xué)習(xí)能力，這也是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)性分析方法的 最大優(yōu)點(diǎn)。 9 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)相關(guān)性分析( b a y sn e t w o r k ) 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)有向無環(huán)圖，隨機(jī)變量集組成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，一對連 接節(jié)點(diǎn)對的有向邊組成一個(gè)集合，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)概率分布量化其父 節(jié)點(diǎn)對該節(jié)點(diǎn)的影響。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)在于提出一個(gè)處理不確定性的 新方法，通過這個(gè)新方法，對于不完全的和不精確的告警信息，通過貝 葉斯網(wǎng)絡(luò)來分析他們之間的告警相關(guān)性，進(jìn)行推理相關(guān)性，可以彌補(bǔ)告 警事件的不確定性。 1o 數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)性分析 1 9 - 2 2 】 數(shù)據(jù)挖掘就是一種基于過去數(shù)據(jù)泛化的歸納學(xué)習(xí)方法，通俗的說話 就是淘金的過程，它即從海量的數(shù)據(jù)中挖掘出價(jià)值比較高信息和發(fā)現(xiàn)知 識模式。在通信領(lǐng)域中，數(shù)據(jù)挖掘的典型應(yīng)用就是可以通過對歷史告警 數(shù)據(jù)的分析來發(fā)現(xiàn)告警相關(guān)性規(guī)則【4 5 】。數(shù)據(jù)挖掘可以通過分析存儲在知 識庫中的歷史告警信息，分析他們之問的關(guān)系得到告警之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則， 然后利用這些規(guī)則去解決新出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)故障。數(shù)據(jù)挖掘方法的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，可以直接通過告警的歷史記錄進(jìn)行數(shù)據(jù)分析， 自動發(fā)現(xiàn)新的告警相關(guān)性規(guī)則，不需要知道網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。但數(shù)據(jù)挖掘 相關(guān)性方法實(shí)現(xiàn)起來比較繁瑣。 本文將主要討論基于規(guī)則推理的網(wǎng)絡(luò)告警相關(guān)性分析方法對s d h 網(wǎng) 絡(luò)進(jìn)行分析，s d h 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)，一個(gè)故障的產(chǎn)生可能引起 另一個(gè)故障的產(chǎn)生，這里為了彌補(bǔ)規(guī)則庫難以維護(hù)的問題，所以在對s d h 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析的得出一些規(guī)則的時(shí)候全面地綜合了一些專家對s d h 網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備的研究，更全面更詳細(xì)地從其中的相關(guān)性中獲得更多知識，從而達(dá) 到網(wǎng)絡(luò)故障的及時(shí)準(zhǔn)確診斷與定位和可能發(fā)生的重大故障預(yù)測的目的。 第2 章告警相關(guān)性分析的意義及分析方法 2 3 小結(jié) 本章介紹了網(wǎng)絡(luò)故障管理的任務(wù)和功能，說明了故障和告警之間的 關(guān)系，接著重點(diǎn)介紹了告警相關(guān)性分析定義，對目前告警相關(guān)性分析的 幾種方法進(jìn)行了利弊分析，最后對本文用到的告警相關(guān)性分析方法進(jìn)行 了說明。下一章是本論文研究的重點(diǎn)也是論文的理論支架，針對s d h 網(wǎng) 絡(luò)的特性對其進(jìn)行告警相關(guān)性分析與關(guān)聯(lián)關(guān)系設(shè)計(jì)。 第3 章s d i ) 告警分析與關(guān)聯(lián)關(guān)系設(shè)計(jì) 第3 章s d h 告警分析與關(guān)聯(lián)關(guān)系設(shè)計(jì) 3 1s d h 告警分析的意思 s d h 同步數(shù)字體系【2 3 】是由一些基本網(wǎng)絡(luò)單元組成，可進(jìn)行同步信息 的傳輸、復(fù)用分插和交叉連接的傳送，同時(shí)能為現(xiàn)代信息傳輸網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 提供世界統(tǒng)一規(guī)范1 3 7 , 3 8 1 ，復(fù)用方式易于實(shí)現(xiàn)，使網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的自愈功能， 實(shí)現(xiàn)靈活的業(yè)務(wù)調(diào)配【2 4 】。 s d h 設(shè)備的原子模塊之間聯(lián)系很緊密，一般網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)一個(gè)故障就 會引起許多其他類型的告警信息出現(xiàn)，但這些原子模塊對異常情況具有 自我檢測能力，并可以進(jìn)行告警信息自我顯示。一個(gè)s t m 一1 6l o s 缺陷就 可能引起成千個(gè)a i s 缺陷( 如v c 4 一a i s 、v c l 2 。a i s 、t u a i s 等) 禾d r d i 缺陷 ( ! z 1 m s r d i 、v c 4 r d i 、v c 12 r d i 等) 忉。 我們知道分析s d h 的相關(guān)性包括：它本身技術(shù)，它的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)物理 拓?fù)?、它的各個(gè)業(yè)務(wù)層的邏輯拓?fù)?，這些顯然都大大地增加了s d h 故障 管理在實(shí)現(xiàn)中的復(fù)雜度曄】。s d h 的幀結(jié)構(gòu)為塊狀，有著豐富的開銷比特 用于網(wǎng)絡(luò)管理，并對其中的告警都有明確的指示。因此，掌握s d h 的基 本結(jié)構(gòu)和主要單元功能，對s d h 告警的分析和研究很重要。 3 1 1s d h 基本網(wǎng)絡(luò)單元 幀結(jié)構(gòu)、段開銷、通道開銷、同步復(fù)用和指針組成了s d h 的基本網(wǎng) 絡(luò)單元。對各個(gè)單元結(jié)構(gòu)的介紹如下： 1 幀結(jié)構(gòu) s d h 信號的傳輸模塊是以字節(jié)為單位的矩形塊狀結(jié)構(gòu)。 武漢：科人學(xué)碩： = 學(xué)位論文 9 夕0 一一， 2 6 1 歹u ， r s o h s t m 一1 凈負(fù)荷( 含p o h ) a u p t r m s o h 圖3 1s t m 1 信號幀結(jié)構(gòu) 圖3 1 是s t m 1 由2 7 0 y l j 矛1 1 9 行字節(jié)組成的塊狀結(jié)構(gòu)的信號幀結(jié)構(gòu)，幀 結(jié)構(gòu)中的字節(jié)的傳送順利是：從左到右、自上而下。 1 9 n2 7 0 n r s o h s t m 1 凈負(fù)荷( 含p o h ) a u p r r m s o h 圖3 2s t m - n 信號幀結(jié)構(gòu) 如圖3 2 所示是s t m n 信號幀結(jié)構(gòu)，s d h 的傳輸模塊s t m n 是個(gè)高 階同步模塊。 通道段開銷( s o h ) 、管理單元指針( a u p t r ) 和信息凈負(fù)荷這三個(gè) 區(qū)域組成幀結(jié)構(gòu)，為了保證信息凈負(fù)荷傳送的靈活性，段開銷區(qū)域主要 存放一些信息，如：幀的定位信息、運(yùn)行中的狀態(tài)信息、管理中監(jiān)視信 息和維護(hù)報(bào)告等；段開銷又被分為再生段開銷( r s o h ) 矛h 復(fù)用段開銷 ( m s o h ) 這兩部分。管理單元指針區(qū)域存放的是指針字節(jié)，指針字節(jié)的作 用就是指定位置，在傳輸過程中為了使接收端能夠無誤地進(jìn)行信息分解 2 5 1 ，凈負(fù)荷的第一個(gè)字節(jié)在s t m n 幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置是由指針字節(jié)的來指 +ii|始a l i l + +il姑a iil上 第3 章s d h 告警分析與關(guān)聯(lián)關(guān)系設(shè)計(jì) 不o 2 復(fù)用單元 容器( c ) 和虛容器( v c ) 、支路單元( t u ) 和支路單元組( t u g ) 、管理單 元( a u ) 和管理單元組( a u g ) 這五部分組成了復(fù)用單元。對各個(gè)單元的具 體介紹如下： ( 1 ) 容器和虛容器 容器的作用就是為虛容器服務(wù)，并且相應(yīng)地容器存在于每個(gè)確定的 虛容器里，同時(shí)容器為虛容器提供網(wǎng)絡(luò)相關(guān)同步信息凈負(fù)荷的信息結(jié)構(gòu)， 虛容器中的容器分別為c 1 2 、c 3 和c - 4 ，都是由字節(jié)組成的塊狀結(jié)構(gòu)。4 y l j x 9 行2 字節(jié)組成的塊狀結(jié)構(gòu)組成了c 1 2 的子幀，4 x ( 4 y t j x 9 行2 字節(jié)) 組 成的塊狀結(jié)構(gòu)組成了它的復(fù)幀。8 4 y l j x 9 行組成的塊狀結(jié)構(gòu)組成了c 3 的 幀。2 6 0 列9 行組成的塊狀結(jié)構(gòu)組成了c 4 的幀。虛容器是由信息凈負(fù)荷 和通道開銷組成的塊狀幀結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗邪刑囟ǖ娜萜?，所以虛?器的功能就相當(dāng)于容器功能，主要支持s d h 中通道層之間連接的信息結(jié) 構(gòu)，實(shí)現(xiàn)將各種速率的信號靈活地進(jìn)行多路復(fù)用。虛容器又分為v c 3 和 v c 4 組成的高階虛容器、v c 1 2 和v c 3 組成的低階虛容器。v c 1 2 的子 幀結(jié)構(gòu)是由c 1 2 ) j i l l 字節(jié)v c 一1 2 通道開銷組成的塊狀結(jié)構(gòu)。v c 3 由c 3 j j i ：i 9 字節(jié)v c 一3 p o h 組成的塊狀結(jié)構(gòu)。v c 4 由c 4 加9 字節(jié)v c 4 p o h 組成塊狀結(jié) 構(gòu)。 ( 2 ) 支路單元和支路單元組 支路單元指針和低階虛容器兩部分組成了支路單元，在高階v c 凈負(fù) 荷中占據(jù)固定位置的1 個(gè)或多個(gè)支路單元組成的集合又組成了支路單元 組。因?yàn)橹穯卧M包含許多支路單元，所以他們的作用是相同的，都 是在低階和高階通道層之間提供適配的信息結(jié)構(gòu)，支路單元指針指向從 低階虛容器幀起點(diǎn)相對于高階虛容器幀起點(diǎn)間的偏移處。t u 1 2 和t u 3 組成了支路單元，其中t u 一1 2 子幀結(jié)構(gòu)由v c 1 2 加1 字節(jié)支路單元指針組 成的塊狀結(jié)構(gòu)，t u 3 由v c 3 3 1 3 字節(jié)支路單元指針組成的塊狀結(jié)構(gòu)。 t u g 2 和t u g 一3 是支路單元組，其中3 個(gè)t u 一1 2 按字節(jié)交插復(fù)接組成一個(gè) t u g 一2 ，7 個(gè)t u g 2 按字節(jié)交插復(fù)接或由1 個(gè)t u 3 組成一個(gè)t u g 3 。 武漢ji i 程大學(xué)碩+ 學(xué)位論文 ( 3 ) 管理單元和管理單元組 管理單元指針組成了管理單元，管理單元指針指示高階虛容器和指 示高階虛容器幀起點(diǎn)相對于復(fù)用段幀起點(diǎn)間偏移，多個(gè)管理單元的集合 又組成管理單元組。因?yàn)楣芾韱卧M包含管理單元，所以它們的作用就 相同，都是提供高階通道層和復(fù)用段層之間適配的信息結(jié)構(gòu)。v c 一4 j j h 9 字節(jié)管理單元指針組成管理單元a u 。4 塊狀結(jié)構(gòu)。1 個(gè)a u 4 組成1 個(gè)管理 單元組【2 6 】。 3 段開銷字節(jié)安排 根據(jù)圖3 3 來分析各個(gè)字節(jié)的意義，上面三行表示s o h 區(qū)，下面5 行表 示m s o h 區(qū)。r s o h 、m s o h 提供對s d h 信號的層層細(xì)化的監(jiān)控能力。 s d h 設(shè)備是通過a 1 和a 2 字節(jié)用來識別s t m n 幀的起始位置的，進(jìn)行 幀定位。 j o 字節(jié)標(biāo)示再生段的蹤跡，使段接收機(jī)根據(jù)j o 記錄的信息與指定的 發(fā)送機(jī)連續(xù)地連接，避免斷開連接。 b 1 和b 2 在s d h 中分別完成不同段層的誤碼性能檢測，其中b 1 字節(jié)作 用是來監(jiān)測再生段層誤碼性能的，3 + b 2 與b ，類似，但它主要是監(jiān)測復(fù)用 段誤碼性能的。 e l 字節(jié)的作用是提供公務(wù)通信信道，其中在再生器接入的是e l 。 d l d 1 2 這1 2 個(gè)字節(jié)主要提供( d c c ) ，s d h 管理n ( s m n ) 的傳送信 道數(shù)據(jù)就是由通信信道是用來構(gòu)成的。 k 1 字節(jié)和k 2 字節(jié)中的b l b 5 提供自動保護(hù)倒換( a p s ) 信道，用作復(fù)用 段保護(hù)的a p s 信令。 k 2 字節(jié)中的包含的b 6 b 8 這3 個(gè)字節(jié)主要提供復(fù)用段遠(yuǎn)端失效指示 ( m s r d i ) 。向發(fā)送端回傳指示信號由m s r d i 來完成，指示信號是用來 表示接收端檢測到輸入失效，也可以表示正在接收復(fù)用段告警指示信號 ( m s a i s ) 。 s l 字節(jié)中包含的b 5 b 8 這4 個(gè)字節(jié)用來表示同步狀態(tài)信息。 m 。字節(jié)存放復(fù)用段遠(yuǎn)端誤碼指示信息。 第3 章s d h 告警分析與關(guān)聯(lián)關(guān)系設(shè)計(jì) a ia i a ia 2a 2a 2j o b le lf l d id 2d 3 a u p t r b 2b 2b 2k lk 2 d 4d 6 d 7d sd 9 d l od nd 1 2 s lm ie 2 3 28 d h 告警機(jī)理 3 2 1s d i - ! 設(shè)備結(jié)構(gòu)及功能 圖3 3s t m 1 段開銷字節(jié)安排 如圖3 4 所示，線路單元( l u ) 、交叉連接單元( x c ) 、支路單元( t u ) 、 總線、主控單元( s c c ) 、時(shí)鐘單元( s t g ) 、開銷處理單元( o h p ) 以及輔助單 元 2 7 1 這些主要單元組成ts d h 設(shè)備骨架。 圖3 - 4s d h 設(shè)備功能框圖 武漢一l ：程人學(xué)碩+ 學(xué)位論文 如圖3 5 所示，s d h 設(shè)備功能按照信號流流向方式將線路單元( l u ) 、 支路單元( t u ) 細(xì)分為：同步物理接e 3 ( s p i ) 、再生段終端( r s t ) 、復(fù)用段終 端( m s t ) 、復(fù)片j 段保護(hù)( m s p ) 、復(fù)用段適f l p , ( m s a ) 、高階通道終端( h p t ) 、 高階通道適f l 己( h p a ) 、交叉連接單元( x c ) 、低階通道終端( l p t ) 、低階通 道適配( l p a ) 、準(zhǔn)同步物理接口( p p i ) i1 個(gè)部分。 圖3 5s d h 信號流程框圖 從上到下各功能塊作用描述如下： 1 s p i 的作用是完成s t m n 的光電信號之間的相互轉(zhuǎn)換，提取出時(shí)鐘信 號。 2 r s t 的作用是從再生段中提取信息，同時(shí)產(chǎn)生再生段信息。 3 m s t 的作用是從復(fù)用段提取信息，將s t m n 分解為每個(gè)v c 4 信號。 4 m s p 主要完成a p s 協(xié)議的保護(hù)，它是通過k l 、k 2 字節(jié)來完成此任務(wù)的。 5 m s a 主要負(fù)責(zé)對a u 指針進(jìn)行調(diào)整和處理。 6 h p t 主要對c 4 信號進(jìn)行提取同時(shí)產(chǎn)生此信號。 7 h p a 主要完成t u 指針的產(chǎn)生，對此指針信息進(jìn)行解釋和調(diào)整，同時(shí)還 負(fù)責(zé)將a u 指針轉(zhuǎn)化為t u 指針。 8 x c 主要負(fù)責(zé)將兩部分連接起來。 9 l p t 主要負(fù)責(zé)對低階通道t u 進(jìn)行分解和產(chǎn)生。 1