同路由排查方法和裝置的製作方法
2023-04-23 08:58:31
專利名稱：同路由排查方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域中通信傳輸技術，具體地，涉及同路由的排查方法及裝置。
背景技術：
現有技術中，主要通過下列手段判斷路由安全:1、手工排查:通過人工來梳理某個環網的同路由情況，需要經過查資料、對現場、整理數據、比對物理拓撲和邏輯拓撲等步驟，需要耗費大量時間和人力；2、僅憑經驗判斷:主要依靠維護人員的經驗判斷同路由的情況，容易存在誤差和遺漏。對於同路由問題，通信世界網上公開的「傳輸網絡的同路由問題剖析」一文中指出了如下解決方案:合理調整網元位置、合理配置電路路徑、做好前期設計規劃、臨時引入OLP技術、引入ASON技術。具體地:1、合理調整網元位置在以MSP復用段保護的傳輸環網中，必須保證在整個環路上不存在同路由段落，該調整可以通過光纜線路段落的調整以避免同路由的實現，也可以通過調整MSP復用段環節點的組環結構來實現。以圖1的省幹網為例，需要通過調整節點的組環結構，將B網元從大環上拆除後再與A網元和C網元單獨組環。在A網元和C網元之間新增兩對2.5Gbit/s連接，小環與大環組成兩個相交環，且小環採用MSP保護方式。因此，上述省幹傳輸環的兩段同路由問題便可以解決，但該種方法的工作量較大，並存在一定風險。2、合理配置電路路徑該方法僅適用於全網採用通道保護的傳輸網絡，以圖2中的本地網為例，該本地網出城存在同路由，為了避免同路由，網元A'、F'、E'至網元B的業務，可以A1 —B —C —D —E —F —H —G —E' — F' —A'組環的方式配置電路；網元G、H至A的業務,可以A — B — C — D — E — F — H — G — A組環的方式配置電路。這樣便可巧妙地避開該傳輸網絡的同路由問題。從圖2可以發現，若本地網從上至下均採用通道保護方式，那麼網絡中的同路由問題與電路的路徑密不可分，即所謂的同路由其實就是電路層面的同路由。電路主備用路徑從接入層到匯聚層再到骨幹層，經過的所有網元組成了一個相對該條電路而言的自愈環，自然排查的同路由也就是該自愈環的同路由。在日常維護工作中，若想通過合理配置電路的方式來有效避開傳輸網絡中的同路由，那麼針對每個C4級接入環應統一規定電路的路徑，即每個接入環的每條電路從接入層到匯聚層再到骨幹層的整條路徑。3、做好前期設計規劃做好傳輸網絡建設前期的設計規劃，可以從源頭上控制同路由問題。設計規劃時，應根據組網調整光纜的物理路由，仔細分析考慮每一種情形，不放過任何一處同路由，並在現有資源受限的情況下，考慮開闢新路由。4、臨時引入OLP技術在同路由問題還未徹底解決之前，為了保證網絡安全，可考慮在同路由段落引入OLP(即自動光纖倒換設備)，但此方法只能作為臨時過渡方案，並不能從根本上解決同路由問題。以圖2中的本地網為例，只要在AG、AF、A' F'段安裝OLP設備，可以暫時緩解同路由矛盾。如果同路由的某一路由存在受損，其上所承載的光纜先後中斷時，利用OLP快速自動切換功能，將傳輸系統受影響的段落自動從受損光纜倒到另一路由的另一根光纜上，可以避免傳輸系統開環的重大故障。5、引入ASON技術ASON技術採用網狀型組網，具有強大的生存能力，即使某網元的兩個方向同時發生中斷，系統仍能快速的計算出第三個路由，使業務迅速恢復。採用該技術的前提條件是:具備豐富的多路由光纜資源，重點保護的網元至少需要有三個以上的路由。上述現有技術，主要通過手工排查和經驗判斷，雖然可以對傳輸網路由安全起到一定的排查作用，但是效率低下，準確度也得不到保證。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術中同路由排查效率低下的缺陷，提出一種同路由排查方法及裝置。為實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種同路由排查方法。根據本發明實施例的同路由排查方法，包括:接收管線數據的錄入，根據管線數據生成虛擬局向光纖；採集傳輸環網數據，根據管線數據和傳輸環網數據生成由多個網元組成的環網拓撲圖；根據虛擬局向光纖完成管線和網元的綁定，根據綁定的管線數據排查所述環網拓撲圖中的同路由信息。在上述技術方案中，完成管線和網元綁定的步驟包括:根據網元間的虛擬局向光纖完成網元間的連線，網元中綁定有各站點信息；根據網元綁定的站點信息，採用深度優先搜索的方式查詢兩個站點之間的所有光纜通路；查詢每條光纜通路中的虛擬局向光纖，選擇空閒的虛擬局向光纖完成網元間的連線調度；深度優先搜索是指在試探另外一條路徑前，先試探一條路逕到其它每條路徑的連通可能性。在上述技術方案中，排查環網拓撲圖中的同路由信息的步驟包括:以一個傳輸環網為單位，對其中的每一對連線進行同路由排查；根據連線對應的虛擬局向光纖路由，對比虛擬局向光纖路由經過的管道段、掉線段；如果存在經過同一管道段和/或掉線段，則判定該對連線存在同路由。為實現上述目的，根據本發明的另一個方面，提供了一種同路由排查裝置。
根據本發明實施例的同路由排查裝置，包括:光纖生成模塊，用於接收管線數據的錄入，根據管線數據生成虛擬局向光纖；拓撲圖生成模塊，用於採集傳輸環網數據，根據管線數據和傳輸環網數據生成由多個網元組成的環網拓撲圖；同路由排查模塊，用於根據虛擬局向光纖完成管線和網元的綁定，根據綁定的管線數據排查所述環網拓撲圖中的同路由信息。在上述技術方案中，同路由排查模塊包括:網元連線子模塊，用於根據網元間的虛擬局向光纖完成網元間的連線，網元中綁定有各站點信息；通路查詢子模塊，用於根據網元綁定的站點信息，採用深度優先搜索的方式查詢兩個站點之間的所有光纜通路；連線調度子模塊，用於查詢每條光纜通路中的虛擬局向光纖，選擇空閒的虛擬局向光纖完成網元間的連線調度；深度優先搜索是指在試探另外一條路徑前，先試探一條路逕到其它每條路徑的連通可能性。在上述技術方案中，同路由排查模塊還包括:排查子模塊，用於以一個傳輸環網為單位，對其中的每一對連線進行同路由排查；對比子模塊，用於根據連線對應的虛擬局向光纖路由，對比虛擬局向光纖路由經過的管道段、掉線段；判定子模塊，用於如果存在經過同一管道段和/或掉線段，則判定該對連線存在同路由。本發明的同路由排查方法和裝置，對某區域內的1356個傳輸環網進行同路由排查，與現網相比較，準確率達到95%以上，由於本方法從傳輸綜合網管系統和傳輸綜合資管系統獲取各種管線數據，系統數據實時更新，可以有效實時的分析現網的安全隱患，極大的提高了傳輸網絡的安全性。本發明的其它特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
附圖用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用於解釋本發明，並不構成對本發明的限制。在附圖中:圖1為現有技術的省幹傳輸環改造示意圖；圖2為現有技術的本地網避開傳輸網絡同路由示意圖；圖3為本發明Dijkstra算法獲得最後優化路徑的示意圖；圖4為本發明Dijkstra算法拆析各段的示意圖；圖5為本發明同路由排查方法實施例的流程示意圖6為本發明局向光纖在系統中展不不意圖；圖7為本發明管線綁定在系統中展示示意圖；圖8為本發明網元綁定在系統中展示示意圖；圖9為本發明查詢兩站點之間通路在系統中展示示意圖；圖10為本發明指定途經站點來過濾結果在系統中展示示意圖；圖11為本發明同路由排查結果顯示示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明。本發明的同路由排查方法的原理包括:1、根據形成同路由的原因以及傳輸環網和物理環網的拓撲結構，通過在系統中錄入線路資源數據並結合來源於基站、動力、電路等多個資料庫的基礎數據，該基礎數據可以通過傳輸綜合網管系統和傳輸綜合資管系統獲取，通過比對和匹配顯示同路由段落的篩選。在虛擬局向光纖路由管理時,可以根據系統中的承載設施、各種光設備、基站、光纜生成虛擬局向光纖、虛擬光路。這不僅是傳輸網路由安全排查的基礎，也是連接環網拓撲與管線數據最重要的一環。在傳輸環網數據的採集與管理時，通過接口採集環網數據，進而形成一個可供調度的拓撲圖，並且管理調度以後的網元和鏈路。這是同路由排查最直接的基礎數據，同路由排查可以在該基礎上進行操作。2、根據全部錄入的基礎數據進行同路由排查局向光纖的路徑搜索由於管線系統中定義的光路是由一條或多條局到局間的光纖組成，光纖路由管理、同路由物理拓撲分析判定兩技術的難點在於局向光纖的路徑搜索，GIS路徑搜索本身的算法並不能滿足管網節點與纖芯佔用情況相結合的要求。雖然局向光纖的承載設置都以空間數據形式在GIS(Geographic InformationSystem，地理信息系統)系統中存儲，但局到局間的可用光纖集的搜索並不等同於承載線路設施作GIS路徑的搜索，還要作下列考慮:(I)改進路徑搜索算法，減少運算存儲，提聞效率；(2)節點可用端子即局向線芯的佔用情況；(3)路徑經過多個指定的跳纖局設備中轉的情況。根據分析與實踐，系統採用線性動態尋址匹配算法，以Dijkstra算法為基礎。在Dijkstra算法的基礎上進行了最大鄰接節點數的改進，採用節點一弧段聯合結構來表示圖，避開採用大規模數組，降低了存儲結構的冗餘度，結合環網拓撲線序，利用深度優先搜索算法，實現路徑的提取，並通過對節點的端子佔用條件的過濾，實現有向光路由的路徑搜索。同路由的判定就是在環網尋址的連續光路承載設施上依次進行同路由規則的判斷。由於同路由排查基於GIS系統已錄入的實際線路環展開，本發明採用線性動態尋址匹配算法實現同路由的快速排查，故將線性動態尋址匹配算法的實現方案說明如下:
(I)首先，對拓撲環中的有向線序逐一展開智能尋址，其過程歷經對光路、光纖、局向纖芯、光纜段的遍析匹配；(2)其次，遍析過程同時要保證判定途經的路徑和拓撲線序嚴格匹配；(3)對已經接序上的線路線對按照同路由規則進行同纜同路由的判定；(4)對於同路由結果的界面列表結果與拓撲圖線段進行動態展現綁定。同路由的判定就是在環網尋址的連續光路承載設置上依次進行同路由規則的判斷。迪傑斯特拉(Dijkstra)算法網絡被抽象為一個圖論中定義的有向或無向圖，並利用圖的節點鄰接矩陣記錄節點間的關聯信息。在進行圖的遍歷以搜索最短路徑時，以該矩陣為基礎不斷進行目標值的最小性判別，直至獲得最後的優化路徑，如圖3所示。在路徑分析時，需要考慮圖的遍歷算法。圖的遍歷算法是求解連通性問題、關鍵路徑等算法的基礎。通常有兩種遍歷圖的路徑搜索方法:深度優先搜索方法和廣度優先搜索方法。我們採取深度優先搜索的方法，深度優先搜索是指在試探另外一條路徑前，先試探一條路逕到其它每條路徑的連通可能性，如圖4所示，從起始點A開始，如果採取深度優先搜索的方法，先搜索到路徑AB，B還有另外的路徑，首先搜索到路徑BD，D無其它路徑，然後返回B點，繼續搜索到路徑BE，E無其它路徑，於是返回B，B也無路徑，返回A，以此類推，遍歷得到的路徑為A- > B- > D- > E- > C- > F- > G ;而如果採用廣度優先搜索的方法，先搜索完起始點A的所有路徑，得到AB、AC，再搜索B點的所有路徑BD、BE，再搜索C點的所有路徑CF、CG，遍歷得到的路徑為A- > B- > C- > D- > E- > F- > G ;根據分析，採用深度優先搜索的方法更符合我們的需求。對環可做完全GIS系統上的物理線路展現，面對同路由線段做區別於同環其它路由線段的展現以明顯標識出同路由線對位置。本發明的迪傑斯特拉(Dijkstra)算法，要求從路由段拆析至光纜段和電桿站點再至其承載設施管道段、杆路段上以實現精確定位。方法實施例根據本發明實施例，提供了一種同路由排查方法，如圖5所示，共分7個步驟:步驟1，管線管理:系統接收承載設施、基站、光纜等數據的錄入，並將上述數據在系統中展現出來；步驟2，光纖路由管理:根據在步驟I中錄入的光纜基站數據，生成虛擬局向光纖和虛擬光路等數據，虛擬局向光纖和虛擬光路等數據為網元間路由綁定的基礎，網元之間綁定的路由即為虛擬局向光纖組成的光路，如圖6所示；步驟3，傳輸環網數據:通過接口採集傳輸環網數據；步驟4，環網拓撲圖生成:根據傳輸環網數據和管線數據將基站和路由抽象出來形成虛擬的環網拓撲圖，該環網拓撲圖是一個環狀的結構，由點和兩點間的連線組成，該點一般稱為網兀；步驟5，網元路由綁定:網元和管線的綁定，主要是網元和站點的綁定；網元間連線的調度，主要是根據兩端網元確定它們之間的虛擬局向光纖；網元對應的是站點數據，連線對應的是虛擬局向光纖，如圖7所示；
具體地，步驟5可以分為:步驟51，網元綁定:網元綁定管線的站點，綁定後，網元中保存有站點信息，綁定過程如圖8所不；步驟52，連線調度:連線調度是在連線兩端的網元都已綁定站點的基礎上進行的，根據網元綁定的站點信息，由基於線性動態尋址匹配算法查詢兩個站點之間的光纜，具體是以迪傑斯特拉(Dijkstra)算法為基礎，將GIS地圖上的站點抽象為節點，基站之間的光纜抽象為連線，採用深度優先搜索方式，查詢兩個站點之間的所有通路，如圖9所示，例如，在本步驟的光路調度過程中，虛擬局向光纖以局站ODF為節點進行搜索；另外，為便於查詢意向光纜，系統可以通過指定途經站點來過濾結果，如圖10所示；步驟53，根據Dijkstra算法中的深度優先搜索方式查詢出來的光纜，可以查詢出每條光纜裡的虛擬局向光纖，選擇空閒的虛擬局向光纖，完成連線調度，每一條連線對應了相應的虛擬局向光纖；步驟6，同路由物理拓撲分析判定:根據網元路由綁定的管線數據來分析傳輸環網中的同路由情況，分析判定的單位為一個傳輸環網，分析判定結果的粒度為一段承載設施，一段管道段，或者一段吊線段等；具體地，步驟6具體分為:步驟61，同路由物理拓撲分析判定的基礎:網元綁定完畢，連線調度完成；步驟62，以一個傳輸環網為單位，對其中的每一對連線進行同路由排查，根據連線對應的虛擬局向光纖路由，對比它們經過的管道段、吊線段，如果存在經過同一段管道段或者吊線段，則判定該對連線存在同路由；步驟7，排查結果顯示:系統展現同路由排查的結果，以及定位到GIS地圖上的管線資源，如圖11所示，其顯示粒度為最基礎的一段承載設施，一段管道段，或者一段吊線段，並可以通過定位，定位到GIS地圖上的管道段數據，給予高亮顯示。本發明的同路由排查方法，通過傳輸環網數據和管線數據生成虛擬的環網拓撲圖，該環網拓撲圖的網元對應的是站點數據，網元之間的連線對應的是虛擬局向光纖，環網拓撲圖模擬現實中的傳輸環網結構，採用深度優先搜索方式實現網元與站點的綁定，通過網元間的虛擬局向光纖來實現網元間的連線調度，根據網元間連線對應的虛擬局向光纖路由，判定每對連線間是否存在同路由。本發明與現網的同路由排查方法相比，排查準確率得到大幅度提高，排查效率也得到了較大提升，提高了傳輸網絡質量和網絡安全性。本發明的同路由排查方法，對某區域內的1356個傳輸環網進行同路由排查，與現網相比較，準確率達到95%以上，由於本方法從傳輸綜合網管系統和傳輸綜合資管系統獲取各種管線數據，系統數據實時更新，可以有效實時的分析現網的安全隱患，極大的提高了傳輸網絡的安全性。與現有的方法相比，本發明的優點包括:(I)排查效率提升:使用本方法前，人工排查一個傳輸環網同路由平均花費時間為2人*8小時，使用本方法後，僅需要I人*10分鐘，效率提高了 98%以上；(2)排查準確度提高:通過本方法，對某區域內的1356個傳輸環網進行同路由排查，準確率達到95%以上；(3)網絡質量提升:通過本方法可主動發現傳輸環網中存在的同路由缺陷，並及時給予處理，減少了同路由光纜中斷所導致的網絡故障，故障率下降60%以上。
裝置實施例根據本發明實施例，提供了 一種同路由排查裝置。本實施例的同路由排查裝置，包括:光纖生成模塊，用於接收管線數據的錄入，根據管線數據生成虛擬局向光纖；拓撲圖生成模塊，用於採集傳輸環網數據，根據管線數據和傳輸環網數據生成由多個網元組成的環網拓撲圖；同路由排查模塊，用於根據虛擬局向光纖完成管線和網元的綁定，根據綁定的管線數據排查所述環網拓撲圖中的同路由信息。其中:同路由排查模塊包括:網元連線子模塊，用於根據網元間的虛擬局向光纖完成網元間的連線，所述網元中綁定有各站點信息；通路查詢子模塊，用於根據網元綁定的站點信息，採用深度優先搜索的方式查詢兩個站點之間的所有光纜通路；連線調度子模塊，用於查詢每條光纜通路中的虛擬局向光纖，選擇空閒的虛擬局向光纖完成網元間的連線調度；深度優先搜索是指在試探另外一條路徑前，先試探一條路逕到其它每條路徑的連通可能性。其中:同路由排查模塊還包括:排查子模塊，用於以一個傳輸環網為單位，對其中的每一對連線進行同路由排查；對比子模塊，用於根據連線對應的虛擬局向光纖路由，對比虛擬局向光纖路由經過的管道段、掉線段；判定子模塊，用於如果存在經過同一管道段和/或掉線段，則判定該對連線存在同路由。本發明的同路由排查裝置，對某區域內的1356個傳輸環網進行同路由排查，與現網相比較，準確率達到95%以上，由於本裝置從傳輸綜合網管系統和傳輸綜合資管系統獲取各種管線數據，系統數據實時更新，可以有效實時的分析現網的安全隱患，極大的提高了傳輸網絡的安全性。與現有的裝置相比，本發明的優點包括:(I)排查效率提升:使用本方法前，人工排查一個傳輸環網同路由平均花費時間為2人*8小時，使用本方法後，僅需要I人*10分鐘，效率提高了 98%以上；(2)排查準確度提高:通過本方法，對某區域內的1356個傳輸環網進行同路由排查，準確率達到95%以上；(3)網絡質量提升:通過本方法可主動發現傳輸環網中存在的同路由缺陷，並及時給予處理，減少了同路由光纜中斷所導致的網絡故障，故障率下降60%以上。本領域普通技術人員可以理解:實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬體來完成，前述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括:R0M、RAM、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。
最後應說明的是:以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種同路由排查方法，其特徵在於，包括: 接收管線數據的錄入，根據所述管線數據生成虛擬局向光纖； 採集傳輸環網數據，根據所述管線數據和傳輸環網數據生成由多個網元組成的環網拓撲圖； 根據所述虛擬局向光纖完成管線和網元的綁定，根據綁定的管線數據排查所述環網拓撲圖中的同路由信息。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，完成管線和網元綁定的步驟包括: 根據網元間的虛擬局向光纖完成網元間的連線，所述網元中綁定有各站點信息； 根據網元綁定的站點信息，採用深度優先搜索的方式查詢兩個站點之間的所有光纜通路； 查詢每條光纜通路中的虛擬局向光纖，選擇空閒的虛擬局向光纖完成網元間的連線調度； 所述深度優先搜索是指在試探另外一條路徑前，先試探一條路逕到其它每條路徑的連通可能性。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，排查所述環網拓撲圖中的同路由信息的步驟包括: 以一個傳輸環網為單位，對其中的每一對連線進行同路由排查； 根據連線對應的虛擬局向光纖路由，對比所述虛擬局向光纖路由經過的管道段、掉線段； 如果存在經過同一管道段和/或掉線段，則判定該對連線存在同路由。
4.一種同路由排查裝置，其特徵在於，包括: 光纖生成模塊，用於接收管線數據的錄入，根據所述管線數據生成虛擬局向光纖； 拓撲圖生成模塊，用於採集傳輸環網數據，根據所述管線數據和傳輸環網數據生成由多個網元組成的環網拓撲圖； 同路由排查模塊，用於根據所述虛擬局向光纖完成管線和網元的綁定，根據綁定的管線數據排查所述環網拓撲圖中的同路由信息。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，所述同路由排查模塊包括: 網元連線子模塊，用於根據網元間的虛擬局向光纖完成網元間的連線，所述網元中綁定有各站點信息； 通路查詢子模塊，用於根據網元綁定的站點信息，採用深度優先搜索的方式查詢兩個站點之間的所有光纜通路； 連線調度子模塊， 用於查詢每條光纜通路中的虛擬局向光纖，選擇空閒的虛擬局向光纖完成網元間的連線調度； 所述深度優先搜索是指在試探另外一條路徑前，先試探一條路逕到其它每條路徑的連通可能性。
6.根據權利要求4或5所述的裝置，其特徵在於，所述同路由排查模塊還包括: 排查子模塊，用於以一個傳輸環網為單位，對其中的每一對連線進行同路由排查； 對比子模塊，用於根據連線對應的虛擬局向光纖路由，對比所述虛擬局向光纖路由經過的管道段、掉線段；判定子模塊， 用於如果存在經過同一管道段和/或掉線段，則判定該對連線存在同路由。
全文摘要
本發明公開了一種同路由排查方法及裝置，其中，該方法包括接收管線數據的錄入，根據管線數據生成虛擬局向光纖；採集傳輸環網數據，根據管線數據和傳輸環網數據生成由多個網元組成的環網拓撲圖；根據虛擬局向光纖完成管線和網元的綁定，根據綁定的管線數據排查所述環網拓撲圖中的同路由信息。本發明的同路由排查方法和裝置，對某區域內的1356個傳輸環網進行同路由排查，與現網相比較，準確率達到95％以上，由於本方法從傳輸綜合網管系統和傳輸綜合資管系統獲取各種管線數據，系統數據實時更新，可以有效實時的分析現網的安全隱患，極大的提高了傳輸網絡的安全性。
文檔編號H04Q11/00GK103166774SQ20111040919
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者陳向榮, 張磊, 張益 , 莫建徽, 李建新, 陳桂楨, 陳捷 申請人:中國移動通信集團福建有限公司