[发明专利]基于元知识的智能化通信告警故障定位专家系统的构建方法

说明书

技术领域

本发明属于网络监控领域，特别涉及基于专家系统的智能化告警监控技术。具体的说是一种基于元知识的通信告警故障定位专家系统构建方法及其实现技术。

背景技术

移动通信网络规模庞大，结构复杂，设备多种多样，各种硬件部件和软件模块每天产生大量的告警信息，海量告警信息导致故障定位异常困难。目前主要的方法是根据领域专家的告警处理经验，采用人工的方式建立告警关联规则梳理表，根据关联规则梳理表对告警进行关联分析并最终定位故障。该方法只能分析识别简单的、设备级的告警信息关联性，并且需要采集详细的告警信息，存在告警关联分析过程复杂，通用性差的缺点。随着网络规模的不断扩大，当增添某种新网元设备时，上述方法无法对产生的新告警信息进行关联分析，尤其是当技术更新使得通信网络中大规模的设备更新时，需要领域专家重新对告警规则进行添加或修改，过程繁琐，效率低下，远远达不到电信运营的实际要求。

本发明针对上述问题，将人工智能中的专家系统技术应用在告警故障定位当中，并将元知识的概念引入到专家系统的知识库构建当中。元知识是一种从高层概括的概念级知识，不依赖于具体的网络设备，具有通用性和一般性。

本发明获取网络的拓扑资源，相关的物理连接信息、逻辑连接信息以及业务信息，转化为网络的元知识规则。在推理过程中能够在整体的层面上进行快速推理定位，实现从基于常识的推理到基于专业知识的求精。能够快速的对故障进行整体定向，真正的将专家思维分层次地转化为计算机的推理展现。而且基于常识推理过程减少了对告警信息细节的依赖，具有良好的通用性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于元知识的智能化通信告警故障定位专家系统的构建方法。

本发明的目的是按以下方式实现的，通过整理通信资源管理系统中的通信设备信息，抽取不同种类的通信设备模型，通信设备之间拓扑连接模型的元知识建立知识库，基于概念级元知识建立模拟专家思维的推理机，实现告警采集过滤、分析、故障定位的自动化和智能化，该系统是由知识获取、告警定位、资源子网生成、告警关联与故障定位、解释五大模块组成，其中，知识获取模块进行元知识的获取与表示，建立专家系统的知识库；告警定位、资源子网生成、告警关联与故障定位三大模块组成专家系统的推理机；解释模块对推理结果进行解释和表述，并将结果展示给用户，包含以下步骤：

(1)基于高层概括的通信网络元知识搭建专家系统的知识库；

(2)根据资源拓扑对实时告警进行过滤分析，采用可滑动的时间窗存放一定时间内预处理后的告警数据；

(3)根据元知识库中的网络设备模型信息以及故障分析定位元规则对时间窗内的告警数据进行关联分析与故障定位；

(4)结果的解释，采用预制文本法与跟踪解释法相结合的方式，将专家一般性解释预制文本在推理规则中加入解释，为用户提供全面的系统的解释方案。

通信网络元知识包括网络通信设备模型、网络拓扑连接模型、基于拓扑连接模型的故障处理规则，网络拓扑连接模型根据网络设备之间的拓扑连接关系分为端到端、星型、链型、网状、环形五大类，所有模型的表达采用概念分层方式描述，使用基于框架的知识存储结构，规则为各种拓扑连接模型的故障分析定位方法。

基于资源拓扑信息对告警进行预处理，预处理后的告警采用带滑动时间窗的队列存储。

告警关联分析与故障定位程序能够根据告警信息及知识库中设备模型建立故障相关设备的资源子网，并基于知识库中的故障分析定位规则对故障进行分析定位。

专家系统在给出推理结果的同时给出有关该结果推理过程的解释，解释方法采用预制文本与跟踪解释相结合。

本发明的优异效果是：在告警数量巨大，告警设备繁多的情况下，能够根据设备之间的拓扑连接关系从整体层面快速定位故障发生区域，该专家系统真正模拟行业专家的思维方式进行推理和解释，成倍地提高了故障处理效率。由于该专家系统基于网络拓扑连接类型等元知识建立，使得该系统不仅在通信网络规模增大的情况下具有极好的通用性，而且可以直接应用于与拓扑连接有关系的其他领域。因此本发明具有广泛的应用前景和良好的实用价值。

附图说明

图1是图1基于元知识的通信告警故障定位专家系统结构图；

图2是通信设备端到端连接的网络拓扑结构图；

图3是通信设备链型连接的网络拓扑结构图；

图4是通信设备星型连接的网络拓扑结构图；

图5是通信设备网状连接的网络拓扑结构图；

图6是通信设备环状连接的网络拓扑结构图。

具体实施方式