大數(shù)據(jù)技術(shù)在電信網(wǎng)絡(luò)故障管理中的應(yīng)用研究

林瓊璇

（中國電信股份有限公司汕頭分公司，廣東 汕頭 515000）

0 引言

大數(shù)據(jù)技術(shù)可以給電信網(wǎng)絡(luò)故障管理工作提供改進(jìn)幫助，該項(xiàng)技術(shù)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，還可以與其他先進(jìn)技術(shù)結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的電信網(wǎng)絡(luò)故障管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)基本可以獨(dú)立完成故障管理工作，只有在個(gè)別特殊情況下才會(huì)依靠人工，說明大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)當(dāng)被應(yīng)用于電信網(wǎng)絡(luò)故障管理中，有必要展開相關(guān)研究，分析技術(shù)具體應(yīng)用方法，此舉具有一定現(xiàn)實(shí)意義[1]。

1 大數(shù)據(jù)技術(shù)基本概念與作用

1.1 基本概念

大數(shù)據(jù)技術(shù)基本概念可以分為兩個(gè)層次，分別為“大數(shù)據(jù)”與“技術(shù)”：①大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)就是一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)集體，其中數(shù)據(jù)不但量級恐怖、分類多樣，數(shù)據(jù)之間還存在錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系，但這些數(shù)據(jù)均來源于現(xiàn)實(shí)發(fā)生的相關(guān)事件，因此通過數(shù)據(jù)可以反映出事件情況，可以根據(jù)數(shù)據(jù)反映結(jié)果對事件作出一些判斷，說明大數(shù)據(jù)具有良好的應(yīng)用價(jià)值；②技術(shù)，在大數(shù)據(jù)概念上可知其具有良好的應(yīng)用價(jià)值，但大數(shù)據(jù)并不能直接被應(yīng)用于判斷中，因?yàn)橐ㄟ^大數(shù)據(jù)對事件進(jìn)行判斷，就必須先對大數(shù)據(jù)內(nèi)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行識別、分析、整合，但面對其恐怖的數(shù)據(jù)量級與眾多數(shù)據(jù)分類，人工或者是常規(guī)的數(shù)據(jù)處理手段是無法實(shí)現(xiàn)識別、分析、整合目的的，所以必須要采用專門的技術(shù)手段才能讓大數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值充分發(fā)揮，可以將此類技術(shù)視作大數(shù)據(jù)處理技術(shù)。大數(shù)據(jù)處理技術(shù)類型有很多，其中最具代表性的就是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與智能技術(shù)[2]。首先神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)⒚織l數(shù)據(jù)視作基礎(chǔ)神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)，并開始將基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)與其他數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)結(jié)合，構(gòu)成不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，根據(jù)每個(gè)模型可知事件可能發(fā)生的走向，且在不同走向中數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系是怎樣的、關(guān)聯(lián)度如何。其次智能技術(shù)能夠?qū)Ω黜?xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行識別、定義，使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型能夠與事件對應(yīng)，人工也能讀取神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出的信息，這一條件下智能技術(shù)或人工就能對事件做出判斷，隨后對事件進(jìn)行處理即可。

1.2 作用

在電信網(wǎng)絡(luò)故障管理工作中大數(shù)據(jù)技術(shù)主要能起到兩大作用，分別為預(yù)防故障、第一時(shí)間處理故障，具體作用如下。

（1）預(yù)防故障。電信網(wǎng)絡(luò)的大部分故障在發(fā)生前都有明顯的征兆，只要管理人員能夠預(yù)測到這些征兆，就能在故障成型之前進(jìn)行處理，這時(shí)故障處理工作會(huì)比較簡單，成本也相對較低，同時(shí)也不會(huì)影響到用戶的正常使用，因此電信網(wǎng)絡(luò)故障管理應(yīng)當(dāng)做好預(yù)防故障工作。但常規(guī)管理方法并不能有效對故障征兆進(jìn)行預(yù)測，說明以往管理工作在預(yù)防故障方面做得不好，而通過大數(shù)據(jù)技術(shù)可以對電信網(wǎng)絡(luò)相關(guān)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)情況等進(jìn)行全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測，同步對監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行分析，由此能判斷電信網(wǎng)絡(luò)中是否存在故障征兆，并根據(jù)征兆判斷將要發(fā)生的故障類型，隨后在故障成型前進(jìn)行預(yù)防，或者通知人工前去處理。在通知人工時(shí)，技術(shù)系統(tǒng)還會(huì)告訴人工故障類型、故障位置，以免人工到達(dá)現(xiàn)場還要繼續(xù)排查[3]。

（2）第一時(shí)間處理故障。不可否認(rèn)，電信網(wǎng)絡(luò)中有部分故障發(fā)生的非常突然，雖有征兆，但無論是人工還是系統(tǒng)都來不及反應(yīng)，因此在故障管理中必須第一時(shí)間對此類故障進(jìn)行處理。而人工處理故障的效率遠(yuǎn)低于大數(shù)據(jù)技術(shù)系統(tǒng)，說明要第一時(shí)間處理故障，應(yīng)當(dāng)依靠大數(shù)據(jù)技術(shù)，這也是該項(xiàng)技術(shù)的作用體現(xiàn)，即一旦大數(shù)據(jù)技術(shù)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)電信網(wǎng)絡(luò)中存在故障，就會(huì)第一時(shí)間對故障進(jìn)行識別、鎖定故障位置，隨后依照智能邏輯中人工預(yù)設(shè)的故障處理方案，向現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送指令，控制相關(guān)設(shè)備，嘗試性的處理故障，整個(gè)過程的耗時(shí)很短，且即使技術(shù)系統(tǒng)無法有效處理此類故障，也會(huì)采取應(yīng)急措施來避免故障惡化，再通知人工前去處理[4]。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)電信網(wǎng)絡(luò)故障管理應(yīng)用方式

2.1 系統(tǒng)框架

系統(tǒng)框架見圖1。

2.2 應(yīng)用方式

結(jié)合圖1，技術(shù)具體應(yīng)用方式如下。

圖1 系統(tǒng)框架

（1）故障監(jiān)測層。故障監(jiān)測層是大數(shù)據(jù)技術(shù)電信網(wǎng)絡(luò)故障管理的第一步，目的是監(jiān)測電信網(wǎng)絡(luò)中的故障信息，隨后將信息全部匯總，生成故障信息大數(shù)據(jù)體，這樣才能通過后續(xù)的技術(shù)手段來處理這些信息，做到識別故障、分析故障、預(yù)防或處理故障。以電信網(wǎng)絡(luò)中常見的硬件類故障為例，針對此類故障一般要在現(xiàn)場安裝相關(guān)傳感器，通過傳感器可以采集對應(yīng)設(shè)備的信息，同時(shí)傳感器還具備發(fā)射信息的功能，可以將采集得到的信息發(fā)送到數(shù)據(jù)儲存層，逐漸形成故障信息大數(shù)據(jù)體。另外，在硬件類故障的故障監(jiān)測層設(shè)計(jì)中要注意傳感器選型要點(diǎn)，即所選傳感器必須覆蓋設(shè)備可能發(fā)生的故障的所有特征，類如設(shè)備溫度、設(shè)備電壓、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)信號波動(dòng)等，這樣才能保障故障信號完整[5]。

（2）通信層。通信層貫穿整個(gè)大數(shù)據(jù)電信網(wǎng)絡(luò)故障管理系統(tǒng)，主要是支撐故障信息的交互傳輸，其架構(gòu)比較簡單，設(shè)計(jì)時(shí)要注意兩個(gè)要點(diǎn)：①通信協(xié)議的選擇，通信協(xié)議決定了故障信息是否能交互傳輸、交互傳輸?shù)男嗜绾?、穩(wěn)定性如何等，因此要慎重選擇通信協(xié)議，一般建議選擇SNMP通信協(xié)議，該協(xié)議具有傳輸效率快、安全性高、數(shù)據(jù)信息易解析等優(yōu)勢，適合在故障管理系統(tǒng)中使用；②換能器，即在故障監(jiān)測層與數(shù)據(jù)儲存層的通信范圍內(nèi)，傳感器作為發(fā)射端，其發(fā)出的信號格式是電信號，而數(shù)據(jù)儲存層只能讀取數(shù)字格式信號，因此受格式影響，傳感器采集得到的數(shù)據(jù)無法被數(shù)據(jù)儲存層直接接受，這時(shí)就需要將換能器安裝在兩者之間，借助換能器將電信號格式轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式即可。

（3）數(shù)據(jù)儲存層。在電信網(wǎng)絡(luò)的龐大規(guī)模下，故障監(jiān)測層傳輸而來的故障信息可達(dá)海量級別，因此常規(guī)的數(shù)據(jù)儲存庫是不滿足故障大數(shù)據(jù)體的儲存需求的。對此，建議使用云數(shù)據(jù)庫來儲存該大數(shù)據(jù)體，理論上云數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)容量無限，說明其可以滿足該大數(shù)據(jù)體儲存需求，可以作為大數(shù)據(jù)技術(shù)電信網(wǎng)絡(luò)故障管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)儲存層。

（4）數(shù)據(jù)處理層。數(shù)據(jù)處理成由人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能技術(shù)組成，前者主要是從數(shù)據(jù)儲存層中調(diào)度某批次數(shù)據(jù)，隨后將每項(xiàng)數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)，與其他數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)建立關(guān)系，生成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。而后者則是對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行定義、識別，這樣能夠主動(dòng)判斷出故障類型，并獲悉故障位置等，同時(shí)為了讓智能技術(shù)自主判斷電信網(wǎng)絡(luò)中是否存在故障，人工需要先輸入各類故障的閾值，如可以輸入某設(shè)備溫度不可超過50℃，由此當(dāng)智能技術(shù)發(fā)現(xiàn)該設(shè)備溫度超過50℃就會(huì)判斷其可能存在故障，再結(jié)合其他信息進(jìn)行證實(shí)，反之判斷設(shè)備沒有故障，根據(jù)這一判斷邏輯就能生產(chǎn)故障分析報(bào)告，人工可以隨意查閱[6]。

（5）故障處理層。故障處理層主要由安裝在現(xiàn)場的控制單元組成，在數(shù)據(jù)處理層發(fā)現(xiàn)故障之后，會(huì)根據(jù)人工預(yù)設(shè)邏輯，針對故障類型、故障位置、故障設(shè)備生產(chǎn)故障處理方案，隨后向控制單元發(fā)送方案執(zhí)行指令，讓控制單元嘗試性的去處理故障。若多次嘗試無果，則會(huì)向控制單元發(fā)送應(yīng)急指令，使得設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)暫時(shí)關(guān)停，避免故障惡化，同時(shí)通知人工進(jìn)行處理[7]。

3 結(jié)語

綜上，本文對大數(shù)據(jù)技術(shù)在電信網(wǎng)絡(luò)故障管理中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。通過分析可知，大數(shù)據(jù)技術(shù)在電信網(wǎng)絡(luò)故障管理中具有良好的應(yīng)用價(jià)值，因此值得推廣，對此文中提出了該項(xiàng)技術(shù)的具體應(yīng)用方式，依照相關(guān)論述可充分發(fā)揮該項(xiàng)技術(shù)的作用，起到提高電信網(wǎng)絡(luò)故障管理效率、質(zhì)量的作用。