[发明专利]使用贝叶斯网络的电信网络中的故障定位

说明书

技术领域

本发明一般涉及电信网络，具体来说涉及通过使用贝叶斯网络在 具有分布式代理或集中式故障管理系统的电信网络中进行故障定位。

背景技术

众所周知，越来越依赖于因特网协议(IP)的最新一代电信网 络和由其提供的服务，是技术、网络设备和不同的功能(访问、传输、 控制、服务、内容服务器)的组合，并且具体来说，是由位于不同的 协议级别并使用分层和客户端-服务器概念以便为消费者提供网络服 务的互连的设备构成的。在此情况下，确保向消费者连续地提供服务 并且防止可能由消费者感觉到的任何问题，是电信网络和服务的运营 商的主要任务之一。

此任务涉及收集和处理来自网络设备的警报，抑制对于随后的操 作无意义的或冗余的警报，自动地关联由同一个网络资源产生的警报 (例如，操作重新建立警报与相关的故障警报)，将涉及同一个故障 并且由相同或不同的域中的不同的设备产生的接收到的警报(例如， 在传输设备上接收到的警报和在网络设备上接收到的警报)关联，基 于收集的警报识别网络中的故障(监控)，识别和分析故障的原因以 便弄清所谓的“根本原因”(诊断)，评估故障对所支持服务的影响， 最后，采取为修复故障所必需的所有动作(校正)。这里“故障”的含 义是指触发了由网络设备或由其他直接或间接地互连的设备发送的 警报的网络设备的异常的工作状态或有影响的故障导致其组件之一 的异常的工作状态，无论是硬件或软件，还是其性能退化。

基于警报识别根本原因的问题对于创建有效和自动化的故障管 理系统是基本原则。然而，聚集由不同的网络设备发出的警报、将重 要信息与冗余的信息区别开、识别故障的原因的能力是难以以自动化 方式实现的。警报关联和故障识别是最难以以自动化方式实现的，因 为了解网络设备，特别是，了解网络设备的硬件体系结构与网络和提 供的网络服务两者的各种物理和逻辑组件之间的拓扑关系是基础。存 在大量的网络设备、网络资源，并且它们的关系使得如警报那样的异 步信息的管理非常复杂。也会遇到大量的情况，也使得维护和更新将 警报彼此关联并识别产生它们的故障所需的信息(代码、规则和情况 表)特别重要。

在警报关联和根本原因识别领域，Dilmar Malheiros Meira在“A Model For Alarm Correlation in Telecommunications Networks”中提出 了一种方案(1997年11月在“Computer Science”中发表的博士论文， Institute of Exact Sciences(ICEx)of the Federal University of Minas Gerais(UFMG))。具体来说，此论文为电信网络提出了一种一般模 型，根据该模型，提出了在作为一个整体的网络中进行警报关联的模 型。该模型基于名为“递归多焦点关联”的原理，根据该原理，电信网 络被分割为多个子网络，每一个子网络都构成了关联焦点。将问题分 解为较小的子问题有助于问题的解决，并可以在每一个子网络中使用 最适合于其独特特性的关联技术。可以在每一个子网络中递归地利用 多焦点关联原理，直到到达网络单元级别。在原型的实现方式中使用 了已开发的概念，用于规范的电信网络中的警报关联。通过利用商业 产品作为开发和评估贝叶斯网络的工具，已模拟了警报的发生并验证 了该模型的功能，二者都涉及识别接收到的警报的可能原因(诊断推 断)，以及预测可能的效果(预期推断)。

在学术文献(例如，参见M.Steinder和A.S.Sethi的文章 “Probabilistic Fault Localization in Communication Systems Using Belief Networks”，IEEE/ACM Transactions on networking，vol.12， No 5，2004年10月)中讨论了贝叶斯网络或称为信念网络的应用， 这些网络通过识别网络故障和警报之间的因果关系解决了警报关联 的问题，引入了事件之间的概率关系，并广泛地采用了条件概率的概 念。