陳智海（上海大學(xué)，上海 200072）

PTN網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)的應(yīng)用流程及定位方法研究

陳智海
（上海大學(xué)，上海 200072）

摘要：筆者結(jié)合PTN網(wǎng)絡(luò)的基本特征，以及現(xiàn)階段我國(guó)電信網(wǎng)絡(luò)管理的實(shí)際發(fā)展情況，在簡(jiǎn)述PTN網(wǎng)絡(luò)有關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，探討PTN網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)的應(yīng)用流程，研究PTN網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)的故障定位方法，為改進(jìn)PTN網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)提供文獻(xiàn)參考。

關(guān)鍵詞：PTN網(wǎng)絡(luò)；故障診斷；應(yīng)用流程；定位方法

我國(guó)電信行業(yè)得到了蓬勃的發(fā)展，使得電信網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)朝著智能化、綜合化的方向不斷發(fā)展。其中故障管理是網(wǎng)絡(luò)管理的一項(xiàng)基本功能，故障的智能化管理受到了人們的高度關(guān)注。同時(shí)在PTN網(wǎng)絡(luò)中，依靠傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)診斷定位方法，正不斷朝著智能化的方向發(fā)展。筆者所研究的故障診斷應(yīng)用流程，按照研究人員的故障處理經(jīng)驗(yàn)，把以往的故障過(guò)程進(jìn)行規(guī)范化處理，利用系統(tǒng)替代人員進(jìn)行操作，以此協(xié)助工作人員處理PTN網(wǎng)絡(luò)故障。

1　PTN網(wǎng)絡(luò)

1.1PTN網(wǎng)絡(luò)的概念

PTN網(wǎng)路，即分組傳送網(wǎng)。具體指的是在底層的光傳輸媒質(zhì)以及IP業(yè)務(wù)間建立一個(gè)層面，其主要設(shè)計(jì)目的在于滿(mǎn)足分組的業(yè)務(wù)流量以及統(tǒng)計(jì)復(fù)用傳送的要求。該技術(shù)將分組業(yè)務(wù)作為核心任務(wù)，同時(shí)還提供多項(xiàng)業(yè)務(wù)，主要包括：總體使用成本，繼承可靠性強(qiáng)的帶寬管理機(jī)制、便捷的操作維護(hù)管理系統(tǒng)以及網(wǎng)管等優(yōu)勢(shì)。PTN系統(tǒng)在我國(guó)各地的開(kāi)通，而系統(tǒng)開(kāi)通后，工作人員首要解決的是網(wǎng)絡(luò)故障處理問(wèn)題。假設(shè)工作人員對(duì)故障處理不當(dāng)，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

1.2PTN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其功能

PTN網(wǎng)絡(luò)利用分組交換技術(shù)，在分組交換內(nèi)核的基礎(chǔ)上，支持多項(xiàng)業(yè)務(wù)的承載，且嚴(yán)格面向連接。因?yàn)榫W(wǎng)管的手工配置，使得本連接能夠長(zhǎng)期存在。PTN網(wǎng)絡(luò)提供了穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制，同時(shí)在PTN中的所有網(wǎng)絡(luò)分層以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲卸嫉玫搅藦V泛的應(yīng)用，為多項(xiàng)業(yè)務(wù)服務(wù)提供了質(zhì)量保障。PTN網(wǎng)絡(luò)具備了完整的OAM故障管理以及性能管理功能；在標(biāo)簽基礎(chǔ)上進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)；支持雙向型點(diǎn)至點(diǎn)的傳送路徑，同時(shí)也支持單向型單點(diǎn)至多點(diǎn)的傳送路徑；具備了流量工程的控制能力。

2　PTN網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)的應(yīng)用流程

在PTN網(wǎng)絡(luò)中，因?yàn)辇嫶蟮臉I(yè)務(wù)量和設(shè)備量，發(fā)生一個(gè)網(wǎng)絡(luò)故障的過(guò)程中常會(huì)伴隨眾多的告警。而要在這眾多告警中研究產(chǎn)生故障的原因，并確保能夠準(zhǔn)確判斷出故障部位。工作人員首先需要對(duì)這眾多告警進(jìn)行有效的處理；再按照處理后的告警，確定故障的大致位置；最后檢測(cè)這個(gè)位置，進(jìn)而判斷發(fā)生故障的實(shí)際原因。

PTN網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)的應(yīng)用流程：開(kāi)始→校驗(yàn)告警→告警預(yù)處理分派→非分析告警→告警的相關(guān)性處理→衍生告警與根源告警的關(guān)系→找到源告警并進(jìn)行檢查→檢測(cè)性能→檢測(cè)配置→檢測(cè)告警→OMA檢測(cè)→輸出發(fā)生故障的原因→結(jié)束。

在上述的PTN網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)的應(yīng)用流程中，可以把故障診斷劃分成2個(gè)部分。（1）告警處理。本部分的主要任務(wù)在于對(duì)出現(xiàn)的眾多告警進(jìn)行研究，分析它們之間是否存在一定的聯(lián)系。而這種聯(lián)系指的就是衍生告警以及根源告警。利用這種聯(lián)系對(duì)眾多告警進(jìn)行有效的刪選，并從中找到根源告警。此外，在告警處理部分，以告警預(yù)處理作為前提基礎(chǔ)，以校驗(yàn)告警作為保障，告警的相關(guān)性處理則是核心。（2）故障定位部分。本部分是按照根源告警，執(zhí)行相應(yīng)的指令動(dòng)作，以此判斷發(fā)生故障的實(shí)際原因。故障定位部分，能夠把故障定位機(jī)制劃分成2個(gè)部分。其一是經(jīng)過(guò)性能配置和有關(guān)告警檢測(cè)，對(duì)設(shè)備的狀態(tài)故障進(jìn)行定位處理。其二，通過(guò)對(duì)PTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的OAM檢測(cè)的利用，定位鏈路出現(xiàn)的故障。

3　PTN網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)的故障定位

3.1故障定位原則

在PTN網(wǎng)絡(luò)故障定位的過(guò)程中，工作人員可以結(jié)合以往的SDH故障定位原則。因?yàn)檫@些故障定位原則在PTN網(wǎng)絡(luò)故障定位中也是適用的。其基本定位思路是：先高級(jí)，后低級(jí)；先單站，后單板；先外部，后傳輸；先線(xiàn)路，后支路。具體如下：（1）“先高級(jí)，后低級(jí)”的定位原則。該原則指的是，在對(duì)告警級(jí)別進(jìn)行研究的過(guò)程中，首先對(duì)危急告警或是主要告警等高級(jí)別的告警，進(jìn)行有效處理。因?yàn)楦呒?jí)別的告警對(duì)通信已經(jīng)產(chǎn)生了嚴(yán)重的嚴(yán)重影響，所以需要及時(shí)進(jìn)行處理。再對(duì)次要告警或是一般告警等低級(jí)別告警進(jìn)行有效處理。（2）“先單站，后單板”的定位原則。即在定位故障的過(guò)程中，工作人員首先需要盡量定位出故障發(fā)生在什么站中；然后定位出故障發(fā)生在本站的哪一塊板中。（3）“先外部，后傳輸”的定位原則。在定位故障的過(guò)程中，工作人員首先需要排除斷纖或是交換側(cè)故等外界因素。（4）“先線(xiàn)路，后支路”的故障定位原則。在線(xiàn)路板故障中，常會(huì)發(fā)生支路板異常告警，所以工作人員在故障定位的過(guò)程中，需要按照“先線(xiàn)路，后支路”的故障定位基本原則。

3.2故障定位設(shè)計(jì)

在PTN網(wǎng)絡(luò)中，鏈路狀態(tài)和設(shè)備狀態(tài)的一系列故障是造成網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生故障的重要原因。因此工作人員要準(zhǔn)確定位故障發(fā)生的具體原因，并詳細(xì)檢查鏈路狀態(tài)以及設(shè)備狀態(tài)。首先詳細(xì)檢查設(shè)備狀態(tài)，對(duì)設(shè)備的相關(guān)性能進(jìn)行具體檢查，對(duì)配置性能進(jìn)行檢查，對(duì)和本告警有關(guān)的所有告警進(jìn)行檢查；再通過(guò)OAM詳細(xì)檢查鏈路狀態(tài)。

在檢測(cè)設(shè)備狀態(tài)的過(guò)程中，因?yàn)槎丝谛阅芑蚴菃伪P(pán)的不同，告警數(shù)量以及配置性能也會(huì)不相同。因此在故障定位時(shí)，工作人員要充分注意到故障定位效率，并不需要逐一檢查所有的設(shè)備性能、配置和有關(guān)告警數(shù)據(jù)等。并在此基礎(chǔ)上，確保它的通用性，保證它能夠涵蓋所有的典型性能、有關(guān)告警數(shù)據(jù)以及配置等?；趯?duì)這兩個(gè)方面的考慮，我們需要制設(shè)計(jì)相應(yīng)的故障場(chǎng)景。而在相應(yīng)的故障場(chǎng)景中，把常見(jiàn)故障設(shè)計(jì)為典型場(chǎng)景。然后按照不同的場(chǎng)景，把所有典型場(chǎng)景內(nèi)的性能、告警有關(guān)數(shù)據(jù)以及配置等進(jìn)行總結(jié)和歸類(lèi)處理；再按照一定的定位原則一定進(jìn)行性能檢測(cè)、配置檢測(cè)以及告警檢測(cè)。

在進(jìn)行前一個(gè)檢測(cè)的過(guò)程中，如果未找出發(fā)生規(guī)章的實(shí)際原因，就需要考慮是否是因?yàn)樵O(shè)備自身的問(wèn)題。這種情況下，工作人員在運(yùn)用OAM檢測(cè)內(nèi)的鏈路換回方法的基礎(chǔ)上，分析業(yè)務(wù)傳送的具體鏈路情況，判斷鏈路是否發(fā)生故障，以此定位發(fā)生故障的具體原因。

對(duì)鏈路故障進(jìn)行診斷的過(guò)程中，利用的是OAM接收與發(fā)送的鏈路環(huán)回報(bào)文情況進(jìn)行判斷。在以往發(fā)送鏈路環(huán)回報(bào)文的過(guò)程中，利用的是人工處理方式，在網(wǎng)元和網(wǎng)元間進(jìn)行目的發(fā)送。而如今則是按照業(yè)務(wù)的傳輸路徑，找出本業(yè)務(wù)路徑中的每個(gè)網(wǎng)元；然后按照網(wǎng)元的遠(yuǎn)近關(guān)系，自動(dòng)向其他的網(wǎng)元發(fā)送鏈路環(huán)回報(bào)文，并進(jìn)行檢測(cè)，按照鏈路環(huán)回報(bào)文的實(shí)際情況即可定位故障產(chǎn)生的鏈路。

在完成所有的檢測(cè)，并發(fā)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)正確后，工作人員可以判斷該系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)故障的原因，可能是因?yàn)槿藶椴僮魇д`或是外界環(huán)境造成的。

3.3PTN網(wǎng)絡(luò)故障定位方法

3.3.1建立故障定位場(chǎng)景

PTN網(wǎng)絡(luò)故障定位方法的重點(diǎn)是建立故障定位場(chǎng)景。在建立定位場(chǎng)景的過(guò)程中，對(duì)典型場(chǎng)景進(jìn)行歸納；在檢測(cè)的過(guò)程中，對(duì)所利用的定位規(guī)則以及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查。筆者細(xì)化工程中的相關(guān)的業(yè)務(wù)性能劣化類(lèi)型的場(chǎng)景、中斷類(lèi)型的場(chǎng)景以及其他類(lèi)型的場(chǎng)景，筆者概括出了所有的典型場(chǎng)景，見(jiàn)表1。

故障定位場(chǎng)景中，工作人員要利用專(zhuān)家系統(tǒng)內(nèi)的知識(shí)庫(kù)建立方式，進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查。對(duì)于故障定位場(chǎng)景內(nèi)的性能、相關(guān)告警以及配置的檢查內(nèi)容，利用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范制定，并寫(xiě)入相應(yīng)的知識(shí)庫(kù)中。在知識(shí)庫(kù)中，按照相應(yīng)的規(guī)則逐一進(jìn)行檢查。因?yàn)楣收隙ㄎ粓?chǎng)景中不同的檢查內(nèi)容，其規(guī)則也會(huì)不相同。即使所有檢查項(xiàng)中的定位規(guī)則并不相同，但是所制定的標(biāo)準(zhǔn)大致相同。即在設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)值和設(shè)備自身的設(shè)置數(shù)據(jù)值進(jìn)行比較。此外，所有檢查的數(shù)據(jù)值的范圍不相同，可能會(huì)存在：產(chǎn)生的數(shù)據(jù)值大于設(shè)備自身的設(shè)置數(shù)據(jù)值的情況；也可能會(huì)存在：產(chǎn)生的數(shù)據(jù)值小于、等于設(shè)備自身的設(shè)置數(shù)據(jù)值的情況。在故障定位過(guò)程中，工作人員一定要保證設(shè)備在正常的運(yùn)行值范圍內(nèi)工作。

在PTN網(wǎng)絡(luò)故障定位過(guò)程中，工作人員利用故障場(chǎng)景方式，在很大程度上能夠提高PTN網(wǎng)絡(luò)故障診斷效率。然而因?yàn)楝F(xiàn)階段的定位場(chǎng)景種類(lèi)較少，所以目前我們無(wú)法研究異常故障問(wèn)題。此外，在知識(shí)庫(kù)中，筆者所研究的故障定位場(chǎng)景，具備了較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力，能夠根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的積累程度，不斷進(jìn)行積累。工作人員將首次無(wú)法處理的告警，詳細(xì)記錄到知識(shí)庫(kù)中，下次出現(xiàn)此類(lèi)告警時(shí)，即可運(yùn)用本記錄知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)分析。

3.3.2其他故障定位方法

（1）告警性能研究法。該方法是利用網(wǎng)管的性能信息以及網(wǎng)管所獲取的告警，進(jìn)行故障定位。告警性能研究法是一種直觀查找的方法，能夠全面掌握整個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所有告警信息，還能夠利用單板告警的指示燈，在獲取相應(yīng)的告警信息厚，進(jìn)行故障定位。（2）光纖環(huán)回法。本方法較為簡(jiǎn)單，即在網(wǎng)管上對(duì)配置和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，并利用環(huán)回故障的業(yè)務(wù)端口，迅速判斷業(yè)務(wù)端口是否存在故障。（3）替換法。即用運(yùn)行正常的物體和運(yùn)行異常的物體進(jìn)行替換，以此達(dá)到定位故障的目的。這種物體包括：段線(xiàn)纜、設(shè)備、單板、模塊、芯片等。替換法適用于定位外部故障問(wèn)題，例如：供電設(shè)備、中斷電纜、光纖、交換機(jī)等。（4）配置數(shù)據(jù)分析法。即通過(guò)分析查詢(xún)?cè)O(shè)備的配置數(shù)據(jù)，進(jìn)行故障定位。（5）儀表測(cè)試法。本法是指通過(guò)利用誤碼儀或光功率計(jì)等儀表，檢查傳輸故障。儀表測(cè)試法是一種說(shuō)服力最強(qiáng)的方法。（6）經(jīng)驗(yàn)處理法。利用復(fù)位、插拔單板、重新下載發(fā)配置等措施，進(jìn)行故障定位。因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)處理法無(wú)法徹底進(jìn)行故障定位，所以筆者建議盡量少用經(jīng)驗(yàn)處理法。

表1 典型場(chǎng)景

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，筆者結(jié)合OAM檢測(cè)思想以及專(zhuān)家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)的研究思想，簡(jiǎn)述了故障定位原則，分析了故障定位設(shè)計(jì)，提出了PTN網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)的應(yīng)用流程，并利用故障場(chǎng)景定位，研究PTN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)生故障的具體原因。然而該方法還需要不斷改進(jìn)。在今后的故障診斷過(guò)程中，人們要充分利用先進(jìn)科技，提高故障定位的智能化程度，以此加強(qiáng)PTN網(wǎng)絡(luò)的管理。

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