CN107070724B - 一种电力通信网端到端业务通信状态监测方法 - Google Patents

一种电力通信网端到端业务通信状态监测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电力通信网端到端业务通信状态监测方法，步骤包括：建立电力通信网业务通道跨域串联标准化模型，构建各个厂家、各种技术体制以及各个层级通信资源之间的数据通路；利用自延伸算法完成端到端业务通信路由分析，并通过计算机图形技术绘制全程路由图；以各类通信设备的告警信息为基础数据源，计算通信路由中每一节点的实时状态并进行展示。该状态监测方法能够展示业务通信通道的全程路由及实时状态，为电力通信运维管理提供面向业务的端到端全程通信监控手段。

Description

一种电力通信网端到端业务通信状态监测方法
技术领域
本发明涉及一种电力通信网状态监测方法，尤其是一种电力通信网端到端业务通信状态监测方法。
背景技术
电力通信网是支撑电网安全稳定运行的重要支撑设施，在通信的稳定性、可靠性等方面有极高要求。因此，对电力通信网进行实时的状态监测是电力通信网管理乃至电网生产运行的重要技术环节。目前在电力通信网实时监测方面，主要依靠通信设备的设备网管、专业网管以及综合网管等通信设备监控软件***，存在的欠缺主要包括：第一，各类网管的管理对象为通信设备，对电力生产业务的通信状态监测和分析手段不足，仅能着眼于通信节点的监测而难以实现对业务通信状态和质量的监测，对电力通信业务的直接保障支撑较弱；第二，设备网管一般只能管理厂家自身设备，专业网管则只能管理一类设备，普遍无法实现跨厂家、跨技术体制的通信路由关联分析；第三，目前主流的综合网管虽然实现了不同厂家、不同技术体制通信设备状态的集中展示，但并未实现混合组网情况下异构通信设备的融合关联，也未能实现电力通信骨干网、接入网之间的信息融合。
总体来看，目前对电力通信网业务通信状态的监测手段无法做到对通信通道端到端全程的融合监测，无法有效的支撑以业务保障为首要目标的电力通信网运维管理工作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的对电力通信网业务通信状态的监测手段无法做到对通信通道端到端全程的融合监测，无法有效的支撑以业务保障为首要目标的电力通信网运维管理工作。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电力通信网端到端业务通信状态监测方法，包括如下步骤：
步骤1，建立电力通信网业务通道跨域串联标准化模型，构建各个厂家、各种技术体制以及各个层级通信资源之间的数据通路；
步骤2，利用自延伸算法完成端到端业务通信路由分析，并通过计算机图形技术绘制全程路由图；
步骤3，以各类通信设备的告警信息为基础数据源，计算通信路由中每一节点的实时状态并进行展示。
采用自延伸算法完成端到端业务通信路由分析，实现了通信通道端到端全程的融合监测，为通信业务的状态监测与保障、故障的定位排查提供了有效、直观的手段，能够显著提升电力通信网运维管理效率。
作为本发明的进一步限定方案，步骤1中，电力通信网业务通道以中心站业务管理机或管理服务器为一端，以应用侧业务终端为另一端，跨越骨干通信网的数据网、传输网、光缆以及终端通信接入网的汇聚设备、通信单元。
作为本发明的进一步限定方案，步骤1中，电力通信网业务通道跨域串联标准化模型包括概念描述模型以及逻辑关系模型两部分；概念描述模型部分划分为电力通信骨干网和终端通信接入网两部分，并建立电力通信骨干网和终端通信接入网两部分的跨层级关联；逻辑关系模型划分为包括设备单元、网络逻辑单元、光缆单元以及业务单元的公共抽象模型，公共抽象模型对通信网端到端资源对象进行了统一的标准化建模。
作为本发明的进一步限定方案，建立电力通信骨干网和终端通信接入网两部分的跨层级关联具体步骤为：在电力通信骨干网部分以中心站管理机或服务器为起点，通过电力通信骨干网的网络通信设备经过配线与光传输设备连接，在光传输设备中通过交叉连接完成电/光信号转换或信息汇聚，而后通过光缆与远端光传输设备连接并通信，远端光传输设备同样通过交叉连接完成光/电信号转换，并将数据发往终端通信接入网；在终端通信接入网部分，通过终端汇聚设备来连接电力通信骨干网与通信终端通信，通信终端为业务终端提供通信服务。
作为本发明的进一步限定方案，设备单元包括机框、插槽、板卡和端口；网络逻辑单元包括***、网元、拓扑和交叉；光缆单元包括光缆、光缆段、纤芯和接头盒；业务单元包括业务、通道和路由。
作为本发明的进一步限定方案，步骤2中，利用自延伸算法完成端到端业务通信路由分析的具体步骤为：
步骤211，从通信网中选取业务终端设备作为业务的起点开始计算；
步骤212，根据业务终端与通信终端的关联关系，判断业务终端是否已与通信终端绑定，若已绑定则进入步骤213，若未绑定则直接退出计算，表明此时业务并未完成端到端基础数据准备；
步骤213，在业务终端找到通信终端设备后，将通信终端设备作为通信路由分析的起点，开始通信路由的无限自延伸计算；
步骤214，根据通信拓扑、交叉或配线连接的关联关系寻找当前设备关联的下一通信节点，若存在下一节点，则转到步骤215，若不存在下一节点，则转到步骤218；
步骤215，根据关联关系以及通信对象的绑定关系，计算相邻通信节点之间的连接媒介的具体对象；
步骤216，判定是否能够找到相邻通信节点连接媒介，若能找到相邻节点的连接媒介，则转到步骤217，否则结束计算，表明此时路由计算已经完成；
步骤217，将计算得到的下一节点以及相邻节点的连接媒介加入端到端路由中；
步骤218，判定当前节点是否为中心管理端点，若是中心管理端点，则表明已完成端到端路由计算，并转到步骤219，否则返回步骤214，继续延伸计算；
步骤219，将计算得到的中心管理端点加入路由，形成完整的端到端路由信息。
作为本发明的进一步限定方案，步骤2中，通过计算机图形技术绘制全程路由图的具体步骤为：
步骤221，利用不同图标区分不同技术体制的设备对象；
步骤222，利用矩形框线表示骨干网部分，作为骨干网与接入网的区分；
步骤223，表示设备节点的图标展示设备名称及具体的端口序号；
步骤224，表示光缆的连线以文字标注的形式显示光缆类型、纤芯总数、长度、输配电线路电压等级以及使用纤芯序号。
作为本发明的进一步限定方案，步骤3中，在计算通信路由中每一节点的实时状态时，按照子设备汇聚到父设备、高等级覆盖低等级的原则进行通信路由节点的实时状态计算；子设备汇聚到父设备是指子设备的告警状态应统一汇聚到父设备进行体现，子设备专指端口、板卡和机框，父设备专指网元设备；高等级覆盖低等级是指对同一父设备下的子设备，选择其中级别最高的告警覆盖低级别告警来作为父设备的告警状态；利用自递归算法实现网元设备、机框、插槽、板卡、端口多层次设备的逐层分析计算。
本发明的有益效果在于：该电力通信网端到端业务通信状态监测技术，能够对组成复杂的电力通信网实现面向业务的全路径展示和实时状态监测，解决了传统监测方式存在的异构网络割裂、无法全程监测的问题，对于通信业务的状态监测与保障、故障的定位排查提供了有效、直观的手段，能够显著提升电力通信网运维管理效率，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明对应的电力通信网业务通道跨域串联标准化模型设计图；
图2为本发明的电力业务通信路由端到端自延伸算法流程图；
图3为本发明的电力业务通信端到端路由图展示效果图。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明公开的电力通信网端到端业务通信状态监测方法，包括如下步骤：
步骤1，建立电力通信网业务通道跨域串联标准化模型，构建各个厂家、各种技术体制以及各个层级通信资源之间的数据通路；
步骤2，利用自延伸算法完成端到端业务通信路由分析，并通过计算机图形技术绘制全程路由图；
步骤3，以各类通信设备的告警信息为基础数据源，计算通信路由中每一节点的实时状态并进行展示。
步骤1中，电力通信网业务通道以中心站业务管理机或管理服务器为一端，以应用侧业务终端为另一端，跨越骨干通信网的数据网、传输网、光缆以及终端通信接入网的汇聚设备、通信单元。
电力通信网业务通道跨域串联标准化模型包括概念描述模型以及逻辑关系模型两部分；概念描述模型部分划分为电力通信骨干网和终端通信接入网两部分，并建立电力通信骨干网和终端通信接入网两部分的跨层级关联；逻辑关系模型划分为包括设备单元、网络逻辑单元、光缆单元以及业务单元的公共抽象模型，公共抽象模型对通信网端到端资源对象进行了统一的标准化建模。
建立电力通信骨干网和终端通信接入网两部分的跨层级关联具体步骤为：在电力通信骨干网部分以中心站管理机或服务器为起点，通过电力通信骨干网的网络通信设备（可为交换机、路由器或通信设备）经过配线与光传输设备连接，在光传输设备中通过交叉连接（可为时分复用或波分复用）完成电/光信号转换或信息汇聚，而后通过光缆与远端光传输设备连接并通信，远端光传输设备同样通过交叉连接完成光/电信号转换，并将数据发往终端通信接入网；在终端通信接入网部分，通过终端汇聚设备（OLT、工业以太网交换机、无线基站等）来连接电力通信骨干网与通信终端通信，通信终端为业务终端提供通信服务。设备单元包括机框、插槽、板卡和端口；网络逻辑单元包括***、网元、拓扑和交叉；光缆单元包括光缆、光缆段、纤芯和接头盒；业务单元包括业务、通道和路由。
步骤2中，利用自延伸算法完成端到端业务通信路由分析的算法流程图如附图2，具体步骤为：
步骤211，从通信网中选取业务终端设备作为业务的起点开始计算；
步骤212，根据业务终端与通信终端的关联关系，判断业务终端是否已与通信终端绑定，若已绑定则进入步骤213，若未绑定则直接退出计算，表明此时业务并未完成端到端基础数据准备；
步骤213，在业务终端找到通信终端设备后，将通信终端设备作为通信路由分析的起点，开始通信路由的无限自延伸计算；
步骤214，根据通信拓扑、交叉或配线连接的关联关系寻找当前设备关联的下一通信节点，若存在下一节点，则转到步骤215，若不存在下一节点，则转到步骤218；
步骤215，根据关联关系以及通信对象的绑定关系，计算相邻通信节点之间的连接媒介的具体对象；
步骤216，判定是否能够找到相邻通信节点连接媒介，若能找到相邻节点的连接媒介，则转到步骤217，否则结束计算，表明此时路由计算已经完成；
步骤217，将计算得到的下一节点以及相邻节点的连接媒介加入端到端路由中；
步骤218，判定当前节点是否为中心管理端点，若是中心管理端点，则表明已完成端到端路由计算，并转到步骤219，否则返回步骤214，继续延伸计算；
步骤219，将计算得到的中心管理端点加入路由，形成完整的端到端路由信息。
通过计算机图形技术绘制全程路由图的具体步骤为：
步骤221，利用不同图标区分不同技术体制的设备对象；
步骤222，利用矩形框线表示骨干网部分，作为骨干网与接入网的区分；
步骤223，表示设备节点的图标展示设备名称及具体的端口序号；
步骤224，表示光缆的连线以文字标注的形式显示光缆类型、纤芯总数、长度、输配电线路电压等级以及使用纤芯序号；格式为：“光缆类型/纤芯总数/长度（单位公里）/电压等级（单位千伏）+[换行]+输配电线路名称+光纤序号”。
步骤3中，在计算通信路由中每一节点的实时状态时，按照子设备汇聚到父设备、高等级覆盖低等级的原则进行通信路由节点的实时状态计算；子设备汇聚到父设备是指子设备的告警状态应统一汇聚到父设备进行体现，子设备专指端口、板卡和机框，父设备专指网元设备；高等级覆盖低等级是指对同一父设备下的子设备，选择其中级别最高的告警覆盖低级别告警来作为父设备的告警状态；利用自递归算法实现网元设备、机框、插槽、板卡、端口多层次设备的逐层分析计算。
下面以采用EPON技术的配电自动化通信为典型实例说明本发明的应用实施方式。
采用EPON技术的配电自动化通信网络的组网模式一般为骨干网提供传输通道（一般为SDH，同步数字体系），在变电站部署OLT（光线路终端），OLT通过光端口上联到骨干传输网，通过PON口（光）下联到各配电所、环网柜等设施中的ONU（光网络单元），ONU提供网络端口或串口等接口方式给配电自动化业务终端设备，连接业务终端后，形成完整的配电自动化业务路由。
按照本发明提出的方法，首先按照电力通信网业务通道跨域串联标准化模型进行数据建模，将概念模型、逻辑关系模型转化为关系数据库的物理模型，并采用Oracle等主流关系数据库软件建立数据库；之后通过数据采集和人工录入、导入的手段完成基础数据的创建和治理，同时采用自动采集的方式实时获取通信设备各级对象的告警信息，作为状态计算的基础。
在实际应用和展示环节，可以从业务终端的软件展示界面展开业务通信端到端路由图，如图3所示。图形由软件算法在服务器端进行动态计算，在前端界面采用HTML5等主流图形化展示技术进行实时绘制渲染。从图中可以看出，该配电自动化业务从左侧业务终端（10082）开始，与桃坞才苑配电所ONU关联，该ONU以“手拉手”式两路上联到狮山变OLT和塔园变OLT的对应PON端口；而两路OLT分别上联到骨干网传输***，在骨干网传输***中通过两条互为保护的传输通道抵达中心站，最后接入到配电自动化主站***中。在图形展示中详细的展示了跨域多种技术体制、多个厂家、不同层级的通信网路由关系，同时结合自动计算的路由状态，实时展示了路由中每一节点的当前告警状态。
基于本发明最终实现的端到端路由状态监测效果，能够直观的查看查询异构通信网络在同一业务路由中的关联关系，并能够根据告警状态快速判断告警之间的关系以及故障的根源点，对通信业务保障、故障排查提供了有力的支撑。

Claims (6)

1.一种电力通信网端到端业务通信状态监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，建立电力通信网业务通道跨域串联标准化模型，构建各个厂家、各种技术体制以及各个层级通信资源之间的数据通路；
步骤2，利用自延伸算法完成端到端业务通信路由分析，并通过计算机图形技术绘制全程路由图；
步骤3，以各类通信设备的告警信息为基础数据源，计算通信路由中每一节点的实时状态并进行展示；
步骤1中，电力通信网业务通道跨域串联标准化模型包括概念描述模型以及逻辑关系模型两部分；概念描述模型部分划分为电力通信骨干网和终端通信接入网两部分，并建立电力通信骨干网和终端通信接入网两部分的跨层级关联；逻辑关系模型为包括设备单元、网络逻辑单元、光缆单元以及业务单元的公共抽象模型，公共抽象模型对通信网端到端资源对象进行了统一的标准化建模；
步骤2中，利用自延伸算法完成端到端业务通信路由分析的具体步骤为：
步骤211，从通信网中选取业务终端设备作为业务的起点开始计算；
步骤212，根据业务终端与通信终端的关联关系，判断业务终端是否已与通信终端绑定，若已绑定则进入步骤213，若未绑定则直接退出计算，表明此时业务并未完成端到端基础数据准备；
步骤213，在业务终端找到通信终端设备后，将通信终端设备作为通信路由分析的起点，开始通信路由的无限自延伸计算；
步骤214，根据通信拓扑、交叉或配线连接的关联关系寻找当前设备关联的下一通信节点，若存在下一节点，则转到步骤215，若不存在下一节点，则转到步骤218；
步骤215，根据关联关系以及通信对象的绑定关系，计算相邻通信节点之间的连接媒介的具体对象；
步骤216，判定是否能够找到相邻通信节点连接媒介，若能找到相邻节点的连接媒介，则转到步骤217，否则结束计算，表明此时路由计算已经完成；
步骤217，将计算得到的下一节点以及相邻节点的连接媒介加入端到端路由中；
步骤218，判定当前节点是否为中心管理端点，若是中心管理端点，则表明已完成端到端路由计算，并转到步骤219，否则返回步骤214，继续延伸计算；
步骤219，将计算得到的中心管理端点加入路由，形成完整的端到端路由信息。
2.根据权利要求1所述的电力通信网端到端业务通信状态监测方法，其特征在于，步骤1中，电力通信网业务通道以中心站业务管理机或管理服务器为一端，以应用侧业务终端为另一端，跨越骨干通信网的数据网、传输网、光缆以及终端通信接入网的汇聚设备、通信单元。
3.根据权利要求1所述的电力通信网端到端业务通信状态监测方法，其特征在于，建立电力通信骨干网和终端通信接入网两部分的跨层级关联具体步骤为：在电力通信骨干网部分以中心站管理机或服务器为起点，通过电力通信骨干网的网络通信设备经过配线与光传输设备连接，在光传输设备中通过交叉连接完成电/光信号转换或信息汇聚，而后通过光缆与远端光传输设备连接并通信，远端光传输设备同样通过交叉连接完成光/电信号转换，并将数据发往终端通信接入网；在终端通信接入网部分，通过终端汇聚设备来连接电力通信骨干网与通信终端通信，通信终端为业务终端提供通信服务。
4.根据权利要求1所述的电力通信网端到端业务通信状态监测方法，其特征在于，设备单元包括机框、插槽、板卡和端口；网络逻辑单元包括***、网元、拓扑和交叉；光缆单元包括光缆、光缆段、纤芯和接头盒；业务单元包括业务、通道和路由。
5.根据权利要求1所述的电力通信网端到端业务通信状态监测方法，其特征在于，步骤2中，通过计算机图形技术绘制全程路由图的具体步骤为：
步骤221，利用不同图标区分不同技术体制的设备对象；
步骤222，利用矩形框线表示骨干网部分，作为骨干网与接入网的区分；
步骤223，表示设备节点的图标展示设备名称及具体的端口序号；
步骤224，表示光缆的连线以文字标注的形式显示光缆类型、纤芯总数、长度、输配电线路电压等级以及使用纤芯序号。
6.根据权利要求1所述的电力通信网端到端业务通信状态监测方法，其特征在于，步骤3中，在计算通信路由中每一节点的实时状态时，按照子设备汇聚到父设备、高等级覆盖低等级的原则进行通信路由节点的实时状态计算；子设备汇聚到父设备是指子设备的告警状态应统一汇聚到父设备进行体现，子设备专指端口、板卡和机框，父设备专指网元设备；高等级覆盖低等级是指对同一父设备下的子设备，选择其中级别最高的告警覆盖低级别告警来作为父设备的告警状态；利用自递归算法实现网元设备、机框、插槽、板卡、端口多层次设备的逐层分析计算。
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