一种全光链路故障定位方法与流程

1.本发明属于光纤传输技术领域，特别是涉及一种全光链路故障定位方法。


背景技术：

2.在全光链路中，故障管理是至关重要的，当网络中的光纤遭到破坏时，链路上的所有业务就会中断，因此，一旦网络中发生故障就需要进行故障诊断来定位故障发生的确切位置，从而进行进一步的故障分离和故障修复以恢复中断的业务，由于网络中的应用越来越多，网络中的流量负载越来越大，只有快速定位发生故障的光纤链路，各层的路由协议才能够及时地调整路由，把传输到故障链路的数据通过其它链路进行传输，从而及时地恢复数据传输。
3.然而对于现有技术而言，光链路的故障定位技术进展缓慢，其基本依然依靠人力到达故障区域对可能出现的故障光纤进行检查的方式筛查出故障光纤，此过程尤为费时，从而使得光链路恢复等待时间较长，在影响光链路用户使用体验的同时也造成可光链路用户不同程度的损失。
4.因此，现有的全光链路故障定位技术，无法满足实际使用中的需求，所以市面上迫切需要能改进的技术，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种全光链路故障定位方法，解决了上述背景技术中提到的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
7.本发明为一种全光链路故障定位方法，包括以下步骤：
8.step1：设定光链路维护地域范围，捕捉设定区域内光链路线路部署情况并生成光纤链路线路部署模型；
9.step2：建立光链路故障报错维护数据库，实时接收光链路故障维护数据并储存，在储存前检索数据库中储存数据内容，确认数据库中无相似项后执行储存步骤；
10.step3：适应性配置光链路故障监测站点，光链路故障检测站点实时捕捉对应光链路运行状态，判定光链路运行状态是否符合光链路故障特征；
11.step41：步骤step3判定结果为否，返回步骤step3继续执行；
12.step42：步骤step3判定结果为是，捕捉符合光链路故障特征的光链路维护地域范围内对应故障判定监测站点及关联监测站点，确认故障区域；
13.step5：以光链路故障判定监测站点为中心在故障区范围内对管理监测站点路径链路进行发散式检测；
14.step6：在捕捉到故障的光链路时，检测结束，将故障光链路坐标发送至管理端，管理端在确认后对故障光纤链路进行维护。
15.进一步地，所述步骤step1中设置有子步骤，包括：
16.step11：分析设定区域内对应光纤链路线路部署平面图形中各链路属性，同步获取各链路位置坐标，根据光链路属性及位置坐标对光链路进行唯一编码；
17.其中，光链路属性内容分类包括：接入链路、干道链路、链路解析配速、链路配置安全等级及光链路铺设特征。
18.进一步地，所述步骤step2中对于光链路故障维护数据检索使用对应光链路的唯一编码，在确认为数据库中无异项时，对该次光链路故障维护数据进行舍弃，并对数据中储存的无异项进行维护数据次数标记，对于维护数据的标记内容包括：维护数据实施次数及时间节点。
19.进一步地，所述步骤step3中对于光链路故障监测站点的适应性配置采用遗传算法进行选定，遗传算法执行步骤包括：
[0020]ⅰ：初始化光链路节点集合和候选站点集合为网络中所有节点的集合，已选站点集合为空；
[0021]ⅱ：遍历候选站点集合，选取具有最大分支数量的作为第一个已选站点，并放入已选站点集合，将该站点以及其邻居节点从光链路集合中移除；
[0022]ⅲ：计算新选取站点到所有光链路节点的传输路径；
[0023]ⅳ：运用遗传算法对下一个监测站点进行优化选取，选取的监测站点数目达到预设上限值或光链路节点数目为空时，站点选取结束，否则转到步骤ⅲ继续执行。
[0024]
进一步地，所述步骤step3中光链路故障特征包括：光链路信号传输通断，光链路传输信号载入异常、光链路传输信号丢失、光链路接收端光功率不足及光链路活动连接器参数不正确。
[0025]
进一步地，所述步骤step42中设置有子步骤：
[0026]
step421：将由监测站点与关联监测站点组合的故障区坐标发送至光链路故障报错维护数据库中进行比对，判定是否存在相似项；
[0027]
其中，监测站点坐标为步骤ste11中设置的对应的光链路坐标，步骤step421在判定结果为是时结束，对该光链路补充标记进行后续维护处理，步骤step421判定结果为否时向下执行步骤step5。
[0028]
进一步地，所述步骤step5中对于故障区域监测站点的发散式检测采用贪婪算法规划光链路检测路径：
[0029]
ⅰ′
：建立故障区域监测站点检测模型；
[0030]
ⅱ′
：区分各监测站点关联光链路连接路径及节点；
[0031]
ⅲ′
：根据各监测站点所属光链路路径及节点设计最优检测路径；
[0032]
ⅳ′
：将
ⅲ′
中得到的各最优检测路径组合得到组合发散式路径；
[0033]
ⅴ′
：以组合发散式路径同步进行监测站点相关光链路路径检测。
[0034]
进一步地，所述
ⅰ′
中建立的故障区域监测站点检测模型处于步骤step1中部署的光纤链路线路模型上。
[0035]
进一步地，所述步骤step6的下级部署步骤step7，所述步骤step7在检测到故障光链路不唯一时以该检测结果为触发信号触发运行，所述步骤step7由如下子步骤组成，包括：
[0036]
step71：获取故障光链路对应监测站点坐标，组合监测站点形成曲线站点检测路
径，分析故障光链路的故障从属关联；
[0037]
step72：获取从级故障光链路故障属性特征，对主从级故障光链路中故障属性特征相同的从级光链路进行检测路径舍弃，对故障光链路对应监测站点进行检测路径规划。
[0038]
进一步地，所述步骤step72中对于故障光链路对应监测站点进行检测路径规划采用贪婪算法进行获取。
[0039]
本发明具有以下有益效果：
[0040]
1、本发明提供一种全光链路故障定位方法供光链路在出现故障时的故障点定位所使用，该方法具有较高的适应能力，能够适用于不同的光链路环境，在使用时通过对指定区域范围内个光链路进行编码的方式提供了光链路的识别条件，并采用建立监测站点的方式能够在光链路出现故障时第一时间缩小故障链路搜索范围，再由贪婪算法的辅助有效的规划处最为快捷的故障光链路搜索路径，从而以此大大的提升了光链路在出现故障时定位的时效，为光链路故障的维护带来了便捷。
[0041]
2、本发明在设立选择监测站点时采用遗传算法来确认，从而大大的提升了监测站点覆盖的整体性、全面性，同时对于相同的光链路故障能够通过储存的方式作为后续光链路出现故障时的参考，对于出现故障概率较高的光链路搜索确认效率更高。
附图说明
[0042]
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0043]
图1为一种全光链路故障定位方法的流程示意图；
[0044]
图2为本发明中遗传算法的逻辑步骤框架示意图。
[0045]
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
具体实施方式
[0046]
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0047]
实施例1
[0048]
请参阅图1-2所示，本发明为一种全光链路故障定位方法，包括以下步骤：
[0049]
step1：设定光链路维护地域范围，捕捉设定区域内光链路线路部署情况并生成光纤链路线路部署模型；
[0050]
step2：建立光链路故障报错维护数据库，实时接收光链路故障维护数据并储存，在储存前检索数据库中储存数据内容，确认数据库中无相似项后执行储存步骤；
[0051]
step3：适应性配置光链路故障监测站点，光链路故障检测站点实时捕捉对应光链路运行状态，判定光链路运行状态是否符合光链路故障特征；
[0052]
step41：步骤step3判定结果为否，返回步骤step3继续执行；
[0053]
step42：步骤step3判定结果为是，捕捉符合光链路故障特征的光链路维护地域范围内对应故障判定监测站点及关联监测站点，确认故障区域；
[0054]
step5：以光链路故障判定监测站点为中心在故障区范围内对管理监测站点路径链路进行发散式检测；
[0055]
step6：在捕捉到故障的光链路时，检测结束，将故障光链路坐标发送至管理端，管理端在确认后对故障光纤链路进行维护。
[0056]
其中，步骤step1中设置有子步骤，包括：
[0057]
step11：分析设定区域内对应光纤链路线路部署平面图形中各链路属性，同步获取各链路位置坐标，根据光链路属性及位置坐标对光链路进行唯一编码；
[0058]
光链路属性内容分类包括：接入链路、干道链路、链路解析配速、链路配置安全等级及光链路铺设特征。
[0059]
其中，步骤step2中对于光链路故障维护数据检索使用对应光链路的唯一编码，在确认为数据库中无异项时，对该次光链路故障维护数据进行舍弃，并对数据中储存的无异项进行维护数据次数标记，对于维护数据的标记内容包括：维护数据实施次数及时间节点。
[0060]
其中，步骤step3中光链路故障特征包括：光链路信号传输通断，光链路传输信号载入异常、光链路传输信号丢失、光链路接收端光功率不足及光链路活动连接器参数不正确。
[0061]
其中，步骤step42中设置有子步骤：
[0062]
step421：将由监测站点与关联监测站点组合的故障区坐标发送至光链路故障报错维护数据库中进行比对，判定是否存在相似项；
[0063]
监测站点坐标为步骤ste11中设置的对应的光链路坐标，步骤step421在判定结果为是时结束，对该光链路补充标记进行后续维护处理，步骤step421判定结果为否时向下执行步骤step5。
[0064]
其中，步骤step6的下级部署步骤step7，步骤step7在检测到故障光链路不唯一时以该检测结果为触发信号触发运行，步骤step7由如下子步骤组成，包括：
[0065]
step71：获取故障光链路对应监测站点坐标，组合监测站点形成曲线站点检测路径，分析故障光链路的故障从属关联；
[0066]
step72：获取从级故障光链路故障属性特征，对主从级故障光链路中故障属性特征相同的从级光链路进行检测路径舍弃，对故障光链路对应监测站点进行检测路径规划。
[0067]
其中，步骤step72中对于故障光链路对应监测站点进行检测路径规划采用贪婪算法进行获取。
[0068]
实施例2
[0069]
在具体实施层面，在实施例1的基础上，本实施例参照图1所示对实施例1中全光链路故障定位方法做进一步具体说明：
[0070]
步骤step3中对于光链路故障监测站点的适应性配置采用遗传算法进行选定，遗传算法执行步骤包括：
[0071]ⅰ：初始化光链路节点集合和候选站点集合为网络中所有节点的集合，已选站点集合为空；
[0072]ⅱ：遍历候选站点集合，选取具有最大分支数量的作为第一个已选站点，并放入已选站点集合，将该站点以及其邻居节点从光链路集合中移除；
[0073]ⅲ：计算新选取站点到所有光链路节点的传输路径；
[0074]ⅳ：运用遗传算法对下一个监测站点进行优化选取，选取的监测站点数目达到预设上限值或光链路节点数目为空时，站点选取结束，否则转到步骤ⅲ继续执行。
[0075]
实施例3
[0076]
在具体实施层面，在实施例1的基础上，本实施例参照图1所示对实施例1中全光链路故障定位方法做进一步具体说明：
[0077]
步骤step5中对于故障区域监测站点的发散式检测采用贪婪算法规划光链路检测路径：
[0078]
ⅰ′
：建立故障区域监测站点检测模型；
[0079]
ⅱ′
：区分各监测站点关联光链路连接路径及节点；
[0080]
ⅲ′
：根据各监测站点所属光链路路径及节点设计最优检测路径；
[0081]
ⅳ′
：将
ⅲ′
中得到的各最优检测路径组合得到组合发散式路径；
[0082]
ⅴ′
：以组合发散式路径同步进行监测站点相关光链路路径检测。
[0083]
其中，
ⅰ′
中建立的故障区域监测站点检测模型处于步骤step1中部署的光纤链路线路模型上。
[0084]
性能试验
[0085]
设定xxx城区作为试验目标，试验周期为一周，对xxx城区先后进行为时四周的试验；其中第三周期第四周期通过本发明实施例中提供技术方案对xxx城区的光链路用户进行维护，第一周期及第二周期通过现有光链路服务的人工热线接通再出勤的方式进行维护；
[0086]
期间，xxx城区未出现新增光链路，xxx城区所有光链路用户使用光链路以常态化使用，分别进行各项试验数据的采集与记载，每一周期结束后对记录数据取均值记录于下表：
[0087][0088]
由上表记载内容可以看出，通过本实施例对于xxx城区所有光链路用户的维护效果相比于人工热线而言所带来的积极效率更快，且在本技术方案服务下的xxx城区光链路故障维护效率呈上升趋势，故障率呈下降趋势。
[0089]
综上而言，本发明提供一种全光链路故障定位方法供光链路在出现故障时的故障点定位所使用，该方法具有较高的适应能力，能够适用于不同的光链路环境，在使用时通过对指定区域范围内个光链路进行编码的方式提供了光链路的识别条件，并采用建立监测站
点的方式能够在光链路出现故障时第一时间缩小故障链路搜索范围，再由贪婪算法的辅助有效的规划处最为快捷的故障光链路搜索路径，从而以此大大的提升了光链路在出现故障时定位的时效，为光链路故障的维护带来了便捷；同时本发明在设立选择监测站点时采用遗传算法来确认，从而大大的提升了监测站点覆盖的整体性、全面性，同时对于相同的光链路故障能够通过储存的方式作为后续光链路出现故障时的参考，对于出现故障概率较高的光链路搜索确认效率更高。
[0090]
以上仅为本发明的优选实施例，并不限制本发明，任何对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，对其中部分技术特征进行等同替换，所作的任何修改、等同替换、改进，均属于在本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种全光链路故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：step1：设定光链路维护地域范围，捕捉设定区域内光链路线路部署情况并生成光纤链路线路部署模型；step2：建立光链路故障报错维护数据库，实时接收光链路故障维护数据并储存，在储存前检索数据库中储存数据内容，确认数据库中无相似项后执行储存步骤；step3：适应性配置光链路故障监测站点，光链路故障检测站点实时捕捉对应光链路运行状态，判定光链路运行状态是否符合光链路故障特征；step41：步骤step3判定结果为否，返回步骤step3继续执行；step42：步骤step3判定结果为是，捕捉符合光链路故障特征的光链路维护地域范围内对应故障判定监测站点及关联监测站点，确认故障区域；step5：以光链路故障判定监测站点为中心在故障区范围内对管理监测站点路径链路进行发散式检测；step6：在捕捉到故障的光链路时，检测结束，将故障光链路坐标发送至管理端，管理端在确认后对故障光纤链路进行维护。2.根据权利要求1所述的一种全光链路故障定位方法，其特征在于，所述步骤step1中设置有子步骤，包括：step11：分析设定区域内对应光纤链路线路部署平面图形中各链路属性，同步获取各链路位置坐标，根据光链路属性及位置坐标对光链路进行唯一编码；其中，光链路属性内容分类包括：接入链路、干道链路、链路解析配速、链路配置安全等级及光链路铺设特征。3.根据权利要求1所述的一种全光链路故障定位方法，其特征在于，所述步骤step2中对于光链路故障维护数据检索使用对应光链路的唯一编码，在确认为数据库中无异项时，对该次光链路故障维护数据进行舍弃，并对数据中储存的无异项进行维护数据次数标记，对于维护数据的标记内容包括：维护数据实施次数及时间节点。4.根据权利要求1所述的一种全光链路故障定位方法，其特征在于，所述步骤step3中对于光链路故障监测站点的适应性配置采用遗传算法进行选定，遗传算法执行步骤包括：ⅰ：初始化光链路节点集合和候选站点集合为网络中所有节点的集合，已选站点集合为空；ⅱ：遍历候选站点集合，选取具有最大分支数量的作为第一个已选站点，并放入已选站点集合，将该站点以及其邻居节点从光链路集合中移除；ⅲ：计算新选取站点到所有光链路节点的传输路径；ⅳ：运用遗传算法对下一个监测站点进行优化选取，选取的监测站点数目达到预设上限值或光链路节点数目为空时，站点选取结束，否则转到步骤ⅲ继续执行。5.根据权利要求1所述的一种全光链路故障定位方法，其特征在于，所述步骤step3中光链路故障特征包括：光链路信号传输通断，光链路传输信号载入异常、光链路传输信号丢失、光链路接收端光功率不足及光链路活动连接器参数不正确。6.根据权利要求1所述的一种全光链路故障定位方法，其特征在于，所述步骤step42中设置有子步骤：step421：将由监测站点与关联监测站点组合的故障区坐标发送至光链路故障报错维
护数据库中进行比对，判定是否存在相似项；其中，监测站点坐标为步骤ste11中设置的对应的光链路坐标，步骤step421在判定结果为是时结束，对该光链路补充标记进行后续维护处理，步骤step421判定结果为否时向下执行步骤step5。7.根据权利要求1所述的一种全光链路故障定位方法，其特征在于，所述步骤step5中对于故障区域监测站点的发散式检测采用贪婪算法规划光链路检测路径：
ⅰ′
：建立故障区域监测站点检测模型；
ⅱ′
：区分各监测站点关联光链路连接路径及节点；
ⅲ′
：根据各监测站点所属光链路路径及节点设计最优检测路径；
ⅳ′
：将
ⅲ′
中得到的各最优检测路径组合得到组合发散式路径；
ⅴ′
：以组合发散式路径同步进行监测站点相关光链路路径检测。8.根据权利要求7所述的一种全光链路故障定位方法，其特征在于，所述
ⅰ′
中建立的故障区域监测站点检测模型处于步骤step1中部署的光纤链路线路模型上。9.根据权利要求1所述的一种全光链路故障定位方法，其特征在于，所述步骤step6的下级部署步骤step7，所述步骤step7在检测到故障光链路不唯一时以该检测结果为触发信号触发运行，所述步骤step7由如下子步骤组成，包括：step71：获取故障光链路对应监测站点坐标，组合监测站点形成曲线站点检测路径，分析故障光链路的故障从属关联；step72：获取从级故障光链路故障属性特征，对主从级故障光链路中故障属性特征相同的从级光链路进行检测路径舍弃，对故障光链路对应监测站点进行检测路径规划。10.根据权利要求9所述的一种全光链路故障定位方法，其特征在于，所述步骤step72中对于故障光链路对应监测站点进行检测路径规划采用贪婪算法进行获取。

技术总结
本发明公开了一种全光链路故障定位方法，涉及光纤传输技术领域，本发明包括：设定光链路维护地域范围，捕捉设定区域内光链路线路部署情况并生成光纤链路线路部署模型；建立光链路故障报错维护数据库，实时接收光链路故障维护数据并储存，在储存前检索数据库中储存数据内容，本发明具有较高的适应能力，能够适用于不同的光链路环境，在使用时通过对指定区域范围内个光链路进行编码的方式提供了光链路的识别条件，并采用建立监测站点的方式能够在光链路出现故障时第一时间缩小故障链路搜索范围，再由贪婪算法的辅助有效的规划处最为快捷的故障光链路搜索路径，从而以此大大的提升了光链路在出现故障时定位的时效。光链路在出现故障时定位的时效。光链路在出现故障时定位的时效。


技术研发人员：潘祯 刘康 彭琳钰 刘育瑞 汤玮 蔡诚 艾博君 贺寅智
受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司
技术研发日：2022.06.28
技术公布日：2023/9/7