基于数字化转型的波分网络单波隐患智能诊断技术研究

摘 要:当前底层基础传送网基本上是由波分网络构成，波分系统的单波性能直接决定了客户业务的运行质量，而传统的单波维护工作主要依靠人工执行，通过比对当前光功率与基准值，或比对当前光功率与上次查询的值，以此获取异常数据，对筛选出来的异常数据还需结合板卡型号、工作参数、波道数等关键信息进一步确定是否需要处理。本课题就是通过建立波分系统单波业务模型，实现光功率基准值的自动计算和自动比对，通过对波分系统的光功率监控实现客户业务的监控，从而满足波分系统运行质量要求，实现隐患的自动识别。

关键词：波分网络；单波隐患；光功率；衰耗；自动派单  

背景

当前底层基础传送网基本都是波分系统构成的，在系统上运行的单波质量直接决定了客户业务的运行质量，长期以来，由于无法及时获取波分网络的质量导致大量的业务申告和网络故障，因此如何让网络说话就变得尤为重要。

光功率是评估波分网络质量的关键指标，也是判断传输网络运行质量的重要依据。在日常维护工作中，定期对波分网络光功率进行巡检，可以及时发现波分网络隐患。目前巡检主要依靠人工执行，通过比对当前光功率与基准值，或比对当前光功率与上次查询的值，以此获取异常数据，对筛选出来的异常数据还需结合板卡型号、工作参数、波道数等关键信息进一步确定是否需要处理。此项工作给维护人员带来较高的技术要求和大量的繁琐劳动。

为了避免上述情况的发生，迫切需要创建波分系统光功率自动计算模型，实现网络质量透视，用自动巡检作业替代繁琐的人工劳动，使短周期巡视成为可能。通过建立波分系统单波模型，每天网管数据分析比对，实现波分系统性能的每日巡检；通过工单中心实现隐患工单的派发，实现波分网络单波隐患处理过程的可查、可管、可控。

单波隐患预测模型共用到了4个业务模型，分别为单波光功率超标判定模型、DCP收光偏差超标判定模型、平坦度超标判定模型、波道数量异常判定模型，下面进行详细阐述。

实现方式

2.1 数据获取

本次实验用到的数据主要分为三类，其中系统静态数据从资源系统获取，系统运行实时数据从网管系统获取，部分关键参数通过页面导入的方式进行维护。下边分别对这三类数据的内容和获取方式进行描述。

2.1.1  系统静态数据获取

系统静态数据主要包括构成波分系统的网元、拓扑、传输系统、光网元名称、光网元类型、光网元与子网元关联关系、设备厂家、网络级别、设备所属地市、承载拓扑的光缆段、光缆长度等信息，这些信息主要从资源系统获取，通过标准化接口实现数据的定期更新。

2.1.2系统运行实时数据获取

系统运行实时数据主要指波分网络24小时性能数据，主要是板卡的光功率数据。需要在网管上设置定时任务，每天0点后自动将前一天全网的波分性能数据生成TXT文件或CSV文件，通过SFTP协议每天定时推送。

2.1.3页面导入的关键参数

从页面导入的参数是指从现有的O域系统无法获取，且不支持通过网管定时任务获取的数据，主要包括波分系统复用段的实际波道数、每个板卡的光参数、系统配置可调光衰信息和各槽位实际配置板卡的型号信息。

2.2 模型创建

2.2.1单波光功率超标判定模型

利用系统运行当前光功率值与基准值之间的偏差，当偏差超过设定门限时，则判定存在隐患，并且根据偏差的程度将隐患分为一般和紧急两个等级。

针对具备保护板的单波隐患进行派单：华为保护板检索DCP或OLP，中兴保护板检索SOP，烽火保护板检索OCP。以下简称保护板。其中华为部分OLP、中兴部分SOP，用作主光保护，根据拓扑连接关系，未与光放板有连接关系的保护板按照单波光功率超标判定模型判别。

2.2.2 DCP收光偏差超标判定模型

DCP收光偏差超标判定模型主要是通过内部拓扑连接关系，获取DCP相连主备关联关系，通过主备端口的输入光功率偏差判定是否存在收光偏差过大的场景，该模型主要使用24小时性能数据进行比对。

2.2.3 平坦度超标判定模型

平坦度超标判定原理是利用扫波板24小时性能数据中，当前性能值+20dB=MON口各信道值，根据收/发方向连接的MON口所在的光放板型号，MON口各信道值在1dB或者4dB（+/-）3dB内为正常，当偏差超过设置的门限，则判定为超标。

2.2.4 波道数量异常判定模型

根据“扫波板性能信息”解析出某一OTM站收/发某个方向的波道数量，例如A站收B站数量，与B站发A站数量，两值需相同。若不同，则判定为异常。

2.3 派发规则

2.3.1单波光功率超标

保护板端口光功率：华为< -12，中兴< -12，烽火< -10，主备光功率差异值的绝对值（同一块保护板一路的1口和2口光功率相减）超过8dB的单波触发派发隐患单。

 2.3.2 平坦度超标

华为：24小时性能文件中华为字段包括监视对象、性能事件、当前性能值、最大性能值、最小性能值。根据收/发方向连接的MON口所在的光放板型号，MON口各信道值最大值与最小值相减，结果超过6，需要关注平坦度，按照系统及站点派发隐患单。

中兴及烽火：按月导入扫波板的性能值，隐患系统在“数据导入”界面增加“扫波板性能信息”，中兴字段包括网元、测量对象（监视对象）、输入光功率、最大输入光功率、最小输入光功率、中心波长、中心波长最大值、中心波长最小值。输入光功率在1dB或者4dB（+/-）3dB内为正常，超出此值，需要关注平坦度，按照系统及站点派发隐患单。

2.3.3 波道数量异常

每月隐患系统后台根据华为自动上传的“扫波板性能信息”和中兴/烽火手工上传的“扫波板性能信息”解析出某一OTM站收/发某个方向的波道数量，例如A站收B站数量，与B站发A站数量，两值需相同。若不同，可派发工单，按照“同一地市同一传输系统”压缩到一张工单后发给TOP，TOP给地市云网运营中心网格派发隐患单。

分析总结

本研究模型构建完成了波分系统单波隐患的自动发现，通过在线流程可实现隐患工单自动派发、处理过程在线可查、处理结果自动归档，实现了波分系统隐患处理的全流程在线管控。

实现了用自动化的手段代替人工发现光路隐患，降低了维护人员工作的复杂度，将排查周期由原来一月一次变为了一天一次，覆盖了中兴、华为、烽火三个厂家包括县乡环在内的所有波分系统；隐患处理流程的构建，实现了隐患处理过程的线上化，带来维护效率和管理水平的提升。