基于大数据技术的通信网络故障检测方法.pdf
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1、信息通信基于大数据技术的通信网络故障检测方法马璐璐,黄亚蒙?,徐源音3(1.郑州职业技术学院信息工程与大数据学院,河南郑州45 0 10 0;2.黄河交通学院智能工程学院,河南焦作45 495 0;3.河南工程学院软件学院,河南郑州45 0 10 0)摘要:由于传统方法在通信网络故障检测应用中不仅查全率比较低,而且检测时间比较长,现实检测效果不佳,提出基于大数据技术的通信网络故障检测方法。利用大数据处理技术对通信网络数据降维,并提取故障信号,通过对故障信号拟合处理,拟合成一个结构性数据文件,提取通信网络拥塞、网络分割、网络故障风险、以及网络匹配度等故障特征,利用大数据技术建立故障识别检测模型,
2、对故障特征与大数据库数据匹配,识别检测到故障类型,以此完成基于大数据技术的通信网络故障检测。经实验证明,设计方法查全率在95%以上,检测时间为0.35 s,在通信网络故障检测方面具有良好的应用前景。关键词:大数据技术;通信网络;故障检测;查全率;结构性数据中图分类号:TP3930引言通信网络故障不仅会影响到网络正常运行,降低通信速率,而且还会影响到网络信息安全,出现信息丢失,严重情况下还会出现通信网络瘫痪,因此对通信网络故障检测具有一定的现实意义。最初对网络故障检测是采用人工的方式,由技术人员对通信网络硬件进行定期检查,并借助测试系统对通信网络软件进行检测,工作人员根据网络软硬件情况对网络状态
3、综合分析,以此检测出网络故障,这种方式检测结果具收稿日期:2 0 2 3-0 1-2 8作者简介:马璐璐(1996-),女,河南方城县人,硕士,助教,研究方向:智能信息处理。ii+.+.从图4可以看出,在本次实验中,应用计算机技术与虚拟J.鞋类工艺与设计,2 0 2 2,2(0 9):43-45.现实技术创作数字媒体艺术成本比较低,最高成本为建筑外3 唐丽丽,陈桂珍,许静.计算机数字媒体与虚拟现实技术的观创作的7 12 6 元,最低成本为城市绿化创作消耗45 6 1元,融合策略 J.电脑知识与技术,2 0 2 2,18(0 4):110-111.相比较两种传统方法,创作成本比较低,传统方法1最
4、高创4张晓霞.基于虚拟现实技术与数字媒体技术融合创作初探作成本为2 38 9 6 元,传统方法2 最高创作成本为2 346 5 元,两J.吉林工程技术师范学院学报,2 0 2 1,37(12):45-47.种传统方法在本次实验中数字媒体艺术创作总成本为8 2 6 43元、5 高蕾.关于数字媒体技术与虚拟现实技术的结合分析 J.83648元,设计方法总成本仅为2 16 45 元,远远低于两种传统科技与创新,2 0 2 1(0 9):18 0-18 1.方法。因此本次实验结果证明了,无论是在数字媒体艺术图6宋歆睿.虚拟现实技术在数字媒体交互方式改善中的成功像清晰度方面,还是创作成本方面,设计方法均
5、表现出明显应用 J.信息系统工程,2 0 2 1(0 4):19-2 1.的优势,相比较两种传统方法更适用于数字媒体技术创作,7马丹.基于虚拟现实技术的数字媒体艺术设计系统 .现同时也验证了计算机技术与虚拟现实技术在数字媒体领域代电子技术,2 0 2 1,44(0 5):117-12 0.具有良好的应用前景。8邢爱花.虚拟现实技术在数字媒体设计中的应用 J.传媒5结语论坛,2 0 2 0,3(2 4):45-46.9李晓宁,杨悦,李素芳,等.基于虚拟现实技术的数字媒体艺此次结合相关文献资料,以及计算机技术与虚拟现实技术创作研究 J.产业与科技论坛,2 0 2 0,19(2 4)5 2-5 3.
6、术的技术优势,针对传统方法存在的不足和缺陷,将两种技术10施斌.虚拟现实技术的发展对数字媒体专业的影响分析 J.应用到数字媒体领域,提出了一种新的数字媒体艺术创作思计算机产品与流通,2 0 2 0(11):2 12.路,有效提高了数字媒体艺术图像清晰度和画质质量,以及降11徐凯.虚拟现实技术在数字媒体作品中的应用 .中国新技低了数字媒体艺术创作成本,实现了对传统方法的优化与创术新产品,2 0 2 0(12):41-42.新。此次研究对推广计算机技术与虚拟现实技术在数字媒体12何叶田田.中国数字媒体艺术作品与虚拟现实技术的交叉领域中广泛应用,提高数字媒体艺术创作水平,具有一定的现与融合运用研究
7、J.西部广播电视,2 0 2 0(0 8):13-14.实意义。13刘庆立.借助虚拟现实技术推动数字媒体发展一一评虚参考文献:拟现实技术 J.中国科技论文,2 0 2 0,15(0 4):49 4.1余文明。浅析虚拟现实技术下数字媒体交互方式的创新14马耀军.计算机技术在5 G通信网络中的有效应用 J.无线J.电子元器件与信息技术,2 0 2 2,6(0 7):12 6-12 9.互联科技,2 0 2 2,19(12):10-12.2黄璇。基于虚拟现实技术的数字媒体艺术设计创作研究2023年第0 5 期(总第 2 45 期)文献标识码:A文章编号:2 0 9 6-9 7 5 9(2 0 2 3
8、)0 5-0 0 9 6-0 3有一定的主观性,逐渐被智能化检测方式取代,但是国内关于通信网络故障自动化检测研究起步比较晚,当前相关技术与理论还不够成熟,传统方法在实际应用中不仅查全率比较低,而且检测时间比较长,无法达到预期的自动化检测效果,为此提出基于大数据技术的通信网络故障检测方法。1基于大数据技术的故障信号降维处理及提取通常情况下通信网络为分布式网络结构,各个网络功能都有对应的功能层,主要分为三个功能层,具体架构如下图1所示。+96Changjiang Information&Communications业务应用层综合业务接入层信号传输层图1通信网络架构图Y如图1所示,三个功能层功能发挥
9、是以支撑网为支撑,分布式的通信网络决定了通信网络具有高维度特性,导致网络故障信号也具有多维特征2。为了方便后续故障检出程序快速有效进行,采用大数据处理技术对故障数据进行降维处理,f其可表示为:(1)b式中,c表示降维出口后的通信网络故障信号;z表示故障信号在n维下的向量均值;Zkm表示故障信号在n维下的向量值;b表示故障信号向量方差3。利用协方差矩阵计算出降维后故障信号的特征值:(2)式中,A表示故障信号的特征值;,表示故障特征主成分;E表示故障信号协方差矩阵;W表示故障信号分布的边向量。利用上述公式确定故障信号特征值,如果A大于零,则表示该信号为可疑信号;如果A小于零,则表示该信号为正常信号
10、。根据特征值A提取到通信网络故障信号。2故障信号拟合考虑到提取到的网络故障信号类别较多,故通过对提取的故障信号进行拟合处理,该过程为一个完全闭合的信号参量处理过程6。在网络故障信号降维处理的基础上,将已经提取的信号参量拟合成一个结构性数据文件,其可表示为:Y=min ZKamim式中,Y表示拟合后的故障信号;aminvamax分别表示最小故障信号分割系数和最大故障信号分割系数;0、O1分别表示信号列表中第一个和最后一个故障信号拟合权限项;K表示故障信号信息参量;8 表示最小参量数值。3通信网络故障特征提取不同的通信网络故障表现出来的特征是不同的,有可能故障表现的是一种特征,也有可能故障表现的是
11、多种特征 7 。通信网络故障特征主要表现为网络拥塞、网络分割、网络故障风险及网络匹配度。利用网络拥塞系数表示出网络拥塞程度,其可表示为:(4)式中,R表示通信网络拥塞系数;d表示网络通信系数;p表示通信网络中故障信息的稳定传输系数;hi、h 分别表示为拥塞故障信号参量及基础定义项18 。利用网络分割粒度表示出故障状态下通信网络被分割程度,其可表示为:(5)AS式中,T表示通信网络分割粒度;AS表示通信网络分割参97马璐璐等:基于大数据技术的通信网络故障检测方法数。采用权重法对通信网络故障风险指数计算,其可表示为:(6)F支撑网式中,G表示通信网络故障风险指数;L表示通信时间;F表示网络异常权重
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