[發明專利]利用時間序列預測模型增強路由計算可靠性的系統及方法

有效

• 申請號: 201310628690.0
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103685014B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 顧磊;曹東
• 申請（專利權）人: 武漢日電光通信工業有限公司
• 主分類號: H04L12/701
• 分類號: H04L12/701;H04L12/803;H04L12/24;H04L12/26
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 王丹

1.利用時間序列預測模型增強路由計算可靠性的系統，其特征在于：它包括以下模塊：

SPF路由計算模塊，用于對現有路由情況以及用戶輸入進行最短路徑搜索算法的計算，采用單源最短路徑的貪心算法，將QoS滿足帶寬的差值作為權值，采取二叉堆進行優化，并將計算結果作為返回值；所述的計算結果分為3類：第1類是在源宿點之間無任何滿足要求路徑，第2類是在源宿點之間只有唯一的一條可行路徑，第3類是在源宿點之間存在多條滿足要求路徑；

模型預處理模塊，用于當SPF路由計算模塊的計算結果屬于第3類時，將涉及到的承載鏈路關聯的告警數據從歷史告警信息數據庫中查詢出來，進行預處理；預處理包括將與之相關的告警數據提取出來轉換為需要的模型數據，進行平穩化檢測和平穩化處理，得到平穩化樣本數據；

歷史告警信息數據庫，用于存儲告警數據，供模型預處理模塊調用；告警數據包括告警標識、告警級別以及發生時間；

模型計算模塊，用于對平穩化樣本數據進行自相關函數與偏自相關函數的計算，進行模式的識別，確定模型的類型，然后通過求最小殘差方差獲取最小階數確定模型的階數，在階數固定的情況下通過矩估計法來進行模型參數的估算，獲得模型的數學函數；所述的模型的類型分為AR模型、MA模型和ARMA模型3類；

分析統計模塊，用于根據模型計算模塊獲得的模型的類型和階數，結合估計出來的模型參數建立估計函數，通過估計函數計算預測結果并保存，最終將最低的預測結果作為建議值返回給用戶作為本次路由計算的最可靠鏈路。

2.根據權利要求1所述的利用時間序列預測模型增強路由計算可靠性的系統，其特征在于：所述的SPF路由計算模塊包括轉換存儲模塊、QoS加權運算模塊和matrix運算SPF模塊；轉換存儲模塊用于將所有可用承載路徑信息運用矩陣二維數組方式進行轉換與存儲；QoS加權運算模塊用于將用戶需求的QoS帶寬信息計算出加權值與現有內存中的所有路徑帶寬進行過濾，獲取所有滿足該QoS帶寬的路徑信息并保存內存中以便下一步的計算；matrix運算SPF模塊用于采取最短路徑算法進行加權最短路徑的計算，獲取計算結果。

3.根據權利要求1所述的利用時間序列預測模型增強路由計算可靠性的系統，其特征在于：所述的模型預處理模塊包括數據轉換模塊、平穩化檢測模塊和平穩化處理模塊；數據轉換模塊用于查詢承載鏈路相關的告警數據并進行除噪處理，將除噪后的告警數據轉換為檢測時間間隔為T的樣本數據，T為預設值；平穩化檢測模塊用于利用游程檢測方式將樣本數據與均值比較檢測樣本數據是否為平穩化樣本數據；平穩化處理模塊用于將非平穩化樣本數據進行差分運算將其變成平穩化樣本數據；

所述的均值通過計算告警級別與個數獲取。

4.根據權利要求1所述的利用時間序列預測模型增強路由計算可靠性的系統，其特征在于：所述的模型計算模塊包括識別計算模塊、模型定階模塊和模型定參模塊；識別計算模塊用于先求得平穩化樣本數據的自協方差然后求得其自相關函數，根據求解線性方程組獲得求解偏自相關函數，分別存儲在數組中，然后采取循環統計手段，判定截尾性是否滿足AR，MA，或者ARMA模型之一；模型定階模塊用于根據所確定的模型通過求最小殘差方差獲取最小階數確定模型的階數；模型定參模塊用于在階數固定的情況下采取矩估計法對模型線性方程組求解獲取模型參數存儲為二維數組。

5.根據權利要求1所述的利用時間序列預測模型增強路由計算可靠性的系統，其特征在于：所述的分析統計模塊包括函數求值模塊和加權統計模塊；函數求值模塊用于將模型計算模塊計算的模型的階數和模型參數帶入模型函數中，并且獲取系統當前時間，以檢測時間間隔為t預測之后m天的告警數據，每一條承載鏈路或服務路徑都進行預測結果的求值；加權統計模塊用于將求得的預測結果根據告警級別來進行加權計算平均值，將最低的預測結果作為建議值返回給用戶作為本次路由計算的最可靠鏈路；m為預設值。