通信网络拓扑分层方法及装置与流程

本技术涉及通信领域，尤其涉及一种通信网络拓扑分层方法及装置。

背景技术：

1、随着电信业务的发展，电信网络的规模越来越大，越来越复杂。从故障处理的角度来看，清晰准确的拓扑图对故障分析的影响非常大。例如：在无线通信网络中，传输节点故障导致无线基站断站场景下，网络拓扑图能够支撑工程师快速排查故障。

2、相关技术中，针对电信网络的拓扑分析时，通常会将设备与设备之间的物理逻辑连接抽像成点、线构成的网络，然后调用圆形、引力-斥力等算法完成拓扑布局的计算呈现。例如，在圆形的拓扑分析布局算法中，会将网络拓扑图尽量布局成圆形。在引力-斥力的拓扑分析布局算法中，会计算点与点之间的物理斥力进而完成拓扑分析布局。但由于相关技术中的算法没有考虑电信网络的层次，使得生成的拓扑图也无法体现电信网络的层次结构。

3、因此，如何提供一种能够解决上述技术问题的通信网络拓扑分层方法是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，提出了一种通信网络拓扑分层方法及装置。能够解决生成的目标有向拓扑图中针对网元的分层结果不准确，目标有向拓扑图的呈现效果不清晰的问题。

2、第一方面，本技术的实施例提供了一种通信网络拓扑分层方法。所述方法包括：

3、获取目标通信网络的网元信息和链路信息，所述目标通信网络中包括多个网元和网元之间的多个链路，所述网元信息用于指示每个网元的基本信息，所述链路信息用于指示每个链路的基本信息；

4、根据所述网元信息和所述链路信息，生成各网元的网元静态属性表和各链路的链路属性表，各所述网元静态属性表用于记录对应网元的静态属性信息，各所述链路属性表用于记录对应链路的链路属性信息；

5、根据所述网元静态属性表和所述链路属性表，生成各网元的网元动态属性表，所述网元动态属性表用于记录对应网元的节点信息，所述节点信息用于指示网元的节点类型、节点编号和度值；

6、基于层级划分规则和所述多个网元中多个第一网元的网元静态属性表，确定各所述第一网元的拓扑层级；

7、基于所述第一网元的拓扑层级和网元静态属性表进行模型训练，得到层级推理模型；

8、利用所述层级推理模型和所述所述多个网元中除所述第一网元之外的第二网元的网元静态属性表，确定各所述第二网元的拓扑层级。

9、通过第一方面，针对不同的目标通信网络就可以训练出对应的层级推理模型，使得各网元的拓扑层级确定的更为准确。还可以提高针对目标通信网络的各网元的拓扑层级的确定速度和效率。

10、在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

11、基于各所述网元的拓扑层级、网元动态属性表、网元静态属性表以及各所述链路属性表，生成对应所述目标通信网络的预设布局类型的目标有向拓扑图。

12、这样，能够自动、快速地生成目标有向拓扑图，生成的目标有向拓扑图中针对网元的分层结果更准确。使得生成目标有向拓扑图的效率和速度得到有效提升，极大的节省了生成目标有向拓扑图的时间等成本。在无线通信网络中，传输节点故障导致无线基站断站的场景下，分层准确且呈现效果清晰的目标有向拓扑图有利于工程师快速排查故障。在一种可能的实现方式中，根据所述网元静态属性表和所述链路属性表，生成各网元的网元动态属性表，包括：

13、根据所述网元静态属性表和所述链路属性表，进行针对所述目标通信网络的链节点查询，确定出节点类型为链节点的链网元以及各所述链网元的链编号，所述节点编号包括所述链编号；

14、根据所述网元静态属性表和所述链路属性表，进行针对所述目标通信网络的环节点查询，确定出节点类型为环节点的环网元以及各所述环网元的环编号，所述节点编号包括所述环编号；

15、根据各所述网元的节点类型、节点编号和度值，生成各所述网元的网元动态属性表。

16、这样，通过使用链节点、链编号、环节点、环编号等多个分层参数得到的分层结果比使用单一参数得到的分层结果更准确，还可以提高针对目标通信网络的各网元的拓扑层级的确定速度和效率。

17、在一种可能的实现方式中，根据所述网元静态属性表和所述链路属性表，进行针对所述目标通信网络的链节点查询，确定出节点类型为链节点的链网元以及各所述链网元的链编号，包括：

18、遍历各未查链路属性表，确定出每个未查网元当前对应的出现次数；

19、根据每个未查网元对应的出现次数，执行以下操作中的任意一种：

20、若未查网元中存在连接的网元均未查且所述出现次数为1的第三网元，则确定所述第三网元为节点类型为链节点的链网元，将所述第三网元和记录有所述第三网元的各链路属性表标记为已查以及为每个所述第三网元设置不同的链编号，重复执行遍历各未查链路属性表，确定出每个未查网元当前对应的出现次数及之后的步骤；

21、若未查网元中存在连接至少一个第一已查网元且所述出现次数为1的第四网元，则确定所述第四网元为节点类型为链节点的链网元，将各所述第一已查网元的链编号作为第一已查网元连接第四网元的链编号，将所述第四网元和记录有所述第四网元的各链路属性表标记为已查，重复执行遍历各未查链路属性表，确定出每个未查网元当前对应的出现次数及之后的步骤；

22、若每个未查网元的所述出现次数均大于1，则确定出记录在至少一个已查链路属性表中的各未查的第五网元，将所述第五网元确定为节点类型为链节点的链网元，并各第二已查网元的链编号作为第二已查网元连接的所述第五网元的链编号，结束链节点查询。

23、这样，使得链节点查询过程更准确、快速，可以提高针对目标通信网络的各网元的拓扑层级的确定速度和效率。

24、在一种可能的实现方式中，遍历各未查链路属性表，确定出每个未查网元当前对应的出现次数，包括：

25、遍历各未查链路属性表统计出每个未查网元所在的未查链路属性表的表数量，将所述表数量确定为出现次数；或者

26、遍历各未查链路属性表统计出每个未查网元所在的未查链路的链路数量，将所述链路数量确定为出现次数。

27、这样，可以避免链节点查询过程中出现漏查、重复查的问题，使得链节点查询过程更准确。

28、在一种可能的实现方式中，根据所述网元静态属性表和所述链路属性表，进行针对所述目标通信网络的环节点查询，确定出节点类型为环节点的环网元以及各所述环网元的环编号，包括：

29、从所述多个网元中确定出起始网元，所述起始网元为当前时刻之前所述多个网元中未被作为起始网元的任意网元；

30、根据所述网元静态属性表和所述链路属性表，确定出所述起始网元所连接的各目标网元以及所述起始网元与对应的目标网元所在的新最短环路径，所述新最短环路径为当前时刻之前未查找出的新的最短环路径；

31、将各所述新最短环路径中的各网元确定为节点类型为环节点的环网元，为各所述新最短路径设不同的环编号，同一所述新最短环路径中各网元的环编号为所在新最短环路径的环编号；

32、若所述多个网元中存在未被作为起始网元的任意网元，则继续从所述多个网元中确定出下一个起始网元，重复执行根据所述网元静态属性表和所述链路属性表，确定出所述起始网元所连接的各目标网元以及所述起始网元与对应的目标网元所在的新最短环路径及之后的步骤；

33、其中，若所述多个网元中不存在未被作为起始网元的任意网元，则结束环节点查询。

34、这样，使得环节点查询过程更准确、快速，可以提高针对目标通信网络的各网元的拓扑层级的确定速度和效率。。

35、在一种可能的实现方式中，所述网元的网络层级包括：无线、承载接入、承载汇聚、承载核心、骨干网和核心网中的任意一种，各所述拓扑层级包括所述网络层级中的至少一种，所述方法还包括：

36、根据接收到的拓扑层级设定指令，确定出层级划分规则，所述层级划分规则用于指示所述目标通信网络中所涉及的多个拓扑层级以及每个所述拓扑层级所包括的至少一种网络层级；

37、其中，所述静态属性信息包括网元名称、网元类型、对应的产品线分类、所在各级行政区域中的至少一种，属于不同拓扑层级的网元的静态属性信息不同。

38、这样，使得生成的目标有向拓扑图中节点对应的拓扑层级满足用户的查看需求。

39、在一种可能的实现方式中，基于各所述网元的拓扑层级、网元动态属性表、网元静态属性表以及各所述链路属性表，生成对应所述目标通信网络的预设布局类型的目标有向拓扑图，包括：

40、将各所述网元作为节点、各所述链路作为边，根据各所述网元的静态属性信息和各链路的链路属性信息生成目标无向图；

41、按照所述拓扑层级从高到低的顺序对所述目标无向图中的节点进行广度优先遍历，根据遍历结果生成各所述链路的链路集，所述链路集用于指示对应链路的源网元和目的网元且所述源网元和所述目的网元与遍历顺序对应；

42、将各所述网元作为节点、各所述链路作为边，根据各所述网元的静态属性信息和所述链路集生成预设布局类型的目标有向拓扑图。

43、这样，使得目标有向拓扑图的生成过程更简单，生成的目标有向拓扑图的分层结果更准确。

44、在一种可能的实现方式中，所述预设布局类型包括分层布局或簇状布局，

45、所述分层布局的所述目标有向拓扑图包括多个节点行，每个所述节点行中包括至少一个节点，不同节点行中节点的拓扑层级不同且各节点按照拓扑层级从高到低的顺序依序布设在第一行至最后一行；

46、所述簇状布局的所述目标有向拓扑图包括环绕圆心的多个节点环状行，拓扑层级最高的节点处于所述圆心，剩余各节点按照与圆心处节点之间的链路距离从近到远的顺序依序布设在对应的节点环状行，相邻节点环状行之间的行间距相等或相近，同一节点环状行中的各节点对应的圆心角不同。

47、这样，通过分层布局的目标有向拓扑图可以直观、清晰的展示出目标通信网络中各网元对应的节点之间的链路关系以及各网元对应节点的拓扑层级。使得拓扑图的呈现效果多样化，不单一，可以满足用户的需求。

48、在一种可能的实现方式中，在所述预设布局类型为分层布局的情况下，基于各所述网元的拓扑层级、网元动态属性表、网元静态属性表以及各所述链路属性表，生成对应所述目标通信网络的预设布局类型的目标有向拓扑图，还包括：

49、根据所述目标有向拓扑图，确定出能够覆盖同一拓扑层级的各节点的最小矩形框；

50、根据各拓扑层级对应的最小矩形框之间的相对位置关系，调整所述目标有向拓扑图中一个或多个最小矩形框中节点的位置，以使所述目标有向拓扑图中各拓扑层级对应的最小矩形框之间无重叠。

51、这样，可以使目标有向拓扑图中针对网元的分层结果更清晰明了，可以提高用户的使用体验，便于根据目标有向拓扑图快速判断网元的拓扑层级。

52、在一种可能的实现方式中，在所述预设布局类型为分层布局的情况下，基于各所述网元的拓扑层级、网元动态属性表、网元静态属性表以及各所述链路属性表，生成对应所述目标通信网络的预设布局类型的目标有向拓扑图，还包括：

53、根据调节后各拓扑层级对应的最小矩形框的位置，突出展示所述目标有向拓扑图中各拓扑层级对应的节点所在区域。

54、这样，可以通过显示背景的不同对拓扑层级进行划分，使得各拓扑层级的划分更突出，使得目标有向拓扑图呈现效果更清晰，还可以更直观的观察到各节点所在的拓扑层级。。

55、第二方面，本技术的实施例提供了一种通信网络拓扑分层装置。所述装置包括：

56、信息获取模块，用于获取目标通信网络的网元信息和链路信息，所述目标通信网络中包括多个网元和网元之间的多个链路，所述网元信息用于指示每个网元的基本信息，所述链路信息用于指示每个链路的基本信息；

57、第一表生成模块，用于根据所述网元信息和所述链路信息，生成各网元的网元静态属性表和各链路的链路属性表，各所述网元静态属性表用于记录对应网元的静态属性信息，各所述链路属性表用于记录对应链路的链路属性信息；

58、第二表生成模块，用于根据所述网元静态属性表和所述链路属性表，生成各网元的网元动态属性表，所述网元动态属性表用于记录对应网元的节点信息，所述节点信息用于指示网元的节点类型、节点编号和度值；

59、第一网元层级确定模块，用于基于层级划分规则和所述多个网元中多个第一网元的网元静态属性表，确定各所述第一网元的拓扑层级；

60、模型训练模块，用于基于所述第一网元的拓扑层级和网元静态属性表进行模型训练，得到层级推理模型；

61、第二网元层级确定模块，用于利用所述层级推理模型和所述所述多个网元中除所述第一网元之外的第二网元的网元静态属性表，确定各所述第二网元的拓扑层级。

62、在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：

63、拓扑图生成模块，用于基于各所述网元的拓扑层级、网元动态属性表、网元静态属性表以及各所述链路属性表，生成对应所述目标通信网络的预设布局类型的目标有向拓扑图。

64、在一种可能的实现方式中，所述第二表生成模块，包括：

65、链节点查询子模块，用于根据所述网元静态属性表和所述链路属性表，进行针对所述目标通信网络的链节点查询，确定出节点类型为链节点的链网元以及各所述链网元的链编号，所述节点编号包括所述链编号；

66、环节点查询子模块，用于根据所述网元静态属性表和所述链路属性表，进行针对所述目标通信网络的环节点查询，确定出节点类型为环节点的环网元以及各所述环网元的环编号，所述节点编号包括所述环编号；

67、动态属性表生成子模块，用于根据各所述网元的节点类型、节点编号和度值，生成各所述网元的网元动态属性表。

68、在一种可能的实现方式中，根据所述网元静态属性表和所述链路属性表，进行针对所述目标通信网络的链节点查询，确定出节点类型为链节点的链网元以及各所述链网元的链编号，包括：

69、遍历各未查链路属性表，确定出每个未查网元当前对应的出现次数；

70、根据每个未查网元对应的出现次数，执行以下操作中的任意一种：

71、若未查网元中存在连接的网元均未查且所述出现次数为1的第三网元，则确定所述第三网元为节点类型为链节点的链网元，将所述第三网元和记录有所述第三网元的各链路属性表标记为已查以及为每个所述第三网元设置不同的链编号，重复执行遍历各未查链路属性表，确定出每个未查网元当前对应的出现次数及之后的步骤；

72、若未查网元中存在连接至少一个第一已查网元且所述出现次数为1的第四网元，则确定所述第四网元为节点类型为链节点的链网元，将各所述第一已查网元的链编号作为第一已查网元连接第四网元的链编号，将所述第四网元和记录有所述第四网元的各链路属性表标记为已查，重复执行遍历各未查链路属性表，确定出每个未查网元当前对应的出现次数及之后的步骤；

73、若每个未查网元的所述出现次数均大于1，则确定出记录在至少一个已查链路属性表中的各未查的第五网元，将所述第五网元确定为节点类型为链节点的链网元，并各第二已查网元的链编号作为第二已查网元连接的所述第五网元的链编号，结束链节点查询。

74、在一种可能的实现方式中，遍历各未查链路属性表，确定出每个未查网元当前对应的出现次数，包括：

75、遍历各未查链路属性表统计出每个未查网元所在的未查链路属性表的表数量，将所述表数量确定为出现次数；或者

76、遍历各未查链路属性表统计出每个未查网元所在的未查链路的链路数量，将所述链路数量确定为出现次数。

77、在一种可能的实现方式中，根据所述网元静态属性表和所述链路属性表，进行针对所述目标通信网络的环节点查询，确定出节点类型为环节点的环网元以及各所述环网元的环编号，包括：

78、从所述多个网元中确定出起始网元，所述起始网元为当前时刻之前所述多个网元中未被作为起始网元的任意网元；

79、根据所述网元静态属性表和所述链路属性表，确定出所述起始网元所连接的各目标网元以及所述起始网元与对应的目标网元所在的新最短环路径，所述新最短环路径为当前时刻之前未查找出的新的最短环路径；

80、将各所述新最短环路径中的各网元确定为节点类型为环节点的环网元，为各所述新最短路径设不同的环编号，同一所述新最短环路径中各网元的环编号为所在新最短环路径的环编号；

81、若所述多个网元中存在未被作为起始网元的任意网元，则继续从所述多个网元中确定出下一个起始网元，重复执行根据所述网元静态属性表和所述链路属性表，确定出所述起始网元所连接的各目标网元以及所述起始网元与对应的目标网元所在的新最短环路径及之后的步骤；

82、其中，若所述多个网元中不存在未被作为起始网元的任意网元，则结束环节点查询。

83、在一种可能的实现方式中，所述网元的网络层级包括：无线、承载接入、承载汇聚、承载核心、骨干网和核心网中的任意一种，各所述拓扑层级包括所述网络层级中的至少一种，所述装置还包括：

84、层级划分模块，用于根据接收到的拓扑层级设定指令，确定出层级划分规则，所述层级划分规则用于指示所述目标通信网络中所涉及的多个拓扑层级以及每个所述拓扑层级所包括的至少一种网络层级；

85、其中，所述静态属性信息包括网元名称、网元类型、对应的产品线分类、所在各级行政区域中的至少一种，属于不同拓扑层级的网元的静态属性信息不同。

86、在一种可能的实现方式中，所述拓扑图生成模块，包括：

87、无向图生成子模块，将各所述网元作为节点、各所述链路作为边，根据各所述网元的静态属性信息和各链路的链路属性信息生成目标无向图；

88、链路集生成子模块，按照所述拓扑层级从高到低的顺序对所述目标无向图中的节点进行广度优先遍历，根据遍历结果生成各所述链路的链路集，所述链路集用于指示对应链路的源网元和目的网元且所述源网元和所述目的网元与遍历顺序对应；

89、目标有向拓扑图生成子模块，将各所述网元作为节点、各所述链路作为边，根据各所述网元的静态属性信息和所述链路集生成预设布局类型的目标有向拓扑图。

90、在一种可能的实现方式中，所述预设布局类型包括分层布局或簇状布局，

91、所述分层布局的所述目标有向拓扑图包括多个节点行，每个所述节点行中包括至少一个节点，不同节点行中节点的拓扑层级不同且各节点按照拓扑层级从高到低的顺序依序布设在第一行至最后一行；

92、所述簇状布局的所述目标有向拓扑图包括环绕圆心的多个节点环状行，拓扑层级最高的节点处于所述圆心，剩余各节点按照与圆心处节点之间的链路距离从近到远的顺序依序布设在对应的节点环状行，相邻节点环状行之间的行间距相等或相近，同一节点环状行中的各节点对应的圆心角不同。

93、在一种可能的实现方式中，所述拓扑图生成模块，还包括节点位置调整子模块，用于：

94、在所述预设布局类型为分层布局的情况下，根据所述目标有向拓扑图，确定出能够覆盖同一拓扑层级的各节点的最小矩形框；

95、根据各拓扑层级对应的最小矩形框之间的相对位置关系，调整所述目标有向拓扑图中一个或多个最小矩形框中节点的位置，以使所述目标有向拓扑图中各拓扑层级对应的最小矩形框之间无重叠。

96、在一种可能的实现方式中，所述拓扑图生成模块，还包括：

97、展示突出子模块，在所述预设布局类型为分层布局的情况下，根据调节后各拓扑层级对应的最小矩形框的位置，突出展示所述目标有向拓扑图中各拓扑层级对应的节点所在区域。

98、第二方面以及第二方面的各种可能的实现方式中所提供的通信网络拓扑分层装置的有益效果，与上述第一方面以及第一方面的各种可能的实现方式中所提供的通信网络拓扑分层方法对应相同，未免冗余，此处不予赘述。

99、第三方面，本技术的实施例提供了一种通信网络拓扑分层装置，包括：

100、处理器；

101、用于存储处理器可执行指令的存储器；

102、其中，所述处理器被配置为可以执行上述第一方面或者第一方面的多种可能的实现方式中的一种或几种的通信网络拓扑分层方法。

103、第四方面，本技术的实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如上述第一方面或者第一方面的多种可能的实现方式中的一种或几种的通信网络拓扑分层方法。

104、第五方面，本技术的实施例提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可读代码在电子设备中运行时，所述电子设备中的处理器执行上述第一方面或者第一方面的多种可能的实现方式中的一种或几种的通信网络拓扑分层方法。

105、本技术的这些和其他方面在以下(多个)实施例的描述中会更加简明易懂。