JPH07183948A - 通信システムで生じる事象を予測する規則を生成するデータの処理方法 - Google Patents

通信システムで生じる事象を予測する規則を生成するデータの処理方法

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JPH07183948A
JPH07183948A JP6281554A JP28155494A JPH07183948A JP H07183948 A JPH07183948 A JP H07183948A JP 6281554 A JP6281554 A JP 6281554A JP 28155494 A JP28155494 A JP 28155494A JP H07183948 A JPH07183948 A JP H07183948A
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ラグラム サシセカラン
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ヴィ．セシャドリ
Sholom M Weiss
エム．ウェイス ショロム
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AT&T Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 通信網の機器の故障によって生ずる多数の警
報のうちから重要性の高い長期的故障に係るものを選択
的に表示し、またそのような故障の発生を予測する。 【構成】 オペレーションサポートシステム３００は、
関連する通信システム２００により生成されたデータか
ら一組の規則を生成し、その後その通信システムにより
生成されるデータにその規則を適用して、特定の事象が
そのシステムで起こる可能性を予測する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、通信網により生成さ
れたデータの処理および、その処理の結果を他の網に適
用してその網内で起こる特定の事象の発生確立を予測す
る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】大規模な遠隔通信網では通常、短い時間
（たとえば２４時間）内に、電話トラヒック、回路警報
などに関する多数の報告が生成される。通信網に関する
通信網管理システム（ＮＭＳ）は、その通信網の運用状
態を監視・管理するためにデータを蓄積し処理する。そ
のような管理には、（ａ）通信網の故障が起こったとき
にそれを探し出して修復すること、および（ｂ）電話ト
ラヒックパターンの傾向を把握すること、が含まれる。
【０００３】たとえば、ＮＭＳがトラブル警報を処理す
る方法を考えると、過渡的なものと非過渡的なものとに
分類できる。非過渡的警報は通常、重大な故障を意味す
る。他方、過渡的警報は再発性または非再発性の通信網
トラブルであるのが普通である。非再発性警報は、通
常、些細な欠陥の結果であり、したがって無視してもよ
い。なぜならば、非再発性警報の多くは、たとえば落雷
により通信網のある地点で搬送波信号の瞬時喪失が起こ
る場合などのように、外部条件の結果として起こるから
である。
【０００４】これに対して、再発性過渡的警報は通常、
たとえば、特定の条件が満たされるたびに通信網の施設
または回路が故障する場合のように、長期的な欠陥を示
唆するものである。このような故障が起こると、通信の
品質に影響を与える。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】長期的警報を、過渡的
かつ非長期的な警報から区別するのは困難であることが
多い。さらに、通信網で生成される警報の多くは、非再
発性のものである。そのため、ＮＭＳは、重要性の低い
非再発性の警報の原因究明に過度の時間と資源を費や
し、それにより、長期的欠陥の修復が遅れるという可能
性があった。
【０００６】本発明は、通信網の機器の故障によって生
ずる多数の警報のうちから重要性の高い長期的故障に係
るものを選択的に表示し、またそのような故障の発生を
予測できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するものであって、本発明に係るオペレーションサポー
トシステムは、関連する通信システムにより生成された
データから一組の規則（ルール）を生成し、その後その
通信システムにより生成されるデータにその規則を適用
して、特定の事象がそのシステムで起こる可能性を予測
する。
【０００８】この発明の一態様によれば、通信システム
から初めに得られたデータについてあらかじめ定めた一
組の評価値が生成され、この一組の評価値は、それらの
評価値の関数として多数の規則を生成する特定の規則誘
導方法に供され、選択された一組の規則が、そのデータ
により特徴づけられる過去の事象の発生を正確に予測す
ることができるように、生成された複数の規則から一組
の最良の規則を選択する。その一組の規則は、その事象
の将来の発生の予測に使用される。
【０００９】
【作用】上記構成によれば、通信網の機器の故障によっ
て生ずる多数の警報のうちから重要性の高い長期的故障
に係るものを選択的に表示し、またそのような故障の発
生を予測することができる。
【００１０】
【実施例】図１は通常の通信網２００とオペレーション
サポート（運用支援）システム３００とを概略ブロック
図で示すものである。オペレーションサポートシステム
３００は通信網２００の全体の運用を支援する。かかる
支援の一つとして、通信網２００を構成する各機器によ
り生成される警報メッセージを蓄積し処理することによ
り、通信網２００の動作を監視する。
【００１１】一つの機器が警報メッセージを生成する原
因には、多くの種類の条件がありうる。そのような条件
には、（ａ）短時間だけ生じる表面的な問題、（ｂ）周
期的に起こる長期的問題であって、長時間にわたり関連
する機器を徐々に劣化させるもの、（ｃ）関連する機器
を動作不能にさせる重大な故障、などがある。
【００１２】通信網２００が一定時間（たとえば２４時
間）内に生成する上記警報の数は、非常に多いこともあ
りうる。このような警報はオペレーションサポートシス
テム３００のデータベース３０に蓄積される。警報メッ
セージには、特定の問題を識別する情報及びその問題に
より影響されうる通信網２００中の機器を特定する情報
が含まれる。
【００１３】データベース３０に蓄積された警報メッセ
ージは、機器のタイプによりアクセスできる。たとえ
ば、特定のタイプの機器（たとえばエコーキャンセラ）
を特定する要求をデータベース３０に提示することによ
り、その特定のタイプの機器に関連するすべての警報メ
ッセージにアクセスできる。その要求において特定の期
間をも指定すれば、より精細なアクセスも可能である。
この要求に応じて、データベース３０は、指定されたタ
イプの機器について、指定された期間内に起きた警報メ
ッセージを出力する。
【００１４】オペレーションサポートシステムにとっ
て、毎日発生する多数の警報のうちのどれに対して初め
に対処すべきかは問題である。通常、重大な欠陥の結果
として生ずる警報が識別しやすく、初めに対処されやす
いように見える。しかし、日常的に発生する警報の多く
は、表面的な条件と長期的な欠陥とによるものである。
しかも、初めは、警報が表面的な条件によるものかまた
は長期的な問題によるものか判断がむずかしい。そのた
め、毎日起こる警報の多くを占める表面的警報の原因究
明に多くの労力がさかれることもある。このため、長期
的問題を示す警報を発生する機器が重大な故障に至るま
では、長期的問題を示す警報については処理されないこ
とがある。
【００１５】発明者らはこの問題を認識し、長期的欠陥
を識別し、それらの欠陥の修復を優先させるように警報
を処理するオペレーションサポートシステムを採用す
る。オペレーションサポートシステム（ＯＳＳ）３００
には規則発生器４０とオペレーションシステムプロセッ
サ５０が含まれ、これらは、本発明により長期的問題を
識別して優先的に処理させるものである。
【００１６】規則発生器４０は、たとえばサンマイクロ
システムズ社製の「スパークステーション２(SPARC sta
tion 2)」であって、外部情報源、たとえば端末Ｔ２か
らコマンドを受け、機器タイプおよび期間を特定するア
クセス要求をデータベース３０に送ることによって応答
する。そのような要求を受けたデータベース３０は、上
述のように、その要求で特定されたタイプの機器につい
て、特定された期間内に生じたすべての警報メッセージ
を出力する。機器のタイプとしては、たとえば、エコー
キャンセラ、Ｔ１キャリア、Ｔ３キャリア、料金加算ス
イッチなどがある。期間の特定は、たとえば１週間から
数週間であり、また、開始日と終了日を特定する方法も
ある。
【００１７】たとえば、要求された期間が２週間で、機
器のタイプがＴ１キャリアである場合であって、しかも
通信網２００がかなりの数のＴ１キャリアを採用してい
るとすると、要求されたタイプの警報メッセージの数は
膨大なものになりうる。警報メッセージを受け取ると、
規則発生器４０は、特定の機器に関連する警報メッセー
ジがその機器に対応するメモリ配列（アレー）に蓄積さ
れるように、関連するメモリ４１にそのメッセージを蓄
積する。規則発生器４０がすべてのそのようなメッセー
ジをデータベース３０から受け取り、メモリ４１に蓄積
した後に、規則発生器４０は、そのメッセージを処理
し、メモリ４１に蓄積された警報のうちのどれがそれぞ
れの長期的問題を表しているかを識別するのに適用でき
る一組の規則を生成する。
【００１８】次に、それらの規則はオペレーションシス
テムプロセッサ５０に渡され、オペレーションシステム
プロセッサ５０は、それらの規則を同じタイプの機器に
関連して後に生ずる警報メッセージに適用する。そのよ
うな規則は、以下に述べるように、品質制御プロセッサ
６０にも送られる。
【００１９】警報メッセージの処理のための特定の組の
規則を生成するための規則発生器４０の動作を制御する
プログラムを図２のフローチャートに示す。前述のコマ
ンドを受けるとこれに応じてブロック２０００でこのプ
ログラムにはいる。ブロック２０００の次にブロック２
００１に進み、ブロック２００１では、前述のように、
機器タイプおよび特定の期間を指定する情報を含む要求
メッセージが生成される。次に、このプログラムによ
り、そのメッセージがデータベース３０に供給される。
【００２０】次に、上述のように、データベース３０
は、（ａ）その特定された機器タイプについて、特定さ
れた期間について、関連するメモリから警報メッセージ
を取り出し、（ｂ）それらのメッセージを規則発生器４
０に渡す。次に、このプログラムの制御に従って、前述
のように、規則発生器４０がメッセージを関連するメモ
リ４１に蓄積する。警報メッセージがこのように蓄積さ
れたとき、プログラムはブロック２００２へ進む。（以
下、「警報」という言葉は事象の意味としても用い
る。）
【００２１】ブロック２００２で、このプログラムは、
蓄積されたメッセージを処理して、特定されたタイプの
各機器について多数の異なる種類の動作評価値（特性
値）を得る。評価値は、機器および関連する問題につい
ての空間的および時間的な情報を総括する指標である。
かかる評価値には、たくさんの（ａ）特定された機器に
ついて生じた種々のタイプの警報メッセージ、（ｂ）そ
の機器について単位時間あたりに生じた警報（事象）の
回数、（ｃ）その警報（事象）が生じた時間、（ｄ）機
器の位置、を含んでいる。
【００２２】以下に述べるように、そのような評価値
は、前述の特定期間内の第１および第２の窓（ウィンド
ウ）Ｗ１，Ｗ２について決定される。さらに、各窓は、
このような評価値を得ることを目的として、単位時間ご
とに区切られている。（このような動作評価値すなわち
特性値のリストの例が、付表Ａに示されている。）
【００２３】ブロック２００２、２００３、２００４
は、特定された機器についての警報を処理するＤＯ（繰
り返し実行）ループを構成する。そのようなメッセージ
が識別されると、このプログラムは、各窓Ｗ１およびＷ
２について、そしてそれらの窓に関連する時間単位につ
いて、異なる動作評価値を生成する。
【００２４】さらに、このプログラムは、通信網２００
内の機器の回路配置を決定するために通信網トポロジー
（位相数学、地勢学）データベース２０にアクセスす
る。回路配置には、その機器に直接接続されうる他の通
信網２００の要素の識別情報も含む。ついで、その特定
のタイプに属する次の機器について同様の処理が行われ
る。その特定タイプに属するすべての機器についての警
報メッセージを処理した時、プログラムはＤＯループを
出て、ブロック２００５に進む。
【００２５】ブロック２００５でこのプログラムは、デ
ータファイルを作成する。このデータファイルのレコー
ドには、特定の機器について引き出されたそれぞれの動
作評価値およびその機器の回路配置にはいるための多数
のフィールドを有する。データファイルは、レコードを
形成するフィールドを識別し、またそのフィールドの内
容を識別するヘッダも含んでいる。このデータファイル
の作成が終わると、ブロック２００６に進む。
【００２６】ブロック２００６では、規則作成が行われ
る。すなわち、規則誘導方法を用いてデータファイルを
処理し、その特定のタイプの機器について一組の規則を
作成する。たとえば、「Ａ＞Ｂならば、クラス１を選択
する。」という形式の一組の規則である。ここに、たと
えば、Ａは一つの動作評価値を表し、Ｂは特定の値を表
し、クラス１は一つの長期的問題を表す。
【００２７】ブロック２００６に表される規則誘導プロ
グラムは、Ｓ．ワイス(Weiss)およびＮ．インダーカ(In
durkhya)著「複雑さを低減した規則誘導(Reduced Compl
exity Rule Induction)」と題する記事（人工知能に関
する国際合同会議（ＩＪＣＡＩ）の原稿集(Proceedings
of the International Joint Conference on Artifici
al Intelligence)、オーストラリア国シドニー、1991年
687-684頁）に開示された規則誘導技術による。このほ
かにも、多数の規則誘導プログラムが市販されている。
たとえば、米国カリフォルニア州サンマテオ市のモーガ
ンカウフマン(Morgan Kufumann)出版社からＣ４．５プ
ログラムが市販されている。
【００２８】簡単にいうと、規則誘導方法は、それぞれ
表面的な問題や長期的な問題に結びついた警報メッセー
ジなどの種々のクラスのデータを完全にカバーし分類す
る簡単な一組の規則を見いだそうとするものである。一
つのクラスについて、たとえばデータファイル内の複数
のレコードなどの種々のケースをカバーする単一の最良
の規則を探し出す。たとえば長期的または非長期的な問
題などの特定のクラスの問題について一つの最良の結合
規則が見いだされたら、その規則は、前の一組の規則に
追加され、その後の、その一組の規則を満足するケース
については検討対象としない。
【００２９】このプロセスを、カバーされずに残ってい
るケースがなくなるまで繰り返す。全体をカバーしてク
ラス分けを行う一組の規則が見いだされたら、その帰納
的に誘導された一組の規則は、簡素化技術または統計的
技術を用いてさらに高精度化される。次に、全体をカバ
ーする初めの一組の規則は、トレーニング法および試験
評価法を用いて、統計的に最も正確な小組の規則にスケ
ールバックされる。
【００３０】プログラムが多数の組の規則を生成したと
き、プログラムは、これらの組の規則を、ブロック２０
０５で生成されたデータファイルの試験データ部分に適
用する。これを行う中で、プログラムは、試験データに
適用したときに各規則の正確度を定義する誤り率が最小
になるように各組の規則を調整する。すなわち、このプ
ログラムは、長期的警報のみならず非長期的警報の発生
を予測する一組の規則の正確度を自ら改善しようとす
る。次にブロック２００７へ進む。
【００３１】ブロック２００７では、ブロック２００６
で生成された複数組の規則から一組の規則を選択する。
この選択は、外部情報源、たとえばユーザや他のプログ
ラムから提供される仕様に基づいて行われる。そのよう
な仕様は、長期的問題などの一定のクラスの問題につい
て特定の予想精度を有する一組の規則を要求する。ここ
で定義される適用範囲は、一組の規則が正確に予想でき
る、長期的問題などの特定の問題の範囲である。
【００３２】たとえば次のような一組の規則がありう
る。 ＡＬＲＤ＞ｘ1 ＦＢＬ＞ｘ2 ＳＬＬ＞ｘ3 ＯＦＬ＞ｘ4 または、ＢＶＬ＞ｘ5 ここに、ｘ1からｘ5は、規則発生器により生成される特
定の値である。
【００３３】上記の規則組の適用範囲は、たとえば次の
規則を追加して第２組の規則を形成することにより拡大
されるかもしれない。 ＣＴ２およびＡＬＲＣＴ＞ｘ6 かつ ＡＬＲＨ＞ｘ7 ここに、ｘ６およびｘ７も規則発生器により生成される
値である。
【００３４】しかし、一組の規則の適用範囲を拡大する
ほど、その一組の規則の予測精度は低下する。なぜな
ら、カバーされるケースの数が増すほど、誤差が生じや
すいからである。
【００３５】ブロック２００７で、外部から提供された
仕様に従って一組の規則が選択された後、ブロック２０
０８が実行され、オペレーションシステムプロセッサ５
０および品質制御プロセッサ６０にその一組の規則が出
力される。次にブロック２００９で、完了したか、すな
わち、他のタイプの機器についての一組の規則を生成し
たか、がチェックされる。それが完了していなければ、
ブロック２０１０に進み、その特定された機器の識別情
報を得て、ブロック２００１に戻る。そうでなければ、
プログラムは外に出る。
【００３６】図１に戻って、オペレーションシステムプ
ロセッサ５０は、通信網２００から得る新たな警報メッ
セージに、得られた一組の規則を適用して、特定の長期
的問題の発生を正確に予測し、その結果を経路５１を通
じてメッセージとして出力する。このようにして、オペ
レーションシステムプロセッサ５０は、表面的な問題
（非長期的な問題）に注意を奪われることなく、長期的
問題に集中して、長期的な問題がひどくならないうちに
修復することができるようにする。
【００３７】規則発生器４０により出力される一組の規
則は、長期的問題の発生傾向を予測するのにも利用でき
る。品質制御プロセッサ６０は、かかる傾向を決定する
ためにこの一組の規則を利用し、この傾向と他の品質制
御指標（たとえば長期的欠陥が修復される頻度）とを組
み合わせて通信網２００の性能を評価する。たとえば、
通信網２００のある部分の一定期間内の長期的問題発生
頻度が許容される数を越えた場合、品質制御プロセッサ
６０は、通信網２００のこの部分についてのこの傾向値
を特性値として出力する。
【００３８】上述のように、規則誘導は、他への応用の
ための規則の組の生成の方法として、他への応用が可能
である。たとえば、一つの応用はトラヒックデータであ
って、将来のトラヒックパターンの傾向を予測するのに
使用されうる一組の規則を生成するにあたり、このよう
なデータを用いた規則誘導が適用される。トラヒックデ
ータは、一定期間収集され、データベース３０等のデー
タベースに蓄積される。
【００３９】前述の図２のプログラムのブロック２００
１で、前述のような通信網のトポロジーを表示するデー
タのみならずトラヒックデータにもアクセスできる。次
にプログラムは、そのトラヒックデータをそれぞれの窓
Ｗ１とＷ２に分割し、それから、そのデータについて一
組の規則を生成する。Ｗ１で生成された評価値は、Ｗ２
での評価値の予測に使用される。予測が正しければ、そ
の一組の規則が将来のトラヒックパターンの予測に使用
されうる。そのようなトラヒックのパターンにより、た
とえば、特定の電話回線の適当なブロッキングレベルを
予測することもできる。
【００４０】他の例として、ある地域を災害（たとえば
ハリケーン）が襲ったとき、低優先度の通話が処理に影
響を与えないようにして優先度の高い通話をつなぐため
に、低優先度の通話を自動的にブロックするように、特
定の制御が作動する。そのような制御のレベルは、以前
の災害において蓄積されたトラヒックデータを処理し
て、一組の規則を生成しておくことにより正確に予測す
ることができる。
【００４１】 （添付Ａ）故障機器の動作評価値の例 評価値名称 内容 ＡＬＲＤ 警報のあった時間単位数 ＡＬＲＨ 前日に警報のあった時間単位数 ＥＲＨＤ しきい値Ｈを越えた部分を除く時間単位数 ＥＲＬＤ しきい値Ｌを越えた部分を除く時間単位数 ＯＦＨ しきい値Ｈを越えた枠外部分を除く時間単位数 ＯＦＬ しきい値Ｌを越えた枠外部分を除く時間単位数 ＦＢＬ しきい値Ｌを越えたフレーミングビットを除く時間単位数 ＢＶＬ しきい値Ｌを越えた２極バイオレーションのあった時間単位数 ＳＬＬ しきい値Ｌを越えたスリップのあった時間単位数 ＡＬＲＣＴ 全警報数 ＡＶＧＡＬ 警報のある単位時間あたりの平均警報数 ＯＳＴ 機器が故障していた秒数 ＣＴ１ 回路のタイプ…国内回路 ＣＴ２ 回路のタイプ…国際回路 ＣＴ３ 回路のタイプ…私用回路
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、通信網の機器の故障に
よって生ずる多数の警報のうちから重要性の高い長期的
故障に係るものを選択的に表示し、またそのような故障
の発生を予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオペレーション（運用）システムの概
略ブロック図である。
【図２】図１に示す規則発生器を動作させるプログラム
のフローチャートである。
【符号の説明】 ２０ 通信網トポロジーデータベース ３０ データベース ４０ 規則発生器 ４１ メモリ ５０ オペレーションシステムプロセッサ ５１ 経路 ６０ 品質制御プロセッサ ２００ 通信網 ３００ オペレーションサポートシステム Ｔ１、Ｔ２ 端末
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴィ．セシャドリ アメリカ合衆国、07738 ニュージャージ ー、リンクロフト、ブランソン ドライブ 24 (72)発明者 ショロム エム．ウェイス アメリカ合衆国、08906 ニュージャージ ー、ニュー ブランズウィック、ウッドブ リッジ アベニュー 74

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 通信システムで生じる特定の事象を予測
    する少なくとも一組の規則を生成するための特定のデー
    タを処理する方法において、 前記特定のデータは、前記通信システムで生成されるも
    のであって、過去に起こった前記事象の特徴を表すデー
    タを含み、 前記方法は、 前記特定のデータを前記通信システムから得るステップ
    と、 前記特定のデータについてあらかじめ定めた評価値を生
    成し、その評価値の関数である少なくとも一組の規則を
    用いて過去及び将来の前記事象を予測できるようなその
    少なくとも一組の規則を生成するステップとからなるこ
    とを特徴とする、通信システムで生じる事象を予測する
    規則を生成するデータの処理方法。
  2. 【請求項２】 前記事象の将来の発生を予測するため
    に、前記一組の規則を前記通信システムによって新たに
    生成されるデータに適用するステップを更に有すること
    を特徴とする請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 前記生成するステップは、複数組の規則
    を生成し、あらかじめ定めた仕様に合致する少なくとも
    一組の規則を前記複数組の規則から選択するステップを
    含むことを特徴とする請求項１の方法。
  4. 【請求項４】 前記あらかじめ定めた仕様は、あらかじ
    め定めた精度レベルとあらかじめ定めた適用範囲レベル
    とを含むことを特徴とする請求項３の方法。
  5. 【請求項５】 前記生成するステップは、 前記あらかじめ定めた評価値を有するデータファイルを
    生成するステップと、 前記複数組の規則を生成するために、前記データファイ
    ルを規則誘導発生器に供給するステップとを含むことを
    特徴とする請求項３の方法。
  6. 【請求項６】 前記特定のデータは、前記通信システム
    内で生ずるそれぞれの長期的問題を定義することを特徴
    とする請求項１の方法。
  7. 【請求項７】 前記特定のデータは、前記通信システム
    内の種々のトラヒックパターンを定義することを特徴と
    する請求項１の方法。
  8. 【請求項８】 前記生成するステップは、前記システム
    内での前記事象の発生を予測するために、オペレーショ
    ンシステムプロセッサが前記少なくとも一組の規則を使
    用できるように、その少なくとも一組の規則を前記オペ
    レーションシステムプロセッサに供給するステップを含
    むことを特徴とする請求項１の方法。
  9. 【請求項９】 前記生成するステップは、品質制御プロ
    セッサが前記事象の発生の傾向を予測できるように、前
    記少なくとも一組の規則を前記品質制御プロセッサに供
    給するステップを含むことを特徴とする請求項１の方
    法。
  10. 【請求項１０】 前記特定のデータは、前記通信システ
    ムにより提供される特定サービスに関するサービス提供
    情報であることを特徴とする請求項１の方法。
JP6281554A 1993-10-21 1994-10-21 通信システムで生じる事象を予測する規則を生成するデータの処理方法 Pending JPH07183948A (ja)

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