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一種基于AI的智能通信故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)

專利號(hào)
CN119155199B
公開日期
2025-01-28
申請(qǐng)人
武漢東湖學(xué)院(湖北省武漢市江夏區(qū)紙坊街大橋社區(qū)湯遜湖經(jīng)濟(jì)發(fā)展園)
發(fā)明人
潘愛民; 王楠
IPC分類
H04L41/149; H04L41/142; H04L41/16
技術(shù)領(lǐng)域
樣本,故障,用戶,分析,關(guān)聯(lián),參數(shù),通信,帶寬,信息,預(yù)測(cè)
地域: 湖北省 湖北省武漢市

摘要

本發(fā)明涉及通信數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種基于AI的智能通信故障預(yù)測(cè)系統(tǒng),包括,樣本獲取模塊,用以獲取通信樣本信息;故障統(tǒng)計(jì)模塊,用以根據(jù)通信樣本信息對(duì)樣本故障率進(jìn)行分析;樣本分析模塊,用以對(duì)樣本關(guān)聯(lián)參數(shù)和樣本特征參數(shù)進(jìn)行分析;用戶獲取模塊,用以實(shí)時(shí)獲取通信用戶信息;關(guān)聯(lián)分析模塊,用以對(duì)用戶關(guān)聯(lián)參數(shù)和關(guān)聯(lián)相似度進(jìn)行分析;用戶分析模塊,用以對(duì)用戶帶寬使用率進(jìn)行分析,還用以對(duì)用戶特征參數(shù)進(jìn)行分析;故障預(yù)測(cè)模塊,用以對(duì)相似特征參數(shù)進(jìn)行分析,還用以根據(jù)相似特征參數(shù)和樣本運(yùn)行信息對(duì)用戶故障風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析。預(yù)測(cè)輸出模塊,用以輸出用戶故障風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)通信故障的精確預(yù)測(cè)。

說明書

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[0033] 當(dāng)樣本運(yùn)行信息為網(wǎng)絡(luò)故障且R3/R1>r時(shí),所述樣本特征調(diào)整單元判定樣本特征參數(shù)不符合閾值,對(duì)樣本特征參數(shù)的分析過程進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整后的樣本特征參數(shù)為Q1(i),設(shè)定Q1(i)=Q(i)×(1?R3+R1); [0034] 當(dāng)R2/R1≤r或R3/R1≤r時(shí),所述樣本特征調(diào)整單元判定樣本特征參數(shù)符合閾值,不對(duì)樣本特征參數(shù)的分析過程進(jìn)行調(diào)整; [0035] 其中,r表示關(guān)聯(lián)閾值; [0036] 所述樣本分析模塊還設(shè)有樣本特征優(yōu)化單元,其用以根據(jù)樣本故障率對(duì)樣本關(guān)聯(lián)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,以對(duì)樣本特征參數(shù)的調(diào)整過程進(jìn)行優(yōu)化,其中: [0037] 當(dāng)A1+A2≤a時(shí),所述樣本特征優(yōu)化單元判定樣本故障率符合閾值,不對(duì)樣本特征參數(shù)的調(diào)整過程進(jìn)行優(yōu)化; [0038] 當(dāng)樣本運(yùn)行信息為硬件故障且A1+A2>a時(shí),所述樣本特征優(yōu)化單元判定樣本故障A1/2 率不符合閾值,對(duì)樣本關(guān)聯(lián)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化后的樣本關(guān)聯(lián)參數(shù)R1',設(shè)定R1'=R1×e ; [0039] 當(dāng)樣本運(yùn)行信息為網(wǎng)絡(luò)故障且A1+A2>a時(shí),所述樣本特征優(yōu)化單元判定樣本故障A2/2 率不符合閾值,對(duì)樣本關(guān)聯(lián)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化后的樣本關(guān)聯(lián)參數(shù)R1',設(shè)定R1'=R1×e ; [0040] 其中,a表示故障率閾值。 [0041] 進(jìn)一步地,所述關(guān)聯(lián)分析模塊設(shè)有用戶關(guān)聯(lián)分析單元,其用以根據(jù)用戶信號(hào)強(qiáng)度和用戶傳輸速率通過用戶關(guān)聯(lián)分析公式計(jì)算用戶關(guān)聯(lián)參數(shù),所述用戶關(guān)聯(lián)分析單元設(shè)有用戶關(guān)聯(lián)分析公式如下: [0042] , [0043] , [0044] , [0045] 其中,Z表示用戶關(guān)聯(lián)參數(shù),G(u)表示用戶信號(hào)強(qiáng)度,u表示用戶時(shí)間編號(hào),u∈N+,g表示用戶信號(hào)強(qiáng)度均值,H(u)表示用戶傳輸速率,h表示用戶傳輸速率均值,umax表示用戶時(shí)間編號(hào)的最大值。 [0046] 進(jìn)一步地,所述關(guān)聯(lián)分析模塊還設(shè)有用戶相似分析單元,其用以根據(jù)用戶關(guān)聯(lián)參數(shù)和樣本關(guān)聯(lián)參數(shù)通過相似分析公式計(jì)算關(guān)聯(lián)相似度,所述用戶相似分析單元設(shè)有相似分析公式如下: [0047] P=(Z/R1)Z?(R2+R3)/2; [0048] 其中,P表示關(guān)聯(lián)相似度。 [0049] 進(jìn)一步地,所述用戶分析模塊設(shè)有用戶特征分析單元,其用以根據(jù)用戶信號(hào)強(qiáng)度、用戶帶寬使用率和用戶帶寬信息通過用戶特征分析公式計(jì)算用戶特征參數(shù),所述用戶特征分析單元設(shè)有用戶特征分析公式如下: [0050] , [0051] 其中,F(xiàn)表示用戶特征參數(shù),M(u)表示用戶帶寬使用率。 [0052] 進(jìn)一步地,所述用戶分析模塊還設(shè)有用戶特征調(diào)整單元,其用以根據(jù)關(guān)聯(lián)相似度對(duì)用戶特征參數(shù)的分析過程進(jìn)行調(diào)整,其中: [0053] 當(dāng)P≥p時(shí),所述用戶特征調(diào)整單元判定關(guān)聯(lián)相似度符合閾值,不對(duì)用戶特征參數(shù)的分析過程進(jìn)行調(diào)整; [0054] 當(dāng)P<p時(shí),所述用戶特征調(diào)整單元判定關(guān)聯(lián)相似度不符合閾值,對(duì)用戶特征參數(shù)(1?P) 的分析過程進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整后的用戶特征參數(shù)為F1,設(shè)定F1=F/e ; [0055] 其中,p表示相似度閾值。 [0056] 進(jìn)一步地,所述故障預(yù)測(cè)模塊根據(jù)第一特征數(shù)量和第二特征數(shù)量對(duì)用戶故障風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析,其中: [0057] 當(dāng)B1/NB>A1時(shí),所述故障預(yù)測(cè)模塊設(shè)置用戶故障風(fēng)險(xiǎn)為硬件故障風(fēng)險(xiǎn)高; [0058] 當(dāng)B2/NB>A2時(shí),所述故障預(yù)測(cè)模塊設(shè)置用戶故障風(fēng)險(xiǎn)為網(wǎng)絡(luò)故障風(fēng)險(xiǎn)高; [0059] 當(dāng)B1/NB≤A1且B2/NB≤A2時(shí),所述故障預(yù)測(cè)模塊不對(duì)用戶故障風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析; [0060] 其中,B1表示第一特征數(shù)量,B2表示第二特征數(shù)量,NB表示相似特征參數(shù)的數(shù)量。 [0061] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于,通過所述樣本獲取模塊對(duì)通信樣本信息的獲取,以及故障統(tǒng)計(jì)模塊和樣本分析模塊對(duì)通信樣本信息的分析,以分析出樣本通信特征,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣本通信數(shù)據(jù)的特征分析,通過所述用戶獲取模塊對(duì)通信用戶信息的獲取,以及關(guān)聯(lián)分析模塊和用戶分析模塊對(duì)通信用戶信息的分析,以分析出用戶通信特征,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶通信數(shù)據(jù)的特征分析,并通過故障預(yù)測(cè)模塊對(duì)樣本通信特征和用戶通信特征的分析,以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶通信故障的預(yù)測(cè),從而提高系統(tǒng)對(duì)用戶通信數(shù)據(jù)的分析效率,提高對(duì)用戶通信故障預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度。 附圖說明 [0062] 圖1為本實(shí)施例基于AI的智能通信故障預(yù)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 [0063] 圖2為本實(shí)施例樣本分析模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。 [0064] 圖3為本實(shí)施例關(guān)聯(lián)分析模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。 [0065] 圖4為本實(shí)施例用戶分析模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。 具體實(shí)施方式 [0066] 為了使本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述;應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。 [0067] 下面參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是,這些實(shí)施方式僅僅用于解釋本發(fā)明的技術(shù)原理,并非在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

權(quán)利要求

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其中,A1表示第一樣本故障率,N1表示第一故障數(shù)量,NA表示通信樣本信息的數(shù)量,Na表示樣本故障參量,A2表示第二樣本故障率,N2表示第二故障數(shù)量,N3表示第三故障數(shù)量。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于AI的智能通信故障預(yù)測(cè)系統(tǒng),其特征在于,所述樣本分析模塊還設(shè)有樣本特征調(diào)整單元,其用以根據(jù)樣本關(guān)聯(lián)參數(shù)和樣本運(yùn)行信息對(duì)樣本特征參數(shù)的分析過程進(jìn)行調(diào)整,其中: 當(dāng)樣本運(yùn)行信息為硬件故障且R2/R1>r時(shí),所述樣本特征調(diào)整單元判定樣本特征參數(shù)不符合閾值,對(duì)樣本特征參數(shù)的分析過程進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整后的樣本特征參數(shù)為Q1(i),設(shè)定Q1(i)=Q(i)×(1?R2+R1); 當(dāng)樣本運(yùn)行信息為網(wǎng)絡(luò)故障且R3/R1>r時(shí),所述樣本特征調(diào)整單元判定樣本特征參數(shù)不符合閾值,對(duì)樣本特征參數(shù)的分析過程進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整后的樣本特征參數(shù)為Q1(i),設(shè)定Q1(i)=Q(i)×(1?R3+R1); 當(dāng)R2/R1≤r或R3/R1≤r時(shí),所述樣本特征調(diào)整單元判定樣本特征參數(shù)符合閾值,不對(duì)樣本特征參數(shù)的分析過程進(jìn)行調(diào)整; 其中,r表示關(guān)聯(lián)閾值; 所述樣本分析模塊還設(shè)有樣本特征優(yōu)化單元,其用以根據(jù)樣本故障率對(duì)樣本關(guān)聯(lián)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,以對(duì)樣本特征參數(shù)的調(diào)整過程進(jìn)行優(yōu)化,其中: 當(dāng)A1+A2≤a時(shí),所述樣本特征優(yōu)化單元判定樣本故障率符合閾值,不對(duì)樣本特征參數(shù)的調(diào)整過程進(jìn)行優(yōu)化; 當(dāng)樣本運(yùn)行信息為硬件故障且A1+A2>a時(shí),所述樣本特征優(yōu)化單元判定樣本故障率不A1/2 符合閾值,對(duì)樣本關(guān)聯(lián)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化后的樣本關(guān)聯(lián)參數(shù)R1',設(shè)定R1'=R1×e ; 當(dāng)樣本運(yùn)行信息為網(wǎng)絡(luò)故障且A1+A2>a時(shí),所述樣本特征優(yōu)化單元判定樣本故障率不A2/2 符合閾值,對(duì)樣本關(guān)聯(lián)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化后的樣本關(guān)聯(lián)參數(shù)R1',設(shè)定R1'=R1×e ; 其中,a表示故障率閾值。 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于AI的智能通信故障預(yù)測(cè)系統(tǒng),其特征在于,所述關(guān)聯(lián)分析模塊設(shè)有用戶關(guān)聯(lián)分析單元,其用以根據(jù)用戶信號(hào)強(qiáng)度和用戶傳輸速率通過用戶關(guān)聯(lián)分析公式計(jì)算用戶關(guān)聯(lián)參數(shù),所述用戶關(guān)聯(lián)分析單元設(shè)有用戶關(guān)聯(lián)分析公式如下: , , , 其中,Z表示用戶關(guān)聯(lián)參數(shù),G(u)表示用戶信號(hào)強(qiáng)度,u表示用戶時(shí)間編號(hào),u∈N+,g表示用戶信號(hào)強(qiáng)度均值,H(u)表示用戶傳輸速率,h表示用戶傳輸速率均值,umax表示用戶時(shí)間編號(hào)的最大值。
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