5G切片的故障预测方法、装置及计算设备与流程

技术特征：
1.一种5g切片的故障预测方法，包括：采集待预测的网络切片数据，并划分出切片物理连接图和切片资源逻辑关系图；将所述切片物理连接图转化为第一邻接矩阵和第一特征矩阵，以及将所述切片资源逻辑关系图转化为第二邻接矩阵和第二特征矩阵；将所述第一邻接矩阵、第一特征矩阵、第二邻接矩阵以及第二特征矩阵输入至时空多图卷积网络模型，预测得到所述历史网络切片数据的故障信息。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一邻接矩阵表示切片物理连接图中各节点之间的物理连接关系；所述第二邻接矩阵表示切片资源逻辑关系图中各节点之间的逻辑连接关系；以及，所述第一特征矩阵表示切片物理连接图中各节点的静态切片特征和/或动态切片特征；所述第二特征矩阵表示切片资源逻辑关系图中各节点的静态切片特征和/或动态切片特征。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述静态切片特征包括以下一项或多项：切片节点所属切片子网、切片节点类型以及切片节点容量；和/或，所述动态切片特征包括以下一项或多项：网络并发量、请求时延、请求成功率、错误码个数以及资源利用率。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述时空多图卷积网络模型包括图卷积层、长短期记忆层、多图汇聚层以及全连接层；所述将所述第一邻接矩阵、第一特征矩阵、第二邻接矩阵以及第二特征矩阵输入至时空多图卷积网络模型，预测得到所述历史网络切片数据的故障信息进一步包括：将第一邻接矩阵和第一特征矩阵，以及第二邻接矩阵和第二特征矩阵作为两组输入分别输入至图卷积层，提取切片物理连接图和切片资源逻辑关系图的空间特征，输出得到分别对应切片物理连接图和切片资源逻辑关系图的第一切片关系图和第二切片关系图；将所述第一切片关系图和第二切片关系图作为两组输入分别输入至长短期记忆层，提取切片物理连接图和切片资源逻辑关系图的时间特征，输出得到分别对应切片物理连接图和切片资源逻辑关系图的第一切片关系图潜在变量和第二切片关系图潜在变量；将所述第一切片关系图潜在变量和第二切片关系图潜在变量输入至多图汇聚层进行多图汇聚处理，最终经过全连接层输出预测得到的所述历史网络切片数据的故障信息。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中，所述故障信息包括以下一项或多项：切片故障区域信息、切片故障时间信息、切片故障级别信息以及切片故障类型信息。6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中，在所述预测得到所述历史网络切片数据的故障信息之后，所述方法还包括：将所述故障信息反馈至网络切片管理功能模块。7.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中，所述时空多图卷积网络模型通过以下步骤训练得到：采集历史网络切片数据样本，并划分为切片物理连接图样本和切片资源逻辑关系图样本；将所述切片物理连接图样本转化为第一邻接矩阵样本和第一特征矩阵样本，以及将所述切片资源逻辑关系图样本转化为第二邻接矩阵样本和第二特征矩阵样本；并标注故障信
息样本；将所述第一邻接矩阵样本、第一特征矩阵样本、第二邻接矩阵样本以及第二特征矩阵样本作为训练输入数据，以及将故障信息样本作为训练输出数据；利用所述训练输入数据和训练输出数据进行训练，得到时空多图卷积网络模型。8.一种5g切片的故障预测装置，包括：划分模块，适于采集历史网络切片数据，并划分出切片物理连接图和切片资源逻辑关系图；转化模块，适于将所述切片物理连接图转化为第一邻接矩阵和第一特征矩阵，以及将所述切片资源逻辑关系图转化为第二邻接矩阵和第二特征矩阵；预测模块，适于将所述第一邻接矩阵、第一特征矩阵、第二邻接矩阵以及第二特征矩阵输入至时空多图卷积网络模型，预测得到所述历史网络切片数据的故障信息。9.一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的5g切片的故障预测方法对应的操作。10.一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的5g切片的故障预测方法对应的操作。

技术总结
本发明公开了一种5G切片的故障预测方法、装置及计算设备，该方法包括：采集待预测的网络切片数据，并划分出切片物理连接图和切片资源逻辑关系图；将所述切片物理连接图转化为第一邻接矩阵和第一特征矩阵，以及将所述切片资源逻辑关系图转化为第二邻接矩阵和第二特征矩阵；将所述第一邻接矩阵、第一特征矩阵、第二邻接矩阵以及第二特征矩阵输入至时空多图卷积网络模型，预测得到所述历史网络切片数据的故障信息。通过上述方式，利用时空多图卷积网络模型可以对5G切片的潜在故障进行预测，考虑到了切片拓扑网络的时空关系，进而可以自动、准确的发现故障。准确的发现故障。准确的发现故障。


技术研发人员：何宇 邢彪 张卷卷 陈维新 章淑敏
受保护的技术使用者：中国移动通信集团有限公司
技术研发日：2020.04.15
技术公布日：2021/10/22