光網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)可靠性評估與保障技術(shù)研究.pdf

1、隨著下一代光網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)融合的推進,網(wǎng)絡(luò)中承載業(yè)務(wù)的類型及容量不斷增加,光網(wǎng)絡(luò)可靠性和生存性變得越來越重要。但光網(wǎng)絡(luò)透明性及智能控制能力的增加、網(wǎng)絡(luò)層次的扁平化及其覆蓋范圍向接入網(wǎng)的延伸為其可靠性分析、設(shè)計和保障帶來了新的問題。本文針對下一代光網(wǎng)絡(luò)與相關(guān)系統(tǒng)可靠性評估與保障過程中而臨的一些關(guān)鍵問題進行了深入研究。
　　 第一章對網(wǎng)絡(luò)可靠性內(nèi)涵、研究現(xiàn)狀、光網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)檢測、光接入網(wǎng)生存性技術(shù)及下一代光網(wǎng)絡(luò)特點進行了總結(jié)分析,指出了光

2、網(wǎng)絡(luò)可靠性研究面臨的問題:傳統(tǒng)二態(tài)網(wǎng)絡(luò)可靠性分析模型已不適用;對小樣本系統(tǒng)可靠性的評估精度和大型網(wǎng)絡(luò)生存性分析的效率還有待提高;光層性能檢測技術(shù)已成為實現(xiàn)下一代光網(wǎng)絡(luò)可靠性保障的關(guān)鍵技術(shù)之一,而檢測速度、準確性及易實現(xiàn)性是其能否用于實時光網(wǎng)絡(luò)管理的重要因素;針對光接入網(wǎng)這一網(wǎng)絡(luò)可靠性薄弱環(huán)節(jié),未見有可對光線路終端和主干及分配光纖進行全而保護的時分復(fù)用-波分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò)(TDM-WDM PON)結(jié)構(gòu)提出。
　　 第二章針對網(wǎng)絡(luò)服

3、務(wù)出現(xiàn)對等模式和網(wǎng)絡(luò)具有多個工作狀態(tài)的特征,對其可靠性評估技術(shù)進行了研究。定義了多狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)和可靠性參數(shù),提出了隨時間演進的狀態(tài)轉(zhuǎn)移蒙特卡羅(TEST-MC)多狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)可靠性仿真模型,進行了仿真驗證與分析。結(jié)果表明,該模型效率可顯著好于傳統(tǒng)MC方法,可實現(xiàn)對各種網(wǎng)絡(luò)可靠性的靈活分析,包括具有多工作狀態(tài)、P2P特性等的網(wǎng)絡(luò)。此外,針對小樣本數(shù)部件與系統(tǒng),提出了模糊貝葉斯評估方法,有效提高了小樣本情況下的可靠性評估精度。
　　

4、 第三章定義了考慮故障數(shù)的網(wǎng)絡(luò)生存性函數(shù),對大型多級網(wǎng)絡(luò)提出了生存性分級組合快速評估模型,對總節(jié)點數(shù)為n1、i級子網(wǎng)節(jié)點數(shù)為ni'的多級網(wǎng)絡(luò)(n1=Пni'),生存性計算的復(fù)雜度可從遍歷算法的O(2n1)降為好于O(2n1')(magx+n13n11),各級子網(wǎng)采用規(guī)則結(jié)構(gòu)時復(fù)雜度可進一步降為好于O(n13n1')。數(shù)值分析表明,對具有上千節(jié)點的網(wǎng)絡(luò),最大故障數(shù)上百個時,在20秒內(nèi)可完成網(wǎng)絡(luò)生存性計算,為中大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)多故障生存性快速分析

5、提供了有效的手段。
　　 第四章設(shè)計了網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)可靠性分析軟件,可方便地對網(wǎng)絡(luò)可靠性、可用性、生存性及系統(tǒng)可靠性進行分析,為網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)可靠性分析提供了有效的工具。
　　 第五章提出了基于偏振控制的帶內(nèi)光信噪比(OSNR)快速檢測法,可在200μs-10ms內(nèi)實現(xiàn)檢測。在實驗室與南京電信網(wǎng)試驗的結(jié)果表明該法可較準確測得帶內(nèi)OSNR,相應(yīng)的誤碼率(BER)估計誤差約為一個數(shù)量級,可用于光網(wǎng)絡(luò)帶內(nèi)OSNR和BER的低成本、準實