光網絡與系統可靠性評估與保障技術研究.pdf

1、隨著下一代光網絡業(yè)務融合的推進,網絡中承載業(yè)務的類型及容量不斷增加,光網絡可靠性和生存性變得越來越重要。但光網絡透明性及智能控制能力的增加、網絡層次的扁平化及其覆蓋范圍向接入網的延伸為其可靠性分析、設計和保障帶來了新的問題。本文針對下一代光網絡與相關系統可靠性評估與保障過程中而臨的一些關鍵問題進行了深入研究。
　　 第一章對網絡可靠性內涵、研究現狀、光網絡性能參數檢測、光接入網生存性技術及下一代光網絡特點進行了總結分析,指出了光

2、網絡可靠性研究面臨的問題:傳統二態(tài)網絡可靠性分析模型已不適用;對小樣本系統可靠性的評估精度和大型網絡生存性分析的效率還有待提高;光層性能檢測技術已成為實現下一代光網絡可靠性保障的關鍵技術之一,而檢測速度、準確性及易實現性是其能否用于實時光網絡管理的重要因素;針對光接入網這一網絡可靠性薄弱環(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用-波分復用無源光網絡(TDM-WDM PON)結構提出。
　　 第二章針對網絡服

3、務出現對等模式和網絡具有多個工作狀態(tài)的特征,對其可靠性評估技術進行了研究。定義了多狀態(tài)網絡性能參數和可靠性參數,提出了隨時間演進的狀態(tài)轉移蒙特卡羅(TEST-MC)多狀態(tài)網絡可靠性仿真模型,進行了仿真驗證與分析。結果表明,該模型效率可顯著好于傳統MC方法,可實現對各種網絡可靠性的靈活分析,包括具有多工作狀態(tài)、P2P特性等的網絡。此外,針對小樣本數部件與系統,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的網絡生存性函數,對大型多級網絡提出了生存性分級組合快速評估模型,對總節(jié)點數為n1、i級子網節(jié)點數為ni'的多級網絡(n1=Пni'),生存性計算的復雜度可從遍歷算法的O(2n1)降為好于O(2n1')(magx+n13n11),各級子網采用規(guī)則結構時復雜度可進一步降為好于O(n13n1')。數值分析表明,對具有上千節(jié)點的網絡,最大故障數上百個時,在20秒內可完成網絡生存性計算,為中大規(guī)模網絡多故障生存性快速分析

5、提供了有效的手段。
　　 第四章設計了網絡與系統可靠性分析軟件,可方便地對網絡可靠性、可用性、生存性及系統可靠性進行分析,為網絡與系統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光信噪比(OSNR)快速檢測法,可在200μs-10ms內實現檢測。在實驗室與南京電信網試驗的結果表明該法可較準確測得帶內OSNR,相應的誤碼率(BER)估計誤差約為一個數量級,可用于光網絡帶內OSNR和BER的低成本、準實