光網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)可靠性評(píng)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(jìn),網(wǎng)絡(luò)中承載業(yè)務(wù)的類(lèi)型及容量不斷增加,光網(wǎng)絡(luò)可靠性和生存性變得越來(lái)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(jì)和保障帶來(lái)了新的問(wèn)題。本文針對(duì)下一代光網(wǎng)絡(luò)與相關(guān)系統(tǒng)可靠性評(píng)估與保障過(guò)程中而臨的一些關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了深入研究。
　　 第一章對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性?xún)?nèi)涵、研究現(xiàn)狀、光網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)檢測(cè)、光接入網(wǎng)生存性技術(shù)及下一代光網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)進(jìn)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(wèn)題:傳統(tǒng)二態(tài)網(wǎng)絡(luò)可靠性分析模型已不適用;對(duì)小樣本系統(tǒng)可靠性的評(píng)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(cè)技術(shù)已成為實(shí)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(cè)速度、準(zhǔn)確性及易實(shí)現(xiàn)性是其能否用于實(shí)時(shí)光網(wǎng)絡(luò)管理的重要因素;針對(duì)光接入網(wǎng)這一網(wǎng)絡(luò)可靠性薄弱環(huán)節(jié),未見(jiàn)有可對(duì)光線路終端和主干及分配光纖進(jìn)行全而保護(hù)的時(shí)分復(fù)用-波分復(fù)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(TDM-WDM PON)結(jié)構(gòu)提出。
　　 第二章針對(duì)網(wǎng)絡(luò)服

3、務(wù)出現(xiàn)對(duì)等模式和網(wǎng)絡(luò)具有多個(gè)工作狀態(tài)的特征,對(duì)其可靠性評(píng)估技術(shù)進(jìn)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(shí)間演進(jìn)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(jìn)行了仿真驗(yàn)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)小樣本數(shù)部件與系統(tǒng),提出了模糊貝葉斯評(píng)估方法,有效提高了小樣本情況下的可靠性評(píng)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(duì)大型多級(jí)網(wǎng)絡(luò)提出了生存性分級(jí)組合快速評(píng)估模型,對(duì)總節(jié)點(diǎn)數(shù)為n1、i級(jí)子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)為ni'的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)(n1=Пni'),生存性計(jì)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(jí)子網(wǎng)采用規(guī)則結(jié)構(gòu)時(shí)復(fù)雜度可進(jìn)一步降為好于O(n13n1')。數(shù)值分析表明,對(duì)具有上千節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò),最大故障數(shù)上百個(gè)時(shí),在20秒內(nèi)可完成網(wǎng)絡(luò)生存性計(jì)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(jì)了網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)可靠性分析軟件,可方便地對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性、可用性、生存性及系統(tǒng)可靠性進(jìn)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(cè)法,可在200μs-10ms內(nèi)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。在實(shí)驗(yàn)室與南京電信網(wǎng)試驗(yàn)的結(jié)果表明該法可較準(zhǔn)確測(cè)得帶內(nèi)OSNR,相應(yīng)的誤碼率(BER)估計(jì)誤差約為一個(gè)數(shù)量級(jí),可用于光網(wǎng)絡(luò)帶內(nèi)OSNR和BER的低成本、準(zhǔn)實(shí)