專利名稱：光纖通信網(wǎng)可靠性評估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光纖通信網(wǎng)可靠性評估方法，主要建立網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)與業(yè)務(wù)組網(wǎng) 相結(jié)合的可靠性評估指標(biāo)體系和評估模型對光纖通信網(wǎng)的可靠性進行評估。
背景技術(shù)：
光纖通信自從問世以來，給整個通信領(lǐng)域帶來了一場革命，它使高速率、大容量的 通信成為可能。光纖通信由于具有損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、重量輕、抗電磁干擾、不易 串音等優(yōu)點而備受青睞，發(fā)展非常迅速，目前我國累計敷設(shè)光纜近400萬公里，累計光纖用 量近8000萬公里，而且光纖通信網(wǎng)正在向智能化方向發(fā)展。作為信息基礎(chǔ)設(shè)施的光纖傳輸 網(wǎng)絡(luò)，其可靠程度直接影響我國基本信息設(shè)施的正常運轉(zhuǎn)，因此建立科學(xué)、合理和量化的光 傳輸網(wǎng)可靠性評估方法具有十分重要的意義。由于受技術(shù)條件和建網(wǎng)思想的限制，目前光纖通信網(wǎng)只能通過一些簡單的指標(biāo) (如誤碼率、故障率、可通率等)來反映網(wǎng)絡(luò)的運行情況，尚沒有一套科學(xué)、合理、量化和全 面反映光網(wǎng)絡(luò)可靠性程度的評估方法，無法對光纖通信網(wǎng)的規(guī)劃和下一步建設(shè)提出建設(shè)性 建議，因此，迫切需要對光纖通信網(wǎng)可靠性評估方法進行研究，為光纖通信網(wǎng)可靠性提升奠 定基石出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過建立網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)與業(yè)務(wù)組網(wǎng)相結(jié)合的可靠性評估指標(biāo)體 系和評估模型對光纖通信網(wǎng)的可靠性進行評估，為現(xiàn)網(wǎng)的改造提升、新網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)以及 重保方案的設(shè)計提供參考依據(jù)，進一步增強光纖通信網(wǎng)的生存能力和效率，為光傳輸網(wǎng)可 靠性的全面提升奠定基礎(chǔ)。本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明由可靠性評估指標(biāo)體系部分和可靠性評估模型部分 組成。可靠性評估指標(biāo)體系部分為基于圖論的可靠性評估指標(biāo)、基于業(yè)務(wù)的可靠性評估 指標(biāo)及光纖通信網(wǎng)可靠性實時測度指標(biāo)，其中基于圖論的可靠性評估指標(biāo)為圖的嵌入、圖 的路徑、平均距離和直徑、路由選擇、圖的容錯性和連通度，主要用于現(xiàn)網(wǎng)的改造優(yōu)化和新 網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)；基于業(yè)務(wù)的可靠性評估指標(biāo)為中斷業(yè)務(wù)指標(biāo)和影響業(yè)務(wù)指標(biāo)，主要用于重 保方案的設(shè)計；光纖通信網(wǎng)可靠性實時測度指標(biāo)為服從指數(shù)分布的光纖通信網(wǎng)可靠性測度 函數(shù)，主要用于對光纖通信網(wǎng)可靠性進行實時評估?？煽啃栽u估模型部分為鏈形系統(tǒng)模型和柵格形系統(tǒng)模型，可以對任意規(guī)模的光纖 通信網(wǎng)進行可靠性評估，同時適用于智能光網(wǎng)絡(luò)的可靠性評估。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明不僅可以對現(xiàn)網(wǎng)的可靠性進行實時評估，還可以從網(wǎng) 絡(luò)拓撲和業(yè)務(wù)的角度提出網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案、保護恢復(fù)設(shè)計方案以及重保設(shè)計方案，找出 影響現(xiàn)有光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)可靠性的薄弱環(huán)節(jié)，為光纖通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和規(guī)劃提供合 理化策略，增強光纖通信網(wǎng)的生存能力和效率，為光纖通信網(wǎng)的現(xiàn)網(wǎng)改造提升和新網(wǎng)建設(shè)提供依據(jù)。
具體實施例方式一、可靠性評估指標(biāo)體系可靠性評估指標(biāo)體系主要包括基于圖論的可靠性評估指標(biāo)、基于業(yè)務(wù)的可靠性評 估指標(biāo)以及光纖通信網(wǎng)可靠性實時測度指標(biāo)。1、基于圖論的可靠性評估指標(biāo)研究基于圖論的可靠性評估指標(biāo)主要包括圖的嵌入，圖的路徑、平均距離和直徑，路由 選擇，圖的容錯性和連通度。(1)圖的嵌入在光纖通信網(wǎng)中，圖的嵌入指一個大的通信網(wǎng)絡(luò)在一些局部能模擬一些特殊的 圖，如圈網(wǎng)、環(huán)網(wǎng)、超立方體網(wǎng)等，可以帶來局部性能的巨大提高。(2)圖的距離、平均距離和直徑設(shè)G是η階連通無向圖或強連通有向圖，χ，y e V (G)，圖的距離指G中從χ到y(tǒng)的最 短路徑長度，記為d(G;x，y)；平均距離指網(wǎng)絡(luò)中所有點對之間距離的平均值，記為μ (G)，
BP^g)=-771T Σ；直徑指G中任何兩了頁點之間的最大距離，i己為d(G)，BP d(G)
= max{d(G;x,y) :x，yeV(G)}。圖的距離，平均距離和直徑為度量網(wǎng)絡(luò)的傳輸延遲提供了
度量參數(shù)。(3)路由選擇設(shè)G是η階連通無向圖或者強連通有向圖，G中的路由選擇P指G中所有n(n-l) 個有序頂點對(X，y)之間的固定路集，記為(G，P)。頂點χ對路由選擇ρ的轉(zhuǎn)發(fā)指數(shù)， 即P確定的路徑經(jīng)過χ的條數(shù)，記為、(G，P)，它可以度量路由選擇給每個頂點帶來的負 載，直接反映網(wǎng)絡(luò)通信性能的有效性。(G，P)的轉(zhuǎn)發(fā)指數(shù)和G的轉(zhuǎn)發(fā)指數(shù)分別表示為τ (G，P) = max{ τχ(6, P ) :x e V(G)}r(G) = min^, (G, p): Vp}(4)網(wǎng)絡(luò)容錯性和連通度網(wǎng)絡(luò)容錯性指當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，系統(tǒng)仍能保持可接受的低性能運行的能力，其 中連通度是網(wǎng)絡(luò)容錯性最重要的確定性度量參數(shù)。如果圖G表示互連網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，那 么G的連通度κ (G)(或者λ (G))指導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓的所需要的最小節(jié)點個數(shù)或者線路條 數(shù)。換句話說，網(wǎng)絡(luò)能容許κ (G)-I個節(jié)點或者λ (G)-I條線路同時發(fā)生故障，而剩余網(wǎng)絡(luò) 仍能繼續(xù)保持運行。2、基于業(yè)務(wù)的可靠性評估指標(biāo)研究基于業(yè)務(wù)的可靠性評估指標(biāo)主要包括中斷業(yè)務(wù)指標(biāo)和影響業(yè)務(wù)指標(biāo)。(1)中斷業(yè)務(wù)指標(biāo)中斷業(yè)務(wù)指標(biāo)(Interrupted Operation hdex，ΙΟΙ)是評估網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點或鏈路失 效后網(wǎng)絡(luò)中斷業(yè)務(wù)的帶寬之和與全網(wǎng)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)帶寬之和的比值，該指標(biāo)反應(yīng)了由于網(wǎng)絡(luò) 故障造成的網(wǎng)絡(luò)中斷業(yè)務(wù)帶寬占整個網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)帶寬的比值，體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)故障對網(wǎng)絡(luò)可靠性 的影響程度。具體表達式為
權(quán)利要求
1.光纖通信網(wǎng)可靠性評估方法，由可靠性評估指標(biāo)體系部分和可靠性評估模型部分組 成，其特征在于可靠性評估指標(biāo)體系部分為基于圖論的可靠性評估指標(biāo)、基于業(yè)務(wù)的可靠 性評估指標(biāo)及光纖通信網(wǎng)可靠性實時測度指標(biāo)?；趫D論的可靠性評估指標(biāo)為圖的嵌入， 圖的路徑、平均距離和直徑，路由選擇，圖的容錯性和連通度；基于業(yè)務(wù)的可靠性評估指標(biāo) 為中斷業(yè)務(wù)指標(biāo)和影響業(yè)務(wù)指標(biāo)；光纖通信網(wǎng)可靠性實時測度指標(biāo)為服從指數(shù)分布的光纖 通信網(wǎng)可靠性測度函數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖通信網(wǎng)可靠性評估方法，其特征在于可靠性評估模型 部分為鏈形系統(tǒng)模型和柵格形系統(tǒng)模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖通信網(wǎng)可靠性評估方法，其特征在于基于圖論的 可靠性評估指標(biāo)主要用于現(xiàn)網(wǎng)的改造優(yōu)化和新網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)，基于業(yè)務(wù)的可靠性評估指標(biāo) 主要用于重保方案的設(shè)計，光纖通信網(wǎng)可靠性實時測度指標(biāo)主要用于對光纖通信網(wǎng)可靠性 進行實時評估。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖通信網(wǎng)可靠性評估方法，其特征在于可靠性評估 模型可以對任意規(guī)模的光纖通信網(wǎng)進行可靠性評估，同時適用于智能光網(wǎng)絡(luò)的可靠性評 估。
全文摘要
光纖通信網(wǎng)可靠性評估方法，主要通過建立網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)與業(yè)務(wù)組網(wǎng)相結(jié)合的可靠性評估指標(biāo)體系和評估模型對光纖通信網(wǎng)的可靠性進行評估，為現(xiàn)網(wǎng)的改造提升、新網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)以及重保方案的設(shè)計提供參考依據(jù)。本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明由可靠性評估指標(biāo)體系部分和可靠性評估模型部分組成?？煽啃栽u估指標(biāo)體系主要基于三個方面，一是基于圖論的可靠性評估指標(biāo)，主要用于現(xiàn)網(wǎng)的改造優(yōu)化和新網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)；二是基于業(yè)務(wù)的可靠性評估指標(biāo)，主要用于重保方案的設(shè)計；三是光纖通信網(wǎng)可靠性實時測度指標(biāo)，主要用于對光纖通信網(wǎng)可靠性進行實時評估?？煽啃栽u估模型部分為鏈形系統(tǒng)模型和柵格形系統(tǒng)模型，可以對任意規(guī)模的光纖通信網(wǎng)進行可靠性評估，同時適用于智能光網(wǎng)絡(luò)的可靠性評估。
文檔編號H04B10/12GK102148642SQ201110114459
公開日2011年8月10日 申請日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者廖曉閩, 張引發(fā), 武文彥, 王永強, 董曄 申請人:廖曉閩, 張引發(fā), 武文彥