CN103178995A - 一种体系化多尺度通信网效能评估方法 - Google Patents

Abstract

一种体系化多尺度通信网效能评估方法，它有五大步骤：步骤一：构建通信网效能评估指标体系；步骤二：计算通信网一级能力；步骤三：计算通信网二级能力；步骤四：计算通信网总体能力；步骤五：实时计算通信网运行时的能力。本发明针对现有通信网效能评估方法难以进行体系化、细致、全面评估的问题，提出了一套覆盖全面的、体系化的通信网效能评估指标体系，该指标体系包含三级能力，涵盖通信传输能力、接入能力、信息处理能力、安全保密能力等多个方面。该方法具有结构明晰、易于分解和组合的特点，实现了对大型复杂通信网整网、单网系、设备等各种级别的多尺度效能评估。

Description

一种体系化多尺度通信网效能评估方法

技术领域

本发明涉及一种通信网效能评估方法，特别是涉及一种体系化多尺度通信网效能评估方法。属于通信网度量和评估技术领域。

背景技术

通信网是各类信息系统的基础和支撑，如何度量和评估通信网的效能是信息系统设计开发中的一个重要课题。通信网的性能指标涉及许多方面，为了对通信网进行科学客观的效能评估，必须设计一套体系化的效能评估指标体系，采用科学合理的计算方法对通信网进行效能评估。但是目前对通信网的评估指标研究很多情况下只是侧重网络某个方面性能指标的分析和评价，缺乏对通信网全面效能进行评估的指标体系研究；或者精细度不够，评估指标过于宏观，缺乏对单网系级、设备级评估指标的覆盖，使得效能评估的科学性、客观性受到影响。这些都大大限制了对通信网进行全面、细致、准确的效能评估。在评估方法上，现有效能评估方法很多与业务需求结合不紧密，计算过于粗略，网络底层基本参数和性能指标到网络能力的计算模型不明确，通信网总体能力难以落实到基础数据上，因而难以具体操作和实现。

发明内容

为了解决现有通信网效能评估方法难以进行体系化、细致、全面评估的问题，本发明提出了一种新的通信网效能评估方法——一种体系化多尺度通信网效能评估方法。该方法提出了体系化的通信网效能评估指标体系，并根据通信网各类能力和指标的特点，设计了一种精细、客观、可操作性强的评估方法，可实现对大型复杂通信网进行整网、单网系、设备等各种级别的多尺度效能评估。

本发明进行通信网效能评估所采用的技术方案是：首先设计了一套覆盖全面、体系化的通信网效能评估指标体系，该指标体系包含三级能力，涵盖传输、接入、安全等通信网的主要能力；在此基础上，分析通信网能力特性及通信指标特点，设计了一套科学、客观的通信网能力计算模型，按照自底向上、分层集成的原则，先由基本参数和通信性能指标计算得到一级能力，再由一级能力计算得到二级能力，最终得到通信网的总体能力。

综上所述，本发明一种体系化多尺度通信网效能评估方法，该方法具体步骤如下：

步骤一：构建通信网效能评估指标体系。

所构建的指标体系包含三级能力，最下层是通信网的一级能力，一级能力由通信网的基本参数和性能指标计算得出，包括通信传输能力、业务类型保障能力、接入能力、通信覆盖能力、互联互通能力、信息处理能力、抗毁能力、安全保密能力、可靠性和可用性10个方面的能力；上面是通信网的二级能力，二级能力由相关的一级能力计算得出，包括通信能力、容灾能力、保障能力三种；最上层是通信网的总体能力，由各二级能力计算得出。

步骤二：计算通信网一级能力。

通信网的一级能力采用算术加权平均法，根据网络基本参数和性能指标计算得出。设一级能力A由F₁,F₂,…,F_n等n个因素计算得出，则按算术加权平均法，

式中a_i为各因素的权重；F_i为某因素是否满足作战需求的度量， $F_i=\left\{\begin{array}{cc}1& T_i/T_{i0}\&GreaterEqual;1\\ T_i/T_{i0}& T_i/T_{i0}<1\end{array}\right.,$ T_i为某因素实际值，T_i0为作战要求的因素应达到的值。一级能力是设备级或单网系级的能力，其中，通信传输能力由设备吞吐量、带宽、业务传输时延、传输成功率、按需通信效果等计算得出；业务类型保障能力由支持的业务类型数、支持多种业务的节点数等计算得出；接入能力由具有各单网系传输接入能力的节点数量计算得出；通信覆盖能力由单网系地面覆盖范围和单网系节点覆盖数量计算得出；互联互通能力由跨网传输的业务种类、每类业务跨网传输的平均传输时延、跨网业务送达率等计算得出；信息处理能力由具有高速交换能力的节点数量、节点的处理时延计算得出；抗毁能力由部分节点被毁后的全网剩余业务量、节点断链后的平均路由重组时间等计算得出；安全保密能力由各层设备的加密性能、保密管理设备可管理设备数量类型、边界安全防护设备性能等计算得出；可靠性由用户设备平均无故障时间、接入设备平均无故障时间、交换设备平均无故障时间、信道设备平均无故障时间计算得出；可用性由用户设备平均修复时间、接入设备平均修复时间、交换设备平均修复时间、信道设备平均修复时间计算得出。

步骤三：计算通信网二级能力。

通信网的二级能力采用算术加权平均法，由一级能力计算得出。设二级能力B由A₁,A₂,…,A_n等n个一级能力计算得出，则按算术加权平均法，式中b_i为各一级能力的权重。二级能力是整网级的能力，其中，通信能力由通信传输能力、业务类型保障能力、接入能力、通信覆盖能力、互联互通能力、信息处理能力计算得出；容灾能力由抗毁能力和安全保密能力计算得出；保障能力由可靠性和可用性计算得出。

步骤四：计算通信网总体能力。

通信网的总体能力采用算术加权平均法，由二级能力计算得出。总体能力C由通信能力（B₁）、容灾能力（B₂）、保障能力（B₃）三个二级能力计算得出，则按算术加权平均法，

式中c_i为各二级能力的权重。总体能力是整网级的能力。

步骤五：实时计算通信网运行时的能力。

在通信网运行时，动态监控网络各基本参数和指标，按照上面所述的通信网效能评估指标体系，实时计算通信网在各尺度、各方面的能力，并以曲线、直方图等形式进行动态展示。

优点及功效：本发明的主要优点包括：

a．提出了一套覆盖全面的、体系化的通信网效能评估指标体系，该指标体系包含三级能力，涵盖通信传输能力、接入能力、信息处理能力、安全保密能力等多个方面，基于此指标体系，可对通信网效能进行全面、科学、客观的评估。

b．设计了一套通信网能力计算模型，通过逐级计算可对通信网各类能力及总体能力进行科学、客观的评估。

c．由通信网基本参数和性能分类逐级计算出通信网能力的评估方法，具有结构明晰、易于分解和组合的特点，实现了对大型复杂通信网整网、单网系、设备等各种级别的多尺度效能评估。

附图说明

图1为本发明一种体系化多尺度通信网效能评估方法流程图。

具体实施方式

通过本发明中的通信网效能评估指标体系和体系化多尺度通信网效能评估方法可实现对通信网的效能评估，下面对本发明的实施方式做详细说明：

如图1，本发明一种体系化多尺度通信网效能评估方法，该方法具体步骤如下：

步骤一：构建通信网效能评估指标体系。

所构建的指标体系包含三级能力，最下层是通信网的一级能力，一级能力由通信网的基本参数和性能指标计算得出，包括通信传输能力、业务类型保障能力、接入能力、通信覆盖能力、互联互通能力、信息处理能力、抗毁能力、安全保密能力、可靠性和可用性10个方面的能力；上面是通信网的二级能力，二级能力由相关的一级能力计算得出，包括通信能力、容灾能力、保障能力三种；最上层是通信网的总体能力，由各二级能力计算得出。

步骤二：计算通信网一级能力。

通信网的一级能力采用算术加权平均法，根据网络基本参数和性能指标计算得出。设一级能力A由F₁,F₂,…,F_n等n个因素计算得出，则按算术加权平均法，

式中a_i为各因素的权重；F_i为某因素是否满足作战需求的度量， $F_i=\left\{\begin{array}{cc}1& T_i/T_{i0}\&GreaterEqual;1\\ T_i/T_{i0}& T_i/T_{i0}<1\end{array}\right.,$ T_i为某因素实际值，T_i0为作战要求的因素应达到的值。一级能力是设备级或单网系级的能力，其中，通信传输能力由设备吞吐量、带宽、业务传输时延、传输成功率、按需通信效果等计算得出；业务类型保障能力由支持的业务类型数、支持多种业务的节点数等计算得出；接入能力由具有各单网系传输接入能力的节点数量计算得出；通信覆盖能力由单网系地面覆盖范围和单网系节点覆盖数量计算得出；互联互通能力由跨网传输的业务种类、每类业务跨网传输的平均传输时延、跨网业务送达率等计算得出；信息处理能力由具有高速交换能力的节点数量、节点的处理时延计算得出；抗毁能力由部分节点被毁后的全网剩余业务量、节点断链后的平均路由重组时间等计算得出；安全保密能力由各层设备的加密性能、保密管理设备可管理设备数量类型、边界安全防护设备性能等计算得出；可靠性由用户设备平均无故障时间、接入设备平均无故障时间、交换设备平均无故障时间、信道设备平均无故障时间计算得出；可用性由用户设备平均修复时间、接入设备平均修复时间、交换设备平均修复时间、信道设备平均修复时间计算得出。

步骤三：计算通信网二级能力。

通信网的二级能力采用算术加权平均法，由一级能力计算得出。设二级能力B由A₁,A₂，…,A_n等n个一级能力计算得出，则按算术加权平均法，

式中b_i为各一级能力的权重。二级能力是整网级的能力，其中，通信能力由通信传输能力、业务类型保障能力、接入能力、通信覆盖能力、互联互通能力、信息处理能力计算得出；容灾能力由抗毁能力和安全保密能力计算得出；保障能力由可靠性和可用性计算得出。

步骤四：计算通信网总体能力。

通信网的总体能力采用算术加权平均法，由二级能力计算得出。总体能力C由通信能力（B₁）、容灾能力（B₂）、保障能力（B₃）三个二级能力计算得出，则按算术加权平均法，式中c_i为各二级能力的权重。总体能力是整网级的能力。

步骤五：实时计算通信网运行时的能力。

在通信网运行时，动态监控网络各基本参数和指标，按照上面所述的通信网效能评估指标体系，实时计算通信网在各尺度、各方面的能力，并以曲线、直方图等形式进行动态展示。

Claims (1)

1.一种体系化多尺度通信网效能评估方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：

步骤一：构建通信网效能评估指标体系

所构建的效能评估指标体系包含三级能力，最下层是通信网的一级能力，一级能力由通信网的基本参数和性能指标计算得出，包括通信传输能力、业务类型保障能力、接入能力、通信覆盖能力、互联互通能力、信息处理能力、抗毁能力、安全保密能力、可靠性和可用性10个方面的能力；上面是通信网的二级能力，二级能力由相关的一级能力计算得出，包括通信能力、容灾能力、保障能力三种；最上层是通信网的总体能力，由各二级能力计算得出；

步骤二：计算通信网一级能力

通信网的一级能力采用算术加权平均法，根据网络基本参数和性能指标计算得出；设一级能力A由F₁,F₂,…,F_nn个因素计算得出，则按算术加权平均法，

式中a_i为各因素的权重；F_i为某因素是否满足作战需求的度量， $F_i=\left\{\begin{array}{cc}1& T_i/T_{i0}\&GreaterEqual;1\\ T_i/T_{i0}& T_i/T_{i0}<1\end{array}\right.,$ T_i为某因素实际值，T_i0为作战要求的因素应达到的值；一级能力是设备级或单网系级的能力，其中，通信传输能力由设备吞吐量、带宽、业务传输时延、传输成功率、按需通信效果计算得出；业务类型保障能力由支持的业务类型数、支持多种业务的节点数计算得出；接入能力由具有各单网系传输接入能力的节点数量计算得出；通信覆盖能力由单网系地面覆盖范围和单网系节点覆盖数量计算得出；互联互通能力由跨网传输的业务种类、每类业务跨网传输的平均传输时延、跨网业务送达率计算得出；信息处理能力由具有高速交换能力的节点数量、节点的处理时延计算得出；抗毁能力由部分节点被毁后的全网剩余业务量、节点断链后的平均路由重组时间计算得出；安全保密能力由各层设备的加密性能、保密管理设备可管理设备数量类型、边界安全防护设备性能计算得出；可靠性由用户设备平均无故障时间、接入设备平均无故障时间、交换设备平均无故障时间、信道设备平均无故障时间计算得出；可用性由用户设备平均修复时间、接入设备平均修复时间、交换设备平均修复时间、信道设备平均修复时间计算得出；

步骤三：计算通信网二级能力

通信网的二级能力采用算术加权平均法，由一级能力计算得出；设二级能力B由A₁,A₂,…,A_nn个一级能力计算得出，则按算术加权平均法，式中b_i为各一级能力的权重；二级能力是整网级的能力，其中，通信能力由通信传输能力、业务类型保障能力、接入能力、通信覆盖能力、互联互通能力、信息处理能力计算得出；容灾能力由抗毁能力和安全保密能力计算得出；保障能力由可靠性和可用性计算得出；

步骤四：计算通信网总体能力

通信网的总体能力采用算术加权平均法，由二级能力计算得出；总体能力C由通信能力B₁、容灾能力B₂、保障能力B₃三个二级能力计算得出，则按算术加权平均法，

式中c_i为各二级能力的权重；总体能力是整网级的能力；

步骤五：实时计算通信网运行时的能力

在通信网运行时，动态监控网络各基本参数和指标，按照上面所述的通信网效能评估指标体系，实时计算通信网在各尺度、各方面的能力，并以曲线、直方图形式进行动态展示。

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