CN105471624A - 一种通信设备接入终端通信接入网的综合评价方法 - Google Patents

Abstract

一种通信设备接入终端通信接入网的综合评价方法。其包括对通信设备的包括基本特性、可靠性和静态特性在内的指标进行分析；利用上述指标建立综合评价指标体系；利用层次分析法对上述综合评价指标体系中各个指标进行赋权，以区分不同指标的相对重要程度，最后确定出通信设备的综合性能等步骤。本发明提供的通信设备接入终端通信接入网的综合评价方法的效果：本发明提出的评估方法首先给出了一套评估指标方法。之后通过不同方法分析，提出了关键指标。最后通过数学模型，给出了评估模型和方法。本发明提高了评估的准确性，简化了评估过程，有利于提高终端设备接入的评估检测。

Description

一种通信设备接入终端通信接入网的综合评价方法

技术领域

本发明属于通信设备运维检修技术领域，特别是涉及一种通信设备接入终端通信接入网的综合评价方法。

背景技术

终端通信接入网是电力通信网的重要组成部分，是电力骨干通信网的延伸。目前终端通信接入网主要承载的业务有配电自动化、用电信息采集、智能小区、智能楼宇、智能汽车充电站和充电桩等。通信是配电系统实现综合自动化的关键技术，通信设备性能的高低在很大程度上决定了配电网自动化系统的优劣，设备运行质量直接反应了网络的运行状态。因此，对设备运行质量进行综合评估对保证网络的正常运行有着重要的意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种通信设备接入终端通信接入网的综合评价方法。

为了达到上述目的，本发明提供的通信设备接入终端通信接入网的综合评价方法包括包括按顺序进行的下列步骤：

步骤1)对通信设备的包括基本特性、可靠性和静态特性在内的指标进行分析；

步骤2)利用上述指标建立综合评价指标体系：

利用上述通信设备的基本特性、静态特性以及可靠性指标构建设备运行质量的综合评价指标体系；

步骤3)利用层次分析法对上述综合评价指标体系中各个指标进行赋权，以区分不同指标的相对重要程度，最后确定出通信设备的综合性能。

在步骤1)中，所述的基本特性包括cpu利用率、内存利用率、平均速率；可靠性包括在线率、输出丢包率、输入丢包率、输入包错误率、输出包错误率；静态特性包括设备的可使用寿命、设备端口的数量、设备中MAC地址表中最多可以存储的MAC地址数量、扩展支持。

在步骤3)中，所述的利用层次分析法对上述综合评价指标体系中各个指标进行赋权，以区分不同指标的相对重要程度，最后确定出通信设备的综合性能的方法包括按顺序进行的下列步骤：

步骤3.1)确定不同通信设备的参考序列x₀(k)和待比较序列x_i(k)，其中k＝1,2，…N为待比较的不同通信设备的序列号，i＝1,2,…I为各个通信设备中的比较参数的序列号，即指综合评价标体系中包括平均速率、CPU利用率在内的各指标对应的序号；

步骤3.2)对序列值进行归一化操作，处理方法有以下两种：

其中，和分别为i＝1,2，…I时，指标序列xⁱ在第j项的最小值和最大值；

步骤3.3)计算各个比较序列x_i与参考序列x₀之间的灰色关联系数γ(x₀(k),x_i(k))：

$\mathrm{\γ}\left(x_0\right(k),x_i(k\left)\right)=\frac{m+\mathrm{\ϵ}M}{V_{0i}\left(k\right)+\mathrm{\ϵ}M}---\left(2\right)$

其中，i＝1,2，…I，k＝1,2，…N；V_0i(k)＝|x₀(k)-x_i(k)|为各个序列值与参考序列的绝对差；表示所有待比较序列在第i个指标序列中的最小值；表示所有待比较序列在第i个指标序列中的最大值；ε为分辨系数，ε∈(0,1)，在最少信息原理下，取值为ε＝0.5；

步骤3.4)利用层次分析法中的赋权原则计算一级指标、二级指标的指标权重，记为w(k)，k＝1,2,…I1,I2,I3…；w(k)表示序列中第k项的权重；

步骤3.5)计算各个比较序列与参考序列之间的灰色关联度：

$\mathrm{\γ}(x_0,x_i)=\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}w\left(k\right)*\mathrm{\γ}\left(x_0\right(k),x_i(k\left)\right)---\left(3\right)$

步骤3.6)计算设备综合评价值：一级指标的权重向量为w＝(w₁,w₂,…，w_n)，各个指标关于一级指标的关联度向量为γ＝(γ₁,γ₂,…,γ_n)，令γ^T＝(γ₁,γ₂,…,γ_n)^T为关联度向量的转置向量；则设备综合评价值为v＝w·γ^T；最后根据设备综合评价值确定出通信设备的综合性能。

本发明提供的通信设备接入终端通信接入网的综合评价方法的效果：

本发明提出的评估方法首先给出了一套评估指标方法。之后通过不同方法分析，提出了关键指标。最后通过数学模型，给出了评估模型和方法。本发明提高了评估的准确性，简化了评估过程，有利于提高终端设备接入的评估检测。

附图说明

图1为本发明提供的通信设备接入终端通信接入网的综合评价方法的所采用的综合评价指标体系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的通信设备接入终端通信接入网的综合评价方法进行详细说明。

终端通信接入网存在着多种组网方式，不同形式的组网方式下存在着不同的通信设备。由于当前网络正趋于向自动化、IP化方向发展，且终端接入网的通信设备往往以局站为单位来划分，故本发明主要研究IP化设备的运行质量。由于存在不同厂家的网管，不同厂家提供了不同的设备参数信息，调研EPON网络中的OLT设备以及工业以太网中的交换机，对其设备信息进行抽象，提取出设备运行质量评价的指标参数。

本发明提供的通信设备接入终端通信接入网的综合评价方法包括按顺序进行的下列步骤：

步骤1)对通信设备的包括基本特性、可靠性和静态特性在内的指标进行分析；

(1)基本特性：基本特性是指通信设备正常运行时自身的一些性能参数，主要反映设备承载能力和处理数据的性能，是反应设备运行质量的重要指标，主要从以下三个方面进行评价：cpu利用率、内存利用率、平均速率；

(2)可靠性：终端通信接入网作为底层的支撑网络，对可靠性要求较高。对设备进行评价时，设备的可靠性是重要的一个评价方面。本发明主要从以下五个方面对设备的可靠性进行评价：在线率(设备的在线率，其是系统运行中重要的指标，对终端通信设备的在线率进行统计，是了解设备运行状况的一个重要手段。用设备在线的时间除以总的时间即可得到一段时间内设备的在线率)、输出丢包率、输入丢包率、输入包错误率、输出包错误率。

(3)静态特性：虽然设备的一些性能参数随着设备运行变换不大或者基本不变，但却是评价设备的重要参数。比如，一，设备的可使用寿命,设备出厂时均规定有其正常工作的使用期限，超过使用期限后，设备的性能可能会出现明显的下降。本发明取设备剩余的使用年限作为考察对象。二，设备端口的数量，也是反映其性能最直观的指标。三，设备中MAC地址表中最多可以存储的MAC地址数量，存储的MAC地址数量越多，那么数据转发的速率和效率也就越高。四，扩展支持，其主要体现设备对一些标准以及协议的支持程度，该指标通常通过对设备进行测试，并由专业人员打分获取。

步骤2)利用上述指标建立综合评价指标体系：

利用上述通信设备的基本特性、静态特性以及可靠性指标构建设备运行质量的综合评价指标体系；综合评价指标体系的建立应遵循以下原则：1)指标宜少不宜多，易简不易繁。2)指标应该具有独立性。3)指标应具有代表性，能够很好地反映研究对象某方面的特性。4)评价指标含义要明确，数据要规范，口径要一致，资料收集要简单易行。其中可靠性中的五项指标中，由于输出包错误率和输入包错误率，输入丢包率和输出丢包率每组都分为输入和输出两项，而输入和输出两个方面的指标的测试方式是一致的并且对评价结果的影响程度是一致的，因此可以将这四项指标统一成两组指标，分别为丢包率、包错误率，它们可以通过计算输入和输出的平均值得到。构建的综合评价指标体系如图1所示。

步骤3)利用层次分析法(AHP算法)对上述综合评价指标体系中各个指标进行赋权，以区分不同指标的相对重要程度，最后确定出通信设备的综合性能；

给指标赋权是综合评价过程中的一个重要环节，通过对建立的综合评价指标体系中各个指标进行赋权，可以区分不同指标的相对重要程度，权重确定是否合理直接关系到评价的准确性和科学性。

AHP算法能把复杂系统的决策思维进行层次化，把决策过程中定性和定量的因素有机地结合起来，判断矩阵的建立、排序计算和一致性检验得到的最后结果具有说服力。使用AHP算法可以避免由于人的主观性导致权重预测与实际情况相矛盾的现象发生，因此，本发明采用AHP算法实现对指标权重的计算。

在步骤3)中，所述的利用层次分析法对上述综合评价指标体系中各个指标进行赋权，以区分不同指标的相对重要程度，最后确定出通信设备的综合性能的方法包括按顺序进行的下列步骤：

步骤3.1)确定不同通信设备的参考序列x₀(k)和待比较序列x_i(k)，其中k＝1,2，…N为待比较的不同通信设备的序列号，i＝1,2,…I为各个通信设备中的比较参数的序列号，即指综合评价标体系中包括平均速率、CPU利用率在内的各指标对应的序号；

步骤3.2)对序列值进行归一化操作。由于该评估指标体系中各个因素的物理意义不同，计量单位也不相同，从而导致数据的量纲和数量级可能不同，因此在进行多层次灰色关联分析之前，需要对数据进行无量钢化处理，处理方法有以下两种。

其中，和分别为i＝1,2，…I时，指标序列xⁱ在第j项的最小值和最大值；

步骤3.3)计算各个比较序列x_i与参考序列x₀之间的灰色关联系数γ(x₀(k),x_i(k))。

$\mathrm{\γ}\left(x_0\right(k),x_i(k\left)\right)=\frac{m+\mathrm{\ϵ}M}{V_{0i}\left(k\right)+\mathrm{\ϵ}M}---\left(2\right)$

其中，i＝1,2，…I，k＝1,2，…N。V_0i(k)＝|x₀(k)-x_i(k)|为各个序列值与参考序列的绝对差；表示所有待比较序列在第i个指标序列中的最小值；表示所有待比较序列在第i个指标序列中的最大值；ε为分辨系数，ε∈(0,1)，在最少信息原理下，取值为ε＝0.5；

步骤3.4)利用层次分析法中的赋权原则计算一级指标、二级指标的指标权重，记为w(k)，k＝1,2,…I1,I2,I3…；w(k)表示序列中第k项的权重，w(k)的值越大表示序列中第k项越重要，对综合评价结果影响越大；

步骤3.5)计算各个比较序列与参考序列之间的灰色关联度：

$\mathrm{\γ}(x_0,x_i)=\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}w\left(k\right)*\mathrm{\γ}\left(x_0\right(k),x_i(k\left)\right)---\left(3\right)$

步骤3.6)计算设备综合评价值：一级指标的权重向量为w＝(w₁,w₂,…，w_n)，各个指标关于一级指标的关联度向量为γ＝(γ₁,γ₂,…,γ_n)，令γ^T＝(γ₁,γ₂,…,γ_n)^T为关联度向量的转置向量；则设备综合评价值为v＝w·γ^T；最后根据设备综合评价值确定出通信设备的综合性能。

Claims (3)

1.一种通信设备接入终端通信接入网的综合评价方法，其特征在于：所述的通信设备接入终端通信接入网的综合评价方法包括按顺序进行的下列步骤：

步骤1)对通信设备的包括基本特性、可靠性和静态特性在内的指标进行分析；

步骤2)利用上述指标建立综合评价指标体系：

利用上述通信设备的基本特性、静态特性以及可靠性指标构建设备运行质量的综合评价指标体系；

步骤3)利用层次分析法对上述综合评价指标体系中各个指标进行赋权，以区分不同指标的相对重要程度，最后确定出通信设备的综合性能。

2.根据权利要求1所述的通信设备接入终端通信接入网的综合评价方法，其特征在于：在步骤1)中，所述的基本特性包括cpu利用率、内存利用率、平均速率；可靠性包括在线率、输出丢包率、输入丢包率、输入包错误率、输出包错误率；静态特性包括设备的可使用寿命、设备端口的数量、设备中MAC地址表中最多可以存储的MAC地址数量、扩展支持。

3.根据权利要求1所述的通信设备接入终端通信接入网的综合评价方法，其特征在于：在步骤3)中，所述的利用层次分析法对上述综合评价指标体系中各个指标进行赋权，以区分不同指标的相对重要程度，最后确定出通信设备的综合性能的方法包括按顺序进行的下列步骤：

步骤3.1)确定不同通信设备的参考序列x₀(k)和待比较序列x_i(k)，其中k＝1,2，…N为待比较的不同通信设备的序列号，i＝1,2,…I为各个通信设备中的比较参数的序列号，即指综合评价标体系中包括平均速率、CPU利用率在内的各指标对应的序号；

步骤3.2)对序列值进行归一化操作，处理方法有以下两种：

其中，和分别为i＝1,2，…I时，指标序列x_i在第j项的最小值和最大值；

步骤3.3)计算各个比较序列x_i与参考序列x₀之间的灰色关联系数γ(x₀(k),x_i(k))：

$\mathrm{\γ}\left(x_0\right(k),x_i(k\left)\right)=\frac{m+\mathrm{\ϵ}M}{V_{0i}\left(k\right)+\mathrm{\ϵ}M}---\left(2\right)$

其中，i＝1,2，…I，k＝1,2，…N；V_0i(k)＝|x₀(k)-x_i(k)|为各个序列值与参考序列的绝对差；表示所有待比较序列在第i个指标序列中的最小值；表示所有待比较序列在第i个指标序列中的最大值；ε为分辨系数，ε∈(0,1)，在最少信息原理下，取值为ε＝0.5；

步骤3.4)利用层次分析法中的赋权原则计算一级指标、二级指标的指标权重，记为w(k)，k＝1,2,…I1,I2,I3…；w(k)表示序列中第k项的权重；

步骤3.5)计算各个比较序列与参考序列之间的灰色关联度：

$\mathrm{\γ}(x_0,x_i)=\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}w\left(k\right)*\mathrm{\γ}\left(x_0\right(k),x_i(k\left)\right)---\left(3\right)$

步骤3.6)计算设备综合评价值：一级指标的权重向量为w＝(w₁,w₂,…，w_n)，各个指标关于一级指标的关联度向量为γ＝(γ₁,γ₂,…,γ_n)，令γ^T＝(γ₁,γ₂,…,γ_n)^T为关联度向量的转置向量；则设备综合评价值为v＝w·γ^T；最后根据设备综合评价值确定出通信设备的综合性能。