CN107241230A - 基于保障有效性的评价光传送网抗毁性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于保障有效性的评价光传送网抗毁性的方法，包括两个综合测度指标：保障失效指数和保障影响指数，所述保障失效指数是从业务损失的角度测度光传送网保障有效性的指标，评价业务中断后对网络保障效能的影响程度，是评价网络中节点或链路失效后网络损失业务的带宽之和与全网传输的业务带宽之和的比值，它通过评价网络中传输业务量的损失来对网络的保障效能进行测度；所述保障影响指数是评价受影响业务对网络配置业务后已经提供的平均信息等效保障能力的影响程度，主要通过评估故障对网络的潜在影响程度对网络的保障效能进行测度，首先定义网络中两点间信息的等效保障能力。本发明评价全面、准确，评价的结果含义更明确。

Description

基于保障有效性的评价光传送网抗毁性的方法
技术领域：
本发明涉及一种评价光传送网抗毁性的方法，特别是涉及一种基于保障有效性的评价光传送网抗毁性的方法。
背景技术：
光传送网上传送的业务状态可分为正常工作状态集、影响状态集和中断状态集，正常工作状态为光传送网上传送的业务所经过链路、节点均未被毁，源宿节点之间的业务正常提供，该业务所处的状态称为正常工作状态，对应的业务称为正常工作业务；影响状态为光传送网上传送的业务所经过链路、节点被毁，造成业务不能正常传输，由于采用了抗毁策略，使得业务通过其他路由传到目的节点，将该业务所处的状态称为影响状态，对应的业务称为影响业务；中断状态：光传送网上传送的业务所经过链路、节点被毁，由于没有采用抗毁策略获采用了抗毁策略仍然不能恢复所传输的业务，将这种业务所处的状态称为中断状态，对应的业务称为中断业务。
当前光传送网抗毁性的研究存在以下几个问题：（1）定义的指标一般都考虑网络拓扑的特性，较少考虑承载业务的特性；（2）网络抗毁性评价方法数据源获取相当困难，部分文献采用了专家打分、层次分析等方法，给网络评估带来主观影响；（3）在进行评价时，考虑较多的是故障对网络造成的实际影响，反映故障对网络造成潜在影响指标较少。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种评价方向全面，评价结果明确的基于保障有效性的评价光传送网抗毁性的方法。
本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：
一种基于保障有效性的评价光传送网抗毁性的方法，包括两个综合测度指标：保障失效指数和保障影响指数，所述保障失效指数是从业务损失的角度测度光传送网保障有效性的指标，评价业务中断后对网络保障效能的影响程度，是评价网络中节点或链路失效后网络损失业务的带宽之和与全网传输的业务带宽之和的比值，它通过评价网络中传输业务量的损失来对网络的保障效能进行测度，用公示表示为：
式中：x表示光传送网中的故障集，元素为网络中的链路或节点；
F（x）表示故障集x划分所得的中断状态集，元素为网络处于中断状态下的业务；
U表示网络中所有业务的集合，即正常工作状态集、影响状态集和中断状态集的并集，元素为网络中的业务；
Y和z表示某条特定的业务；
b表示业务的带宽。
所述保障影响指数是评价受影响业务对网络配置业务后已经提供的平均信息等效保障能力的影响程度，主要通过评估故障对网络的潜在影响程度对网络的保障效能进行测度，首先定义网络中两点间信息的等效保障能力，用公式表示：
式中：表示网路中两点间信息的等效保障能力；
表示网络中两点间传送信息的带宽；
表示网络中两点间的最小条数；
表示网络中的节点数。
其次定义全网中任意两点所能提供的平均最大信息等效保障能力，全网中任意两点所能提供的平均最大信息等效保障能力是从全网的角度来测量网络所能提供的最大保障能力，用公式表示：
式中：表示全网中任意两点所能提供的平均最大信息等效保障能力；
表示网络中的链路数；
表示链路Li的带宽；
表示网络中的节点数。
网络中任意两点所能提供的平均最大信息等效保障能力是网络提供保障能力的上限。
然后定义网络配置业务后已经提供的平均信息等效保障能力，网络配置业务后已经提供的平均信息等效保障能力是从业务的角度测定网络已经提供的保障能力，用公式表示为：
式中：表示网络配置业务后已经提供的平均信息等效保障能力；
表示已配置的第i条业务占用的带宽；
表示已配置的第i条业务所经过的条数；
表示网络中配置的业务总数；
表示网路中的节点数。
网络在配置业务后已经提供的平均信息等效保障能力表示网络已经提供的保障能力，它与网络业务特性密切相关，反映业务及其配置对保障能力的影响。
最后定义保障影响指数，保障影响指数就是评价业务重路由后对网络保障能力的影响程度，用公式表示为：
式中：表示网络配置业务后已经提供的平均信息等效保障能力；
表示网路中的节点数；
M表示受影响业务的数目；
表示第j条受影响业务占用的带宽；
表示故障发生前业务经过的跳数；
表示故障发生后业务经过的跳数。
本发明的积极有益效果是：
1、本发明不仅能对网络的静态抗毁性进行评估，还能对网络的动态抗毁性进行实时评估，一种方法多处利用，实用性强。
2、本发明中评估指标GII和GAI全面考虑了网络拓扑结构、业务特性、抗毁策略等抗毁性因素，从网络业务的实际损失程度和对网络保障能力的潜在影响两个方面进行测度，评价更全面、准确。
3、本发明从光传送网最基本的功能—保障信息传递能力的角度出发研究光传送网的抗毁性，评价指标的结果可以直接反映网络保障能力的变化情况，评价的结果含义更明确。
4、本发明评价结果具有较好的可比性，在相同业务配置的条件下GII和GAI的值越大，网络的保障效能就越差。
附图说明：
图1是本发明中仿真软件模拟某光传送网骨干网拓扑结构图。
具体实施方式：
下面结合附图1和具体实施例对本发明作进一步的解释和说明：
实施例：一种基于保障有效性的评价光传送网抗毁性的方法，包括两个综合测度指标：保障失效指数和保障影响指数，保障失效指数是从业务损失的角度测度光传送网保障有效性的指标，评价业务中断后对网络保障效能的影响程度，是评价网络中节点或链路失效后网络损失业务的带宽之和与全网传输的业务带宽之和的比值，它通过评价网络中传输业务量的损失来对网络的保障效能进行测度，用公示表示为：
式中：x表示光传送网中的故障集，元素为网络中的链路或节点；
F（x）表示故障集x划分所得的中断状态集，元素为网络处于中断状态下的业务；
U表示网络中所有业务的集合，即正常工作状态集、影响状态集和中断状态集的并集，元素为网络中的业务；
Y和z表示某条特定的业务；
b表示业务的带宽。
保障影响指数是评价受影响业务对网络配置业务后已经提供的平均信息等效保障能力的影响程度，主要通过评估故障对网络的潜在影响程度对网络的保障效能进行测度，首先定义网络中两点间信息的等效保障能力，用公式表示：
式中：表示网路中两点间信息的等效保障能力；
表示网络中两点间传送信息的带宽；
表示网络中两点间的最小条数；
表示网络中的节点数。
其次定义全网中任意两点所能提供的平均最大信息等效保障能力，全网中任意两点所能提供的平均最大信息等效保障能力是从全网的角度来测量网络所能提供的最大保障能力，用公式表示：
式中：表示全网中任意两点所能提供的平均最大信息等效保障能力；
表示网络中的链路数；
表示链路Li的带宽；
表示网络中的节点数。
网络中任意两点所能提供的平均最大信息等效保障能力是网络提供保障能力的上限。
然后定义网络配置业务后已经提供的平均信息等效保障能力，网络配置业务后已经提供的平均信息等效保障能力是从业务的角度测定网络已经提供的保障能力，用公式表示为：
式中：表示网络配置业务后已经提供的平均信息等效保障能力；
表示已配置的第i条业务占用的带宽；
表示已配置的第i条业务所经过的条数；
表示网络中配置的业务总数；
表示网路中的节点数。
网络在配置业务后已经提供的平均信息等效保障能力表示网络已经提供的保障能力，它与网络业务特性密切相关，反映业务及其配置对保障能力的影响。
最后定义保障影响指数，保障影响指数就是评价业务重路由后对网络保障能力的影响程度，用公式表示为：
式中：表示网络配置业务后已经提供的平均信息等效保障能力；
表示网路中的节点数；
M表示受影响业务的数目；
表示第j条受影响业务占用的带宽；
表示故障发生前业务经过的跳数；
表示故障发生后业务经过的跳数。
运用GLASS仿真软件模拟某光传送网骨干网，拓扑结构如附图1所示：设置每个节点采用了WDM设备，在各节点配置IP、OXCswitch协议，链路为双向链路，每条链路设置一根光纤，每根光纤提供4个波长，波长间隔为0.8nm，波长带宽为2.5Gbps，业务配置关系及业务流标识如下：
业务1 业务2 业务3 业务4 业务5 业务6 业务7 业务8 业务9
发送端节点号 0 0 1 2 2 6 6 10 3
接收端节点号 12 10 11 5 13 0 8 13 7
业务带宽（M） 155*9 622*3 155*10 622*2 155*13 622*3 155*9 155*7 622*3
开始时间（秒） 0 0 0 0 0 0 0 0 0.5
结束时刻（秒） 1 1 1 1 1 1 1 1 1
路由算法采用最小跳算法，波长分配算法采用BestFit算法，抗毁策略采用动态恢复策略。
故障设置：（1）T=0.3s时，节点3到4的链路被毁；
（2）T=0.7s时，节点9和节点7到13之间的链路同时被毁。
上述对光传送网建立仿真模型并设定了故障，运用GLASS仿真软件仿真运行、统计数据可以计算保障有效性指标GII和GAI的值：
（1）T=0.3s故障发生时，GII=11.25%,GAI=2.82%
（2）T=0.7s故障发生时，GII=10.84%,GAI=8.21%
可见该评估方法可以实时评估每次故障（链路故障和节点故障、单处故障和多处故障）对光传送网保障效能的影响。
工作时，利用GII和GAI计算公式，就可时评估每次故障，例如：链路故障、节点故障、单处故障和多处故障，对光传送网保障效能的影响。
以上所述，仅是本发明的优先实施例而已，并未对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (1)

1.一种基于保障有效性的评价光传送网抗毁性的方法，包括两个综合测度指标：保障失效指数和保障影响指数，其特征是：所述保障失效指数是从业务损失的角度测度光传送网保障有效性的指标，评价业务中断后对网络保障效能的影响程度，是评价网络中节点或链路失效后网络损失业务的带宽之和与全网传输的业务带宽之和的比值，它通过评价网络中传输业务量的损失来对网络的保障效能进行测度，用公示表示为：
式中：x表示光传送网中的故障集，元素为网络中的链路或节点；
F（x）表示故障集x划分所得的中断状态集，元素为网络处于中断状态下的业务；
U表示网络中所有业务的集合，即正常工作状态集、影响状态集和中断状态集的并集，元素为网络中的业务；
Y和z表示某条特定的业务；
b表示业务的带宽；
所述保障影响指数是评价受影响业务对网络配置业务后已经提供的平均信息等效保障能力的影响程度，主要通过评估故障对网络的潜在影响程度对网络的保障效能进行测度，首先定义网络中两点间信息的等效保障能力，用公式表示：
式中：表示网路中两点间信息的等效保障能力；
表示网络中两点间传送信息的带宽；
表示网络中两点间的最小条数；
表示网络中的节点数；
其次定义全网中任意两点所能提供的平均最大信息等效保障能力，全网中任意两点所能提供的平均最大信息等效保障能力是从全网的角度来测量网络所能提供的最大保障能力，用公式表示：
式中：表示全网中任意两点所能提供的平均最大信息等效保障能力；
表示网络中的链路数；
表示链路Li的带宽；
表示网络中的节点数；
网络中任意两点所能提供的平均最大信息等效保障能力是网络提供保障能力的上限；
然后定义网络配置业务后已经提供的平均信息等效保障能力，网络配置业务后已经提供的平均信息等效保障能力是从业务的角度测定网络已经提供的保障能力，用公式表示为：
式中：表示网络配置业务后已经提供的平均信息等效保障能力；
表示已配置的第i条业务占用的带宽；
表示已配置的第i条业务所经过的条数；
表示网络中配置的业务总数；
表示网路中的节点数；
网络在配置业务后已经提供的平均信息等效保障能力表示网络已经提供的保障能力，它与网络业务特性密切相关，反映业务及其配置对保障能力的影响；
最后定义保障影响指数，保障影响指数就是评价业务重路由后对网络保障能力的影响程度，用公式表示为：
式中：表示网络配置业务后已经提供的平均信息等效保障能力；
表示网路中的节点数；
M表示受影响业务的数目；
表示第j条受影响业务占用的带宽；
表示故障发生前业务经过的跳数；
表示故障发生后业务经过的跳数。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010019536A1 (en) * 2000-03-06 2001-09-06 Hiroyuki Suzuki Line restoring method and packet transmission equipment
CN102148642A (zh) * 2011-05-05 2011-08-10 武文彦 光纤通信网可靠性评估方法
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