【摘要】：高速鐵路光傳送網(wǎng)絡(luò)是高速鐵路地面基礎(chǔ)設(shè)施的核心,承載著列車運(yùn)行相關(guān)的關(guān)鍵信息,保障了列車運(yùn)行的安全可靠。隨著高速鐵路光傳送網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù)種類不斷增加,不同業(yè)務(wù)類型對于網(wǎng)絡(luò)可靠性與實(shí)時(shí)性要求不斷提高,保障高速鐵路光傳送網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行是鐵路通信網(wǎng)絡(luò)保護(hù)與恢復(fù)技術(shù)的研究重點(diǎn)。本論文主要研究了高速鐵路光傳送網(wǎng)絡(luò)多鏈路故障保護(hù)策略,研究重點(diǎn)為基于業(yè)務(wù)流等級分級的光傳送網(wǎng)絡(luò)保護(hù)與恢復(fù)技術(shù),滿足不同類型業(yè)務(wù)的可靠性與實(shí)時(shí)性要求,提高了多鏈路故障情景下網(wǎng)絡(luò)的生存性。1.本文提出了一種P-cycle優(yōu)化構(gòu)造啟發(fā)式算法C-Grow(Combination-Grow)。該算法在計(jì)算P-cycle保護(hù)性能時(shí)充分考慮了構(gòu)造P-cycle的實(shí)際代價(jià)與最大保護(hù)能力,通過引入P-cycle評價(jià)指標(biāo)保護(hù)代價(jià)效率K進(jìn)行前U個(gè)中間圈的篩選,使用圈交叉合并的方法,嚴(yán)格限制了構(gòu)造P-cycle的數(shù)量,提升了 P-cycle的實(shí)際性能。COST239、SmallNet與NSFNet三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆抡娼Y(jié)果表明相同的鏈路權(quán)重下,C-Grow算法在P-cycle數(shù)量、平均保護(hù)代價(jià)效率、平均先驗(yàn)效率方面均優(yōu)于已有的P-cycle構(gòu)造算法Grow。2.本文提出了一種基于業(yè)務(wù)流等級分級的故障保護(hù)恢復(fù)算法SC-FPRA(Service Classification-Failure Protection Recovery Algorithm)。針對高速鐵路光傳送網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)流對網(wǎng)絡(luò)可靠性與實(shí)時(shí)性要求將業(yè)務(wù)流分類。該算法在P-cycle構(gòu)造與配置過程中,優(yōu)先為承載高等級業(yè)務(wù)流的鏈路配置P-cycle并引入P-cycle評價(jià)指標(biāo)高等級保護(hù)效率 HGPE(High Grade Protection Efficiency),綜合考慮了 P-cycle 對承載高等級業(yè)務(wù)容量鏈路的保護(hù)能力及實(shí)際業(yè)務(wù)容量的保護(hù)能力。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生單鏈路故障時(shí),利用網(wǎng)絡(luò)中預(yù)配置的P-cycle實(shí)現(xiàn)對故障鏈路保護(hù);當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生雙鏈路故障時(shí),利用網(wǎng)絡(luò)中預(yù)配置好的P-cycle最大限度地實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)中的承載高等級業(yè)務(wù)流鏈路的保護(hù),當(dāng)預(yù)配置的P-cycle無法滿足需求時(shí),在網(wǎng)絡(luò)中利用鏈路動(dòng)態(tài)路由恢復(fù)的方法為故障鏈路尋找恢復(fù)路徑。仿真結(jié)果表明:算法SC-FPRA相比于CIDA(Capacitated Iterative Design Algorithm)算法以耗費(fèi)少量空閑資源及增加少量算法耗時(shí)為代價(jià)實(shí)現(xiàn)了對網(wǎng)絡(luò)中承載高等級業(yè)務(wù)流的鏈路更好地保護(hù)。在雙鏈路故障情景下能夠?qū)崿F(xiàn)對故障鏈路近乎100%的保護(hù)恢復(fù)效果,具有較好的保護(hù)恢復(fù)性能。
【圖文】：

光傳送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（ＯＴＮ，Ｏｐｔｉｃａｌ邋Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ邋Ｎｅｔｗｏｒｋ）是鐵路傳輸網(wǎng)的主要技術(shù)，逡逑鐵路光傳送網(wǎng)絡(luò)分為三層結(jié)構(gòu)——接入層、匯聚層及骨干層，鐵路光傳送網(wǎng)絡(luò)結(jié)逡逑構(gòu)如圖２－１所示。逡逑＇＾邐＾￣連接鐵路總公司和１８個(gè)路逡逑—邐口邐＼邐局，為路局至鐵路總公逡逑Ｃ邐骨干層邐司、路局與路局間的直達(dá)逡逑業(yè)務(wù)互通提供傳輸通道逡逑廣邐以各路局為單位，實(shí)現(xiàn)局逡逑＾邐＼邋內(nèi)各站段間大顆粒業(yè)務(wù)傳逡逑Ｉ邐匯聚層邐＾邋ｊ）送、各站段至路局調(diào)度中逡逑Ｃ邐心的業(yè)務(wù)傳送逡逑你、曰廣邐為鐵路沿線每個(gè)灥節(jié)點(diǎn)逡逑（區(qū)間固定用戶）按人辰（移動(dòng)用戶）及較大的接入業(yè)務(wù)站點(diǎn)提逡逑供接入服務(wù)逡逑圖２－１鐵路光傳送網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－１邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｒａｉｌｗａｙ邋ｏｐｔｉｃａｌ邋ｔｒａｎｓｐｏｒｔ邋ｎｅｔｗｏｒｋ逡逑骨干層傳輸網(wǎng)建設(shè)概況：２０１０年起，鐵路骨干層傳輸網(wǎng)絡(luò)逐漸改進(jìn)以覆蓋全逡逑國路局。在ＯＴＮ＋ＳＤＨ光傳輸網(wǎng)絡(luò)中，ＯＴＮ采用４０波１０Ｇ／１００Ｇ混傳、１＋１線路逡逑保護(hù)系統(tǒng)；ＳＤＨ采用二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)組網(wǎng)，具有較強(qiáng)的自愈能力。兩者設(shè)逡逑備統(tǒng)一管理，環(huán)上通信中心和重要鐵路局分別配置兩套服務(wù)器及遠(yuǎn)程熱備份，各逡逑鐵路局或通信段網(wǎng)絡(luò)管理中心配置遠(yuǎn)程復(fù)示終端。逡逑匯聚層傳輸網(wǎng)主要承載局管內(nèi)鐵路沿線區(qū)間接入的業(yè)務(wù)，將其傳送到鐵路局逡逑調(diào)度節(jié)點(diǎn)與核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)

逑／ｒｉ逡逑圖３－１節(jié)點(diǎn)型Ｐ－ｃｙｃｌｅ保護(hù)策略逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋３－１邋Ｎｏｄｅ邋Ｐ－ｃｙｃｌｅ邋ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ邋ｓｔｒａｔｅｇｙ逡逑圖３－２鏈路型Ｐ－ｃｙｃｌｅ保護(hù)策略逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋３－２邋Ｌｉｎｋ邋Ｐ－ｃｙｃｌｅ邋ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ邋ｓｔｒａｔｅｇｙ逡逑根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭?dòng)態(tài)性或網(wǎng)絡(luò)所承載業(yè)務(wù)的多變性將Ｐ－ｃｙｄｅ保護(hù)策略也可分逡逑為動(dòng)態(tài)Ｐ－ｃｙｃｌｅ保護(hù)策略與靜態(tài)Ｐ－ｃｙｃｌｅ保護(hù)策略。逡逑動(dòng)態(tài)Ｐ－ｃｙｄｅ保護(hù)策略面對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中各個(gè)節(jié)點(diǎn)其連接的業(yè)務(wù)容量隨時(shí)可逡逑能發(fā)生改變，因此該類保護(hù)策略需要實(shí)時(shí)地對網(wǎng)絡(luò)中的Ｐ－ｃｙｃｌｅ進(jìn)行調(diào)整才能保證逡逑網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)容量始終處于保護(hù)之中。動(dòng)態(tài)Ｐ－ｃｙｄｅ保護(hù)策略可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)逡逑容量的變化情況選擇生成新的Ｐ－ｃｙｃｌｅ或從備選集合中挑選出合適的Ｐ－ｃｙｃｌｅ進(jìn)行逡逑配置［４］］。除此之外，也可以提前預(yù)估出網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)容量的分配情況，選擇和靜態(tài)逡逑Ｐ－ｃｙｄｅ保護(hù)策略相似的方法構(gòu)造或配置Ｐ－ｃｙｄｅ［４２］。但該方法不能很好地應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)逡逑中出現(xiàn)大規(guī)模變化的情況，且資源利用率較低。逡逑靜態(tài)Ｐ－ｃｙｄｅ保護(hù)策略考慮網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)容量具有穩(wěn)定性，較長時(shí)間保持不變且逡逑網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湮窗l(fā)生變化。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)工作容量的分布情況及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以逡逑進(jìn)行Ｐ－ｃｙｄｅ構(gòu)造與配置，，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)中工作容量的保護(hù)［４３Ｌ本文研究重點(diǎn)為靜態(tài)逡逑１７逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN929.1;U285.6

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 趙運(yùn)海;;高速鐵路通信傳輸網(wǎng)組網(wǎng)方案研究和優(yōu)化思考[J];鐵路技術(shù)創(chuàng)新;2014年01期

2 丁玉龍;吳雯婷;徐榮青;;基于鏈路容量有限的啟發(fā)式p圈容量分配算法[J];光通信研究;2014年01期

3 曾瑛;仇英輝;樊冰;劉朝洋;;OTN網(wǎng)狀網(wǎng)中一種基于鏈路選擇的p圈算法[J];光通信研究;2014年01期

4 劉剛;;鐵路通信承載網(wǎng)現(xiàn)狀及其規(guī)劃[J];高速鐵路技術(shù);2013年01期

5 劉錦;;鐵路專用通信業(yè)務(wù)傳輸承載網(wǎng)的資源調(diào)整與優(yōu)化[J];機(jī)械管理開發(fā);2011年02期

6 張兵;;智能光網(wǎng)絡(luò)在鐵路通信中的發(fā)展與應(yīng)用[J];電氣化鐵道;2008年03期

7 鄧宇;張沛;李彬;顧畹儀;;方向性資源Mesh網(wǎng)絡(luò)中的新型p圈算法[J];北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào);2007年06期

8 臧云華;鄧宇;張杰;顧畹儀;;Mesh光網(wǎng)絡(luò)基于有向P圈的保護(hù)配置策略[J];光通信研究;2007年04期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 李可可;光網(wǎng)絡(luò)中p-cycle配置算法研究[D];南京郵電大學(xué);2013年

本文編號：2591824