[發明專利]基于解釋度與高抗毀算法的光通信網絡健壯性分析方法

在審

• 申請號: 202210002680.5
• 申請日: 2022-01-04
• 公開（公告）號: CN114301767A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 李朝鋒;嵇凌;李肖克;蔣琦;查顯偉;鐘偉;韋國富;胡芳芳;周偉娟;秦潤發;曾慶豪
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十四研究所
• 主分類號: H04L41/0677
• 分類號: H04L41/0677;H04L41/14;H04Q11/00;G06K9/62
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 羅玉榮

本發明公開了一種基于解釋度與高抗毀算法的光通信網絡健壯性分析方法，包括如下步驟：1）節點故障定位；2）節點生存性保障。這種方法采用概率模型表示出網絡節點故障與征兆之間的關系，簡單且有效地判斷出最優的故障假設集合，能讓故障的排查以及對網絡健壯性的判斷更為準確；再加入生存性高抗毀算法進一步地判斷出網絡的抗毀能力，使得對整個網絡的健壯性得到有效分析，且更加可靠。

技術領域

本發明涉及光通信領域，具體是在利用光通信的網絡中的基于解釋度與高抗毀算法的光通信網絡健壯性分析方法。

背景技術

光網絡通信是以光波作為信息載體，以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式，而以此種方式形成的網絡結構則可以稱為光通信網絡。從1966年高錕提出光纖通信的概念以來，光通信網絡就受到眾多學者的廣泛研究并在現實生活中被廣泛應用，已成為現代通信的主要支柱。

針對當前在實際光通信網絡工程應用中，無論是新建還是改造、升級，都需要對網絡進行可靠的規劃和設計，尤其是對應大型復雜網絡建設規劃、工程建設、網絡評估、網絡優化等方面的迫切需求，而傳統依靠經驗計算面臨著瓶頸的問題，難以實現網絡健壯性、抗毀性、故障模擬等相關可靠性分析。本發明考慮光網絡業務特性和需求因素，建立網絡健壯性評估方法，綜合網絡節點和業務故障分析的方法，實現了網絡健壯性的有效分析。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，而提供一種基于解釋度與高抗毀算法的光通信網絡健壯性分析方。這種方法采用概率模型表示出網絡節點故障與征兆之間的關系，簡單且有效地判斷出最優的故障假設集合，能讓故障的排查以及對網絡健壯性的判斷更為準確；再加入生存性高抗毀算法進一步地判斷出網絡的抗毀能力，使得對整個網絡的健壯性得到有效分析，且更加可靠。

實現本發明目的的技術方案是：

基于解釋度與高抗毀算法的光通信網絡健壯性分析方法，所述方法涉及節點故障定位和節點生存保障，其中節點故障定位使用概率加權的二分圖模型，定義參數貝葉斯征兆解釋度，表示網絡節點故障與征兆之間的關系，計算參數貝葉斯疑似度作為可能故障的選擇標準，實現基于貝葉斯征兆解釋度的故障定位算法；節點生存保障根據光網絡發生故障概率計算節點間無法正常通信的概率，根據網絡發生故障的情況下所能完成的業務量占正常工作狀態下能完成的業務量比重計算網絡的抗毀能力，輸出網絡抗毀能力，最后綜合兩個計算結果側面的反映網絡的健壯性；

具體包括如下步驟：

1)節點故障定位：

依據概率加權的二分圖(Probabilistic Weighted Bipartite Graph,簡稱PWBG)模型表達出鏈路故障與征兆之間的關系，由鏈路故障和征兆組成的二分節點結合表示為V，如公式(1)所示：

V＝F∪S (1)，

其中，F為故障集，S為征兆集；且定義故障指向征兆的有向邊集合為E，則有E＝F×S；

定義在故障f發生的條件下，征兆s發生的概率值為p(s|f)，在確定性模型中，P_F×S＝{0,1}表示確定的集合；在非確定性模型中，P_F×S＝(0,1)表示在0～1區間范圍內；

對PWBG進一步研究，定義參數F(s_i)、S(f_i)和S_O，其中F(s_i)表示與征兆s_i關聯的所有故障的集合，S(f_i)表示與故障f_i關聯的所有征兆的集合，表示光通信網絡鏈路系統中能夠觀察到的征兆集；