專利名稱：基于模糊集合解算的光網(wǎng)絡(luò)多故障恢復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于模糊集合解算的光網(wǎng)絡(luò)多故障恢復(fù)方法。
背景技術(shù)：
在光網(wǎng)絡(luò)中，由于故障傳播的特性，以及故障和業(yè)務(wù)的息息相關(guān)，故障能傳播到每個(gè)業(yè)務(wù)的下游節(jié)點(diǎn)，使得故障的下游節(jié)點(diǎn)持續(xù)的產(chǎn)生告警包，也使得故障定位在光網(wǎng)絡(luò)中有著獨(dú)特的屬性特點(diǎn)。多故障定位屬于NP-hard問題，找不到多項(xiàng)式時(shí)間算法求得最少的故障數(shù)目的集合，即使我們利用整數(shù)線性規(guī)劃軟件以及啟發(fā)式算法得到了最少故障數(shù)目的故障集合，我們依然不能保證實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的故障情況和求得的故障集合完全吻合?？傊捎诠收蟼鞑サ奶匦?，在光網(wǎng)絡(luò)中故障定位并不能得出準(zhǔn)確的故障數(shù)目和故障位置。每個(gè)NP問題都有一個(gè)判定問題，光網(wǎng)絡(luò)的故障定位的判定我們可以在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)判定一個(gè)故障的集合是不是觀測(cè)到的檢測(cè)設(shè)備告警的原因，但是無法在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)根據(jù)觀測(cè)到的告警的集合推斷出故障的集合。多故障定位方式一般包括集中式和分布式。 光網(wǎng)絡(luò)類型包括非全光網(wǎng)和全光網(wǎng)。光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展面向大容量的全光網(wǎng)，核心的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不再對(duì)信號(hào)進(jìn)行光電的轉(zhuǎn)化，只有每個(gè)業(yè)務(wù)的目的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信號(hào)的檢測(cè)(包括域的邊界節(jié)點(diǎn))，LVM協(xié)議就是基于這個(gè)原則而設(shè)計(jì)的單故障定位協(xié)議。這個(gè)協(xié)議的核心是兩個(gè)業(yè)務(wù)如果有一個(gè)共享風(fēng)險(xiǎn)的鏈路，并且這兩個(gè)業(yè)務(wù)的目的節(jié)點(diǎn)都檢測(cè)到故障，就認(rèn)為這個(gè)故障的鏈路就是這個(gè)共享風(fēng)險(xiǎn)的鏈路。因?yàn)楣收隙ㄎ粚儆贜P-hard問題，得不出故障的準(zhǔn)確的數(shù)目和位置屬于正常的現(xiàn)象。現(xiàn)有故障定位機(jī)制的目標(biāo)函數(shù)是得到的故障數(shù)目越少越好，這種故障定位機(jī)制最后給出的故障數(shù)目和故障位置不能保證一定是真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中正在發(fā)生的故障。并且根據(jù)這種故障機(jī)制的結(jié)果計(jì)算得到的恢復(fù)路徑，無法對(duì)其可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)，也就不能對(duì)光網(wǎng)絡(luò)中剩余的正常資源和可能的故障資源進(jìn)行合理的配置利用。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何提供一種基于模糊集合解算的光網(wǎng)絡(luò)多故障恢復(fù)方法，以便利用光網(wǎng)絡(luò)中剩余的正常資源和可能的故障資源對(duì)受損的業(yè)務(wù)進(jìn)行最大可能的生存性恢復(fù)。( 二 )技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于模糊集合解算的光網(wǎng)絡(luò)多故障恢復(fù)方法，其包括步驟B:根據(jù)共享故障設(shè)備的告警業(yè)務(wù)次數(shù)和總告警業(yè)務(wù)次數(shù)計(jì)算得到所有可能的故障設(shè)備的隸屬度；C 計(jì)算恢復(fù)路徑，如果某條恢復(fù)路徑經(jīng)過所述可能的故障設(shè)備，則所述恢復(fù)路徑上各個(gè)所述可能的故障設(shè)備的隸屬度之和必須小于預(yù)設(shè)生存性閾值。優(yōu)選地，在所述步驟B之前還包括步驟A 在光網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障后，根據(jù)告警和檢測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行故障定位，定位到所有所述可能的故障設(shè)備。優(yōu)選地，在所述步驟A中，通過集中式或者分布式故障定位方法中的至少一種進(jìn)行故障定位。優(yōu)選地，所述可能的故障設(shè)備包括可能的故障節(jié)點(diǎn)和可能的故障鏈路中的至少一種。優(yōu)選地，所述步驟B中所述隸屬度的計(jì)算公式如下隸屬度=(共享故障設(shè)備的告警業(yè)務(wù)次數(shù))/(總告警業(yè)務(wù)次數(shù))；其中，共享故障設(shè)備的告警業(yè)務(wù)次數(shù)是指所有告警業(yè)務(wù)中均與某一個(gè)可能的故障設(shè)備相關(guān)的告警業(yè)務(wù)的次數(shù)。優(yōu)選地，所述可能的故障設(shè)備和對(duì)應(yīng)的所述隸屬度的組合構(gòu)成模糊故障元素，對(duì)應(yīng)光網(wǎng)絡(luò)中所有所述可能的故障設(shè)備的模糊故障元素構(gòu)成模糊故障集合。優(yōu)選地，所述組合為一個(gè)分式，所述可能的故障設(shè)備構(gòu)成所述分式的分子，所述隸屬度構(gòu)成所述分式的分母。優(yōu)選地，所述組合為一個(gè)分式，所述可能的故障設(shè)備構(gòu)成所述分式的分母，所述隸屬度構(gòu)成所述分式的分子。(三)有益效果本發(fā)明的基于模糊集合解算的光網(wǎng)絡(luò)多故障恢復(fù)方法，將光網(wǎng)絡(luò)多故障恢復(fù)方法和模糊集合相結(jié)合，通過計(jì)算可能的故障設(shè)備的隸屬度，并且在計(jì)算恢復(fù)路徑時(shí)引入預(yù)設(shè)生存性閾值，實(shí)現(xiàn)了成本與風(fēng)險(xiǎn)的平衡，更好地利用了光網(wǎng)絡(luò)中剩余的正常資源和可能的故障資源對(duì)受損的業(yè)務(wù)進(jìn)行最大可能的生存性恢復(fù)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述的基于模糊集合解算的光網(wǎng)絡(luò)多故障恢復(fù)方法流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述基于模糊集合解算的光網(wǎng)絡(luò)多故障恢復(fù)方法的說明示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述的基于模糊集合解算的光網(wǎng)絡(luò)多故障恢復(fù)方法流程圖。 如圖1所示，所述方法包括步驟A 在光網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障后，根據(jù)告警和檢測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行故障定位，定位到所有可能的故障設(shè)備。光網(wǎng)絡(luò)中故障定位方法屬于現(xiàn)有技術(shù)，可以通過集中式或者分布式故障定位方法中的至少一種進(jìn)行故障定位。其中，所述可能的故障設(shè)備包括可能的故障節(jié)點(diǎn)和可能的故障鏈路中的至少一種。步驟B 根據(jù)共享故障設(shè)備的告警業(yè)務(wù)次數(shù)和總告警業(yè)務(wù)次數(shù)計(jì)算得到所有可能的故障設(shè)備的隸屬度。所述可能的故障設(shè)備和對(duì)應(yīng)的所述隸屬度的組合構(gòu)成模糊故障元素，對(duì)應(yīng)光網(wǎng)絡(luò)中所有所述可能的故障設(shè)備的模糊故障元素構(gòu)成模糊故障集合。所述組合為一個(gè)分時(shí)所述可能的故障設(shè)備構(gòu)成所述分式的分子，所述隸屬度構(gòu)成所述分式的分母； 或者，所述可能的故障設(shè)備構(gòu)成所述分式的分母，所述隸屬度構(gòu)成所述分式的分子。所述組合還可以是其他形式，本發(fā)明并不限定所述組合的具體形式。所述隸屬度的計(jì)算公式如下隸屬度=(共享故障設(shè)備的告警業(yè)務(wù)次數(shù))/(總告警業(yè)務(wù)次數(shù))；(1)其中，共享故障設(shè)備的告警業(yè)務(wù)次數(shù)是指所有告警業(yè)務(wù)中均與某一個(gè)可能的故障設(shè)備相關(guān)的告警業(yè)務(wù)的次數(shù)。通過公式(1)計(jì)算得到的隸屬度的數(shù)值范圍均為從0到1，對(duì)應(yīng)每個(gè)可能的故障設(shè)備的隸屬度的大小表示了這個(gè)可能的故障設(shè)備隸屬于所述模糊故障集合的程度，也即是表示了這個(gè)可能的故障設(shè)備實(shí)際出現(xiàn)故障的可能性的大小。當(dāng)隸屬度的值為1時(shí)，表示這個(gè)可能的故障設(shè)備最大可能出現(xiàn)了故障；當(dāng)隸屬度的值為0時(shí)，表示這個(gè)可能的故障設(shè)備最小可能出現(xiàn)了故障。步驟C:計(jì)算恢復(fù)路徑，如果某條恢復(fù)路徑經(jīng)過所述可能的故障設(shè)備，則所述恢復(fù)路徑上各個(gè)所述可能的故障設(shè)備的隸屬度之和必須小于預(yù)設(shè)生存性閾值。通過現(xiàn)有方法可以計(jì)算得到多條恢復(fù)路徑，本發(fā)明方法利用隸屬度和預(yù)設(shè)生存性閾值在現(xiàn)有方法基礎(chǔ)上對(duì)這些恢復(fù)路徑進(jìn)行進(jìn)一步篩選。預(yù)設(shè)生存性閾值設(shè)置的越大，最終計(jì)算得到的恢復(fù)路徑的風(fēng)險(xiǎn)越高；預(yù)設(shè)生存性閾值設(shè)置的越小，最終計(jì)算得到的恢復(fù)路徑的風(fēng)險(xiǎn)越低。這樣，根據(jù)每條恢復(fù)路徑的重要性，適當(dāng)?shù)脑O(shè)置所述預(yù)設(shè)生存性閾值，可以兼顧成本和風(fēng)險(xiǎn)，有效利用光網(wǎng)絡(luò)中剩余的正常資源和可能的故障資源對(duì)受損的業(yè)務(wù)進(jìn)行最大可能的生存性恢復(fù)。圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述基于模糊集合解算的光網(wǎng)絡(luò)多故障恢復(fù)方法的說明示意圖。如圖2所示，該光網(wǎng)絡(luò)中包括3個(gè)業(yè)務(wù)A線型所示的c — e ;B線型所示的b — a ;C 線型所示的c — d。其中，a、d、e為業(yè)務(wù)的目的節(jié)點(diǎn)，并且，此示例僅考慮鏈路故障。現(xiàn)在a和d檢測(cè)到故障，e沒有檢測(cè)到故障。在單故障情況下，Linkl是故障的鏈路。然而在多故障情況下，僅僅根據(jù)上述檢測(cè)結(jié)果，無法得到具體的故障數(shù)目和故障位置?？赡艿墓收锨闆r包括但不限于以下情況Linkl 故障；Link3 故障，Link4 故障；Link3 故障，Link5 故障；Linkl 故障，Link3 故障，Link4 故障；Linkl 故障，Link3 故障，Link5 故障；Linkl 故障，Link2 故障，Link3 故障，Link4 故障，Link5 故障。假設(shè)在a和d分別檢測(cè)到100次告警，那么Linkl、Link2、Link3、Link4、Link5的隸屬度依次為隸屬度1 =200/;200=1
隸屬度2 =100/;200=0.5 ；
隸屬度3 =100/;200=0.5 ；
隸屬度4 =100/;200=0.5 ；
隸屬度5 =100/;200=0.5。 其他鏈路的隸屬度為0，在此不做考慮。
在這種情況下，我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)模糊故障集合
權(quán)利要求
1.一種基于模糊集合解算的光網(wǎng)絡(luò)多故障恢復(fù)方法，其特征在于，包括步驟B:根據(jù)共享故障設(shè)備的告警業(yè)務(wù)次數(shù)和總告警業(yè)務(wù)次數(shù)計(jì)算得到所有可能的故障設(shè)備的隸屬度；C 計(jì)算恢復(fù)路徑，如果某條恢復(fù)路徑經(jīng)過所述可能的故障設(shè)備，則所述恢復(fù)路徑上各個(gè)所述可能的故障設(shè)備的隸屬度之和必須小于預(yù)設(shè)生存性閾值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟B之前還包括步驟A在光網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障后，根據(jù)告警和檢測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行故障定位，定位到所有所述可能的故障設(shè)備。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步驟A中，通過集中式或者分布式故障定位方法中的至少一種進(jìn)行故障定位。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述可能的故障設(shè)備包括可能的故障節(jié)點(diǎn)和可能的故障鏈路中的至少一種。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B中所述隸屬度的計(jì)算公式如下隸屬度=(共享故障設(shè)備的告警業(yè)務(wù)次數(shù))/(總告警業(yè)務(wù)次數(shù))；其中，共享故障設(shè)備的告警業(yè)務(wù)次數(shù)是指所有告警業(yè)務(wù)中均與某一個(gè)可能的故障設(shè)備相關(guān)的告警業(yè)務(wù)的次數(shù)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述可能的故障設(shè)備和對(duì)應(yīng)的所述隸屬度的組合構(gòu)成模糊故障元素，對(duì)應(yīng)光網(wǎng)絡(luò)中所有所述可能的故障設(shè)備的模糊故障元素構(gòu)成模糊故障集合。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述組合為一個(gè)分式，所述可能的故障設(shè)備構(gòu)成所述分式的分子，所述隸屬度構(gòu)成所述分式的分母。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述組合為一個(gè)分式，所述可能的故障設(shè)備構(gòu)成所述分式的分母，所述隸屬度構(gòu)成所述分式的分子。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于模糊集合解算的光網(wǎng)絡(luò)多故障恢復(fù)方法，涉及光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括步驟根據(jù)共享故障設(shè)備的告警業(yè)務(wù)次數(shù)和總告警業(yè)務(wù)次數(shù)計(jì)算得到所有可能的故障設(shè)備的隸屬度；計(jì)算恢復(fù)路徑，如果某條恢復(fù)路徑經(jīng)過所述可能的故障設(shè)備，則所述恢復(fù)路徑上各個(gè)所述可能的故障設(shè)備的隸屬度之和必須小于預(yù)設(shè)生存性閾值。所述方法將光網(wǎng)絡(luò)多故障恢復(fù)方法和模糊集合相結(jié)合，通過計(jì)算可能的故障設(shè)備的隸屬度，并且在計(jì)算恢復(fù)路徑時(shí)引入預(yù)設(shè)生存性閾值，實(shí)現(xiàn)了成本與風(fēng)險(xiǎn)的平衡，更好地利用了光網(wǎng)絡(luò)中剩余的正常資源和可能的故障資源對(duì)受損的業(yè)務(wù)進(jìn)行最大可能的生存性恢復(fù)。
文檔編號(hào)H04B10/08GK102281103SQ20111022228
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月4日
發(fā)明者張 杰, 李新, 趙永利, 顧畹儀, 黃善國 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)