电力sdh通信网的自愈模型构建及仿真实现

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1、电力SDH通信网的自愈模型构建及仿真实现第一章绪论1.1课题背景随着SDH在电力通信网中的广泛应用，对传输通道保护业务的可靠性要求越来越高，如何提高传输网络的生存性已经成为至关重要的问题，SDH的自愈功能也越来越受到重视[6]。自愈就是指无需人为的干预、网络就能在极短的时间内从失效故障中自动回复业务传输能力[7]。在SDH网络中，网络的自愈是依靠SDH多样化的网络拓扑结构实现的，在网络故障时根据网络中的冗余链路，通过设备的保护倒换将业务倒换到冗余的保护链路中，实现网络的自愈，恢复网络的业务。本文首先通过对自愈技术在电力SDH通信网中的应用与实现进行分析，并研究了当前

2、SDH仿真技术所存在的不足，提出了研究SDH网络自愈仿真功的重要性。之后，本文对电力通信网的SDH自愈功能进行了需求分析和设计，实现了一个能够仿真SDH自愈能力的原型系统。该系统能够对网络质量评价提供有效支撑，对网络生存性的提高给出合理性的建议。同时，作为一种仿真模拟工具，该系统能够加深网络运维人员对SDH网络自愈的认识水平，并作为一种重要手段推动本领域的重要研究课题的研究。1.2课题意义本文研究的目标是通过对电力SDH通信网建设现状的研究，尤其是自愈技术在电力SDH通信网中的应用与实现进行分析，提出电力SDH通信网的自愈模型，并通过资源仿真、行为仿真和可视化仿真完

3、成电力SDH通信网自愈过程仿真系统。本文重点理清了电力SDH通信网中故障与业务自愈的关系以及自愈的方法和过程，从而在此基础上顺利完成电力SDH通信网自愈模型仿真，并通过与现有网络仿真软件的比较分析其应用价值。本文逋过对资源仿真、行为仿真两个方面的实现对自愈过程的仿真。在资源仿真上，从SDH的架构出发，以自愈功能为核心，自底向上从设备层、网络和业务三个层次，提出了完备的资源仿真模型。设备层仿真主要是对物理设备如SDH设备或设备端口等和物理连接组成的物理网络进行仿真；网络层仿真主要是对逻辑网元和逻辑链路组成的拓扑网络进行仿真；业务层仿真主要是对业务链路和承载业务链路的电

4、路组成的业务网络进行仿真。在行为仿真上，针对自愈技术，完成了对资源对象受到激励时自身的行为动作与状态变化和关联对象的受到激励后相应的状态与行为改变的仿真。本文实现的仿真系统能够解决大规模SDH网络中自愈过程的精确定位和描述问题。自愈仿真应用于以下几种场景：1)直观学习电力通信网自愈机制和能力。随着SDH网络的逐渐和复杂化，由于网络自愈过程的自动性，很难在不影响真实网络的情况下对大规模并发事故下网络自愈过程进行精确定位和描述，网络自愈过程的呈现方式也有一定困难，这样就对现网自愈机制和能力的研究造成影响。而自愈过程仿真系统可以通过事故源的发生和自愈模型对事故的响应，对网

5、络的自愈过程进行精确描述并进行直观地呈现，提供对现网自愈研究手段。2)支撑电力SDH通信网的运维管理培训。自愈方法过程研究能够通过模拟故障发生及业务恢复流程，加强各级生产人员和管理人员对电力SDH通信网自愈过程的认知水平和问题处理经验。SDH通信网自愈过程仿真系统将在模拟真实网络环境的同时，有效支撑运维管理培训。3)模拟网络规划和优化过程。在实际网络中对大型网络的规划和优化相当耗时并且成本高昂，而在仿真环境中对检验网络规划和优化分析之后的网络进行可靠性和安全性的检验，相比传统的检测方法，能够提升验证速度的同时大大以降低网络规划和网络优化的成本。综上所述，对电力SDH

6、通信网自愈过程的仿真能够支撑对电力通信网自愈机制和能力进行研究，实现自愈过程的可视化的直观展现方式，并提供完全反映现网的资源和行为数据，对电力SDH通信网的网络规划、网络优化、电网调度以及运维人员培训起到重大作用。第二章背景知识及相关技术2.1SDH自愈相关技术DXC是一种具有一个或多个ITU-T建议C1702(PDH)或G707(SDH)定义的信号速率端口，并可以再任何端口信号速率与其他端口信号速率间实现可控连接和再连接的设备[ll]，比ADM设备的交接能力更强，端口数量更多。在DXC中交叉连接速率和接入速率之间的转换需要由复接和分接功能来完成[12]。首先，每6

7、个输入信号被分接成m个并行的交叉连接信号。然后，内部的交叉连接网采用时隙交换技术(TSI),按照预先存放的交叉连接图或者动态计算的交叉连接图对这些交叉连接通道进行重新安排，最后再利用复接功能将这些重新安排后的信号复接成高速信号输出。DXC主要完成重要节点局内的电路调度、提供电路保护[13]。基本的线性保护方式分为通道保护和复用段保护[16]，在组网的具体应用中，根据业务的分布量选用不同的保护方式，如对于业务量分布趋于集中的业务，此时，通道保护与复用段共享保护可以幵通的通道数量是一样的，又因为通道保护（1+1)在保护过程中由于不使用APS倒换协议，倒换逻辑实现简单