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高速铁路光传送网络故障检测与定位的研究
| 论文题名： | 高速铁路光传送网络故障检测与定位的研究 |
| 关键词： | 高速铁路;光传送网络;故障检测;故障定位 |
| 摘要： | 随着高速铁路的发展，铁路网络的不断扩大，光传送网络作为光传输网的主流技术也将会承载越来越多的业务。“十二五”规划建设完成了覆盖铁路总公司以及18个铁路局骨干层传输网的更新改造。铁路骨干层采用OTN(Optical Transport Network)技术，容量为40波，单波速率为10Gb/s和100Gb/s。光传送网络承载着保证列车安全运行的大量业务如:列车调度指挥控制、列车运行状态监测、信号、GSM-R、同步及时间分配系统、业务调度通信等业务。光传送网络一旦发生故障会丢失大量的信息，严重影响业务有效的传输，将会给列车的运行带来巨大的安全隐患。因此在网络故障发生后需要采取故障定位机制以快速、精确定位出发生故障的位置，进而采取相应的恢复措施，以保证网络的安全运行。在一般情况下，因为人为破坏以及自然因素而导致光纤断裂的现象比较频繁，因此，对于光传送网络链路故障定位的研究具有非常重要的意义。本文主要研究了光传送网络中的单链路与多链路故障定位方法，主要研究内容如下: (1)本文针对于光传送网络单链路故障定位提出了基于RWS(Roulette Wheel Selection)+MTA(Monitoring Trail Allocation)的m-trail分配算法。由于MTA算法设计m-trail的过程中在选择下一条链路时会固定选择最大权重的链路，因此会出现局部最优的情况。RWS+MTA算法采用一个概率模型可以在选择下一条链路时扩大搜索的空间，通过有限次的迭代从中选出较优的分配方案，进而可以避免局部最优的情况的出现。并利用RWS+MTA算法设计了铁路骨干层二号环与三号环的m-trail分配方案，通过仿真验证本算法在实现快速、精确定位的同时，可以有效的降低运行时间以及监测代价。 (2)针对于光传送网络中多链路故障定位，本文提出了平行快速有限边界矢量匹配(Parallel Fast-Limited Perimeter Vector Matching，PF-LVM)协议的故障定位机制。该故障定位机制是在有限边界矢量匹配(LVM)协议单链路故障定位的基础上进行的改进。为了实现多链路的故障定位首先PF-LVM识别故障后分离每一个故障链路到一个有限的区域内，再采用分布式故障定位的方法定位发生故障的链路。该故障定位机制既可以定位同时发生故障的链路又可以定位不在同一时间发生故障的链路。通过仿真验证本方法具有很高的故障定位率，并且能够实现快速的故障定位。 |
| 作者： | 王仲凯 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 孙强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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