全光网络的故障检测

项目名称全光网络的故障监测项目来源导师课题□自主选题□竞赛项目□其它来源申请经费（范围2000-10000元）10000元申请人 (团队 )姓名学号性别身份证号码专业班级手机E-mail石怡13070310024女140203199603015028130703115249262400645939348@qqcom王幸13070110013女61050219950120682X1307011132594820681185051406@qqcom孙笑13070210001男37090219940823123X130702115529209391532474454@qqcom李悦13070199009男1102231995010631171307019132892876851547552967@qqcom一、项目组成员情况介绍（包括自身具备的知识条件，有何特长、兴趣，参加哪些科技事件创新活动等)石怡：四六级通过，四级获得564分，六级460分，有扎实的英语能力，注重锻炼口语；在班级考试中排名稳居前三；获得全国计算机二级证书，有编程基础，多次获得校级三等奖学金及校内奖学金；数学建模陕西省一等奖。王幸：通过四六级；获得全国计算机二级证书，辅修计算机应用；文化课成绩专业第二，多次获校二等奖学金、国家励志奖学金；数学建模陕西省一等奖。孙笑：四六级通过，六级511，多次参加英语竞赛成绩优异；获得计算机四级证书，课余时间喜欢研究ACM，编程基础扎实；获得一次国家奖学金及两次一等奖学金，文化课成绩专业第一；数学建模陕西省一等奖。李悦:多次获得校奖学金。数学建模竞赛校一等奖，2015年数模国赛省一，获得全国计算机二级证书。擅长理论分析以及推导，熟悉MATLAB和C。

二、项目研究背景（可以是已有的基础，与本项目有关的研究积累和已取得的成绩，已具备的条件，尚缺少的条件及方法等）近年来，随着人们对宽带的速率要求越来越高，光纤因具有频带宽、衰减小、串扰少、抗电磁干扰能力好等特点，被广泛用于宽带项目的主干建设中。随着各级各类光纤通信网络的大量建设和运行，各种故障也随之而来。由于光纤很容易受到破坏,一旦网络中的光纤链路发生故障,就会造成大量的数据丢失和服务中断,快速确定故障的光纤链路非常重要。加之波分复用技术使得在全光网络中数据通信节省成本，通过在单个光纤上复用成百个高速波长信道进行平行传播。然而，如果出现部分故障会使得网络变得十分脆弱。因为在光纤上每一个信道的数据率能达到40Gbps。一个单链路故障能导致大量的数据丢失。为了最小化数据丢失，一个快速的故障探测方案以较短的时间将网络从故障中恢复是至关重要的。只有快速监测定位到发生故障的光纤链路,各层的路由协议才能够及时地调整路由,把传输到故障链路的数据通过其他链路进行传输,从而及时地恢复数据传输。对于光网络，链路故障定位已经成为一个重要的、挑战性的问题。目前已有的光路故障监测方法有以下四种：1m-tour：路径和环可以经过相同的链路最多两次（向前、向后），称作m-tours。一个m-tour与其它存在的方案(如m-cycle或m-trail)不同，这些方案经过一条链路最多一次。闭(开)m-tours开始、终止在相同(不同)的监测站。每一个tour的构造目的是任意的SRLG故障导致闭和开m-tour一个独特的结合的故障。2m-cycle：为了减少监测站的数量，m-cycle的概念被提出来。一个m-cycle是一个监管波长的光的环回连接。在一个基于环的链路故障探测方案中，一个监测站在m-cycle上发送监管信号，接收返回信号。一个监测站可以被放置在m-cycle上的任何节点。监测站由一对光的发送方和接收方组成。当接收到的光功率低于先前定义的阈值，就认为链路故障以及监测站发送告警信息到交通管理中心。3m-trail：是由始端发射器、监测波长以及终端检测器组成。终端检测器通过是否接收到始端发射器发射的监测信号判断m-trail所经过的链路是否出现故障。如果m-trail经过的链路出现故障，监测器就接收不到检测信号，就会产生报警。m-trail作为一条光监测信道，其路由选择很灵活，可以起始、终止于任意节点，且可以经过一个节点一次或多次，同时高效地减少了网络中大量的告警信息。4CGT：图上的组合分组测试(CGT)是解决全光网络探测故障的问题，考虑一种非适应性方法，通过平行地发送探测信号，最小化平行探测的数量。为了保持网络中低的花费，非适应性故障诊断方法激发了一个新的技术框架：基于图的类型的组合的分组测试。使用这个框架，发展了一些探测方案去探测不同拓扑结构的全光网络的故障。