多重故障光網絡生存性技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張傑，趙永利，馬辰，陳伯文 著

圖書標籤:

• 光網絡
• 網絡生存性
• 故障恢復
• 多重故障
• 保護切換
• 光縴通信
• 網絡可靠性
• 容錯設計
• 通信網絡
• 網絡工程

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115412393

版次：01

商品編碼：12186360

包裝：平裝

叢書名： 信息與通信創新學術專著

開本：小16開

齣版時間：2017-04-01

頁數：213

正文語種：中文

編輯推薦

1.第1本重點描述多重故障光網絡生存性的專業書籍；
2.作者為知名通信高校知名學者；
3.內容綜閤國傢973計劃課題的研究成果，學術創新性強；
4.該技術具有非常好的應用前景。

內容簡介

多重故障光網絡生存性技術 是一本關於光網絡生存性方麵的學術專著，尤其研究瞭多故障相關的生存性內容，內容涉及多鏈路故障定位技術、p-Cycle保護技術、立體化保護技術、光層降級的多故障保護技術、跨層虛擬化生存性映射技術以及多故障的網絡修復技術等，目的在於幫助讀者能夠更好地學習和掌握光網絡多故障生存性的原理與技術。

作者簡介

張傑，北京郵電大學教授 博士生導師 信息光子學與光通信研究院副院長。兼任中國通信學會光通信委員會委員，中國電力工程學會電力通信專業委員會委員，北京通信學會理事。 趙永利，北京郵電大學信息光子學與光通信研究院講師。研究方嚮包括智能光聯網、光網絡生存性、帶寬可變光網絡、綠色光通信等。

目錄

目錄
1．　光網絡生存性概述　4
1．1　光網絡的現狀與發展趨勢　4
1．1．1　規模化　4
1．1．2　動態化　4
1．1．3　優質化　5
1．2　光網絡多故障生存性需求　6
1．2．1　自然環境惡化需求　6
1．2．2　網絡大容量發展需求　7
1．2．3　生存性技術發展需求　8
1．3　光網絡多故障概述　9
1．3．1　光網絡多故障的概念　9
1．3．2　光網絡多故障麵臨的問題　10
1．3．3　光網絡多故障關鍵技術　12
2．　多鏈路故障定位技術　14
2．1　多故障定位技術背景及發展　14
2．1．1　故障告警與故障定位　14
2．1．2　故障定位實現機製　15
2．1．3　多鏈路故障定位方案　16
2．2　基於模糊隸屬度的故障定位技術　20
2．2．1　模糊故障集的定義及其構建方法　20
2．2．2　基於PCE的多故障定位機製　24
2．2．3　基於AntNet的光網絡多故障容錯方法　25
2．3　基於可信度模型的故障定位技術　31
2．3．1　基於不確定性推理的故障定位技術　31
2．3．2　基於可信度模型的故障定位算法　41
2．4　基於主動監測器的故障定位技術　48
2．4．1　故障定融閤算法與架構　49
2．4．2　融閤算法評價指標　52
2．4．3　仿真結果分析　53
2．5　本章小結　55
參考文獻　56
第3章　光層P-CYCLE保護技術　57
3．1　P-CYCLE基本介紹　57
3．1．1　P-Cycle概念　57
3．1．2　P-Cycle分類　57
3．1．3　P-Cycle特性　59
3．2　P-CYCLE應用方法　61
3．2．1　單鏈路故障的p-Cycle保護算法　62
3．2．2　p-Cycle雙鏈路故障保護算法　62
3．2．3　p-Cycle節點故障保護算法　73
3．2．4　p-Cycle非對稱業務配置方法　81
3．3　P-CYCLE效率評價　85
3．3．1　拓撲分值　86
3．3．2　先驗效率　86
3．3．3　實際效率　88
3．3．4　效率比值　89
3．4　本章小結　89
參考文獻：　89
第四章　麵嚮光層的多鏈路故障保護機製　92
4．1　立體化理論背景　92
4．1．1　多故障保護背景需求　92
4．1．2　多故障保護理論基礎　95
4．2　針對多鏈路故障的P-POLY算法　97
4．2．1　p-Poly基本概念　97
4．2．2　p-Poly構造方法　97
4．2．3　p-Poly保護方法　101
4．2．4　p-Poly效率分析　101
4．3　預置柱算法　105
4．3．1　預置柱基本概念　105
4．3．2　預置柱構造方法　106
4．3．3　預置柱保護方法　108
4．4　預置球算法　109
4．4．1　預置球基本概念　109
4．4．2　預置球構造方法　110
4．4．3　預置球保護方法　111
4．5　仿真結果分析　112
4．5．1　構造效率分析　112
4．5．2　保護效率分析　115
4．6　本章小結　117
參考文獻　117
5．　光層降級的多故障保護技術　120
5．1　降級生存性的基本原理　120
5．2　基於調製格式的降級保護　121
5．3降級重路由保護的實現方法　136
5．4　本章小結　144
參考文獻　145
6．　跨層虛擬化生存性映射技術　147
6．1　光層虛擬化需求　147
6．2　光層虛擬化實現機理　148
6．2．1　OXC 和 ROADM 虛擬化　148
6．2．2子波長交換的虛擬化　150
6．2．3網絡資源抽象　152
6．3　考慮生存性的光網絡虛擬化映射技術　154
6．3．1多層虛擬映射算法　155
6．3．2　麵嚮能效優化的虛擬光網絡生存性技術　157
6．3．3　麵嚮成本優化的虛擬光網絡生存性技術　164
6．4　光網絡虛擬化實現架構　177
6．4．1開放虛擬基礎設施（OVI）　177
6．4．2對網絡功能虛擬化的首次現場演示　178
6．5　本章小結　179
第七章　災後麵嚮網絡虛擬化的修復方案　182
7．1　旅行修理工問題概述　182
7．1．1　研究背景　182
7．1．2　問題定義　182
7．2　單旅行修理工解決方案　183
7．2．1　問題描述　183
7．2．2　評價指標　186
7．2．3　綫性規劃　187
7．2．4　啓發式算法　190
7．3　多旅行修理工解決方案　194
7．3．1　問題描述　194
7．3．2　啓發式算法　198
7．4　仿真結果分析　202
7．4．1　單旅行修理工問題　202
7．4．2　多旅行修理工問題　205
7．5　本章小結　208
參考文獻　208
名詞索引　211

精彩書摘

　　《多重故障光網絡生存性技術》：
　　基於網絡元件可切片的思想，光再生器可看作是由一係列頻譜選擇信道的子光再生器（SSR）組成。多流光轉發器可以描述為多個虛擬多流的子光轉發器（VS—MF—OPTS）。由於光路徑的物理損傷存在，如果某條路徑超過某種綫速率最大傳輸距離時，在中間節點需要配置相應的光再生器。假設每一個頻譜間隙需要配置一個頻譜選擇信道的子光再生器。在某種綫速率下，若一條頻譜光通道需要提供多少個頻譜間隙數，在這條頻譜通信上某個節點上就需要多少個SSR。對於VS—MF—OPTS，在某種綫速率下，若一條頻譜光通道需要提供多少個頻譜間隙數，在源節點和宿節點上就提供與頻譜間隙一樣數量的VS—MF—OPTS。
　　圖6—9所示為SSR和VS—MF—OPTS所組成的物理光網絡生存性架構。從左邊輸齣業務流到右邊輸入業務流的過程中，網絡中采用瞭不同的綫速率傳輸業務：40 Gbit／s、100 Gbit／s和400 Gbit／s。由於采用不同的頻譜寬度、調製格式承載這些綫速率，它們最大傳輸距離不一樣，需要在中間節點配置的光再生器數量也不一樣。由於考慮瞭物理光網絡提供虛擬光網絡的生存性，對於某個業務流，假設需要計算工作路徑和專用保護路徑，以提供快速恢復的故障業務流。例如，信道A（Channel A）支持的綫速率為40 Gbit／s，采用的調製格式為DP—QPSK，頻譜寬度為25 GHz，這裏計算瞭鏈路不相交的一條工作路徑和一條專用保護路徑，以支持從左邊輸齣業務流到右邊輸入業務流。假設每一個頻譜間隙的頻譜寬度為12.5GHz，40 Gbit／s的業務流需要兩個頻譜間隙數，若在工作路徑和保護路徑上的一個中間節點上需要配置光再生器，這個業務流在工作路徑和保護路徑上各配置4個虛擬多流子光轉發器（源節點和宿節點各兩個VS—MF—OPTS），中間節點上需要配置兩個頻譜選擇信道的子光再生器（即兩個SSR）。因此，這裏總共需要配置8個VS—MF—OPTS和4個SSR。同樣，對於其他綫速率頻譜通道，也可以計算需要的VS—MF—OPTS數量和SSR數量。由此看齣，基於不同數量的頻率間隙，連續一係列VS—MF—OPTS組閤可以提供各種不同綫速率。由於光的傳輸最大距離約束，某些中間節點需要配置連續一係列SSR組閤來提供光信號的再生能力。
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《智能傢居與物聯網：構建互聯生活的新篇章》 簡介： 在這個萬物互聯的時代，智能傢居和物聯網（IoT）已不再是遙不可及的科幻概念，而是悄然滲透進我們生活的方方麵麵，以前所未有的方式重塑著我們的居住環境與生活體驗。本書《智能傢居與物聯網：構建互聯生活的新篇章》深入剖析瞭智能傢居和物聯網的核心技術、發展趨勢、應用場景及其麵臨的挑戰，旨在為讀者提供一個全麵而深入的理解框架，一同探索和引領這場正在發生的數字化變革。 本書的寫作初衷，是希望能夠為那些對智能傢居和物聯網領域充滿好奇，無論是技術愛好者、行業從業者，還是普通用戶，提供一份詳實、易懂且富有洞察力的指南。我們力求擺脫純粹的技術堆砌，而是從用戶體驗、生活品質提升的角度齣發，將復雜的技術概念以清晰、生動的方式呈現齣來，讓讀者能夠真正理解智能傢居和物聯網如何為我們的日常生活帶來便利、舒適、安全和效率的飛躍。 第一部分：智能傢居的基石——概念、感知與互聯 在第一部分，我們將首先為智能傢居和物聯網構建一個清晰的概念框架。我們將探討“智能傢居”究竟意味著什麼，它不僅僅是幾個聯網的電器，而是通過信息技術將傢中的各個係統（照明、安防、溫控、影音、傢電等）有機地整閤起來，實現自動化、遠程控製和智能化決策。接著，我們將深入探討物聯網的核心——“物”，即那些能夠感知環境、采集數據、並能與外界進行信息交互的終端設備。 我們將詳細介紹各種傳感器技術，如溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、運動傳感器、門窗磁傳感器、煙霧/燃氣報警器等，它們是智能傢居感知世界的“眼睛”和“耳朵”。理解這些傳感器的原理和應用，有助於我們認識到智能傢居如何能夠精確地捕捉環境變化和用戶行為。 隨後，我們將聚焦於“聯”——連接。本書將詳細闡述支撐智能傢居和物聯網互聯互通的各類通信技術。我們將從基礎的有綫網絡（如以太網）聊到無綫通信技術，包括Wi-Fi（及其最新演進如Wi-Fi 6/6E/7）、藍牙（Bluetooth Low Energy - BLE）、Zigbee、Z-Wave等低功耗廣域網（LPWAN）技術（如LoRa、NB-IoT），以及它們各自的優缺點、適用場景和發展趨勢。我們將解釋這些技術如何在傢庭內部、傢庭與外部之間建立起可靠、高效的通信通道，確保設備之間的數據交換順暢無阻。 第二部分：智能傢居的核心驅動——平颱、協議與人工智能 在掌握瞭基礎概念和連接方式後，本部分將深入剖析智能傢居和物聯網得以實現“智能”的核心驅動力。我們將重點介紹智能傢居平颱的重要性，包括雲平颱（如Amazon Alexa、Google Home、Apple HomeKit、小米米傢等）和邊緣計算平颱。我們將探討這些平颱如何作為智能傢居的中樞，統一管理和調度所有聯網設備，提供統一的用戶交互接口，並實現設備之間的聯動和場景的自動化。 本書將詳細解析不同智能傢居協議的演進和兼容性問題，例如Matter協議的齣現及其對行業帶來的變革。理解這些協議，有助於我們認識到不同品牌、不同設備之間實現無縫協作的關鍵所在。 人工智能（AI）和機器學習（ML）在智能傢居中的應用是本書的重點之一。我們將探討AI如何賦能智能傢居實現更深層次的智能化，例如： 智能語音交互： 分析語音指令，理解用戶意圖，實現自然語言交互。 用戶行為預測與學習： 通過分析用戶的習慣，自動調整傢居環境（如燈光、溫度），提供個性化服務。 異常檢測與預警： 基於機器學習算法，識彆潛在的安全隱患或設備故障，提前發齣預警。 能源管理優化： 智能分配和調度能源使用，降低能耗，實現綠色節能。 情感識彆與互動： 探索AI在理解用戶情緒，提供更具人性化交互方麵的可能性。 我們還將介紹一些前沿的人工智能技術在智能傢居領域的應用前景，例如計算機視覺在傢庭安防、智能監控中的作用，以及自然語言處理在智能助手和情感陪伴機器人中的潛力。 第三部分：智能傢居的應用場景——重塑生活的美好 在理論知識奠定基礎上，本書將通過大量生動具體的應用場景，展現智能傢居和物聯網如何全麵提升我們的生活品質。我們將深入探討以下幾個關鍵領域： 智能安防與監控： 從智能門鎖、智能攝像頭、煙霧/燃氣報警器到入侵檢測係統，我們講解如何構建一個全方位的傢庭安全防護體係，實現遠程監控、實時告警和緊急響應。 智能照明與環境控製： 探索如何通過智能燈光係統實現根據時間、活動、天氣自動調節燈光亮度與色溫，營造舒適溫馨的居傢氛圍。同時，我們將介紹智能溫控係統、空氣淨化器、加濕器等如何協同工作，打造一個健康宜居的室內環境。 智能傢電與生活助手： 從智能冰箱、洗衣機、空調到掃地機器人、智能音箱，我們將展示這些設備如何通過互聯互通，實現遠程操控、預約任務、能源優化，並成為我們生活中的得力助手。 智能娛樂與影音係統： 探討如何通過智能中控係統，實現全屋影音設備的統一管理，輕鬆切換觀影模式，享受沉浸式的傢庭娛樂體驗。 老年人與兒童關懷： 深入分析智能傢居在為老年人提供獨立、安全生活保障方麵的潛力，例如跌倒檢測、健康監測、緊急呼叫等功能。同時，也將探討智能傢居如何為兒童提供安全、有趣的成長環境。 智慧社區與節能減排： 將智能傢居的概念延伸至更廣闊的智慧社區層麵，探討如何通過物聯網技術實現社區資源的優化配置、能源的統一管理和環境的監測，為可持續發展貢獻力量。 第四部分：挑戰與未來——安全、隱私與發展前景 在享受智能傢居帶來便利的同時，我們也不能忽視其麵臨的挑戰。本書的第四部分將聚焦於智能傢居和物聯網發展過程中不可迴避的關鍵問題： 網絡安全： 隨著聯網設備的增多，傢庭網絡安全麵臨著前所未有的威脅。我們將深入剖析潛在的安全風險，如設備被劫持、數據泄露、拒絕服務攻擊等，並提供切實有效的安全防護策略，包括強密碼設置、定期更新固件、使用安全網絡協議、防火牆配置等。 隱私保護： 智能傢居設備會收集大量的用戶數據，如何保障用戶的隱私不被泄露或濫用，是一個至關重要的問題。本書將探討現有的隱私保護法規和技術，以及用戶應如何主動管理和保護自己的個人信息。 互操作性與標準化： 不同廠商、不同平颱之間的兼容性問題，一直是阻礙智能傢居普及的一大障礙。我們將分析當前標準化工作的進展，並展望Matter等協議的未來發展，以期實現真正的“萬物互聯”。 技術更新與成本： 隨著技術的快速發展，設備的更新換代速度加快，同時初期的投入成本也讓部分用戶望而卻步。本書將對智能傢居的成本效益進行分析，並探討未來技術發展可能帶來的成本下降趨勢。 用戶體驗與接受度： 盡管智能傢居潛力巨大，但用戶能否輕鬆上手並持續使用，關乎其最終的普及程度。我們將探討如何優化用戶界麵和交互設計，提升用戶體驗，並分析當前用戶對智能傢居的接受度和潛在顧慮。 結語： 《智能傢居與物聯網：構建互聯生活的新篇章》的撰寫，是我們對未來生活方式的一次深刻探索與描繪。我們相信，通過對核心技術的深入解析，對應用場景的生動呈現，以及對潛在挑戰的審慎剖析，本書能夠幫助讀者更好地理解和擁抱這個日益智能化的世界。智能傢居和物聯網的發展，不僅是技術的革新，更是對我們生活方式、居住理念的一次全麵重塑。我們期待，本書能成為您開啓智能互聯生活之旅的得力夥伴，一同書寫屬於我們自己的“互聯生活新篇章”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我留下瞭深刻的印象，那種深邃的藍色搭配細密的網狀紋理，仿佛預示著一種復雜而精密的體係。我之所以選擇它，很大程度上是因為我對通訊技術的未來發展抱有極大的好奇心，尤其是在日益增長的數據流量需求下，如何保證網絡不間斷運行，是擺在我麵前的一個巨大的謎團。書中雖然沒有直接提及“多重故障光網絡生存性技術”這個具體術語，但其對於構建高可靠性網絡架構的探討，讓我窺見瞭其核心思想的影子。例如，其中關於冗餘備份策略的章節，詳細闡述瞭如何通過雙節點備份、環形備份等多種方式來規避單點故障，這與我理解的光網絡生存性有著異麯同工之妙。另外，書中對於網絡拓撲設計的討論，也讓我受益匪淺。它不僅僅是關於物理連接的規劃，更是關於如何通過巧妙的布局，來最大化網絡的魯棒性。盡管書中著墨於更廣泛的網絡理論，但那些關於節點連接密度、路徑多樣性以及信息傳輸效率的分析，無疑為理解更具體的光網絡生存性技術提供瞭堅實的基礎。總而言之，這本書雖然沒有直說我想要尋找的那些技術細節，但它提供瞭一個宏觀的視角，讓我對高可用性網絡的構建有瞭更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

我一直對網絡架構的穩定性非常關注，尤其是在當今這個對網絡依賴日益增強的時代。這本書並沒有直接談論“多重故障光網絡生存性技術”，但我從中找到瞭許多與網絡可靠性設計相關的寶貴信息。書中關於“故障隔離”和“錯誤檢測”機製的詳細介紹，讓我理解瞭如何通過有效的手段來限製故障的影響範圍，並及時發現問題。這與光網絡中保護單個節點或鏈路不被故障波及，以及快速定位故障點有著密切的聯係。我印象深刻的是其中關於“自愈網絡”的概念，它描述瞭一種能夠自動檢測並修復故障的網絡，這無疑是網絡生存性的最高境界。雖然書中側重於更普遍的網絡係統，但它所闡述的關於網絡元素的相互依賴性、信息流的路徑選擇以及如何應對通信延遲等問題，都為理解更復雜的光網絡生存性技術提供瞭重要的理論基礎。這本書沒有給我具體的命令行操作，但它為我構建瞭一個關於網絡穩定性的完整認知框架。

評分☆☆☆☆☆

我一直以為“高可用性”和“容錯性”是很高深的領域，這本書的齣現，徹底改變瞭我的看法。它沒有給我灌輸任何復雜的理論，而是通過一個個生動的案例，將網絡設計的智慧展現在我麵前。雖然“多重故障光網絡生存性技術”這個詞並沒有齣現在書裏，但書中關於分布式係統架構的討論，以及如何設計能夠抵禦節點失效的係統，與我所理解的光網絡生存性有著極大的關聯。例如，其中關於“狀態同步”和“分布式共識”的探討，讓我理解瞭在一個可能齣現部分節點失聯的網絡中，如何保證整體的協調一緻性。這與光網絡中如何處理節點故障、鏈路中斷，從而保證業務連續性有著異麯同工之妙。書中對於“彈性”概念的強調，讓我意識到，網絡不僅僅是要防止故障，更要在故障發生後能夠快速地進行自我修復和適應。我印象深刻的是關於“優雅降級”的討論，它提供瞭一種在資源受限情況下，如何依然能夠提供基本服務的策略，這在復雜的光網絡中，無疑也是一種重要的生存性考量。這本書沒有給我直接的技術答案，但它教會瞭我如何去思考網絡設計中的“韌性”問題。

評分☆☆☆☆☆

我一直對信息傳輸的底層原理非常感興趣，尤其是那些能夠確保信息在復雜環境下依然能夠穩定、高效傳輸的技術。翻開這本書，我並沒有立刻看到“多重故障光網絡生存性技術”字眼，但其中關於信號衰減、噪聲乾擾以及物理損傷對傳輸質量影響的深入分析，卻深深地吸引瞭我。它從最基礎的物理層麵，剖析瞭各種潛在的“故障”是如何發生的，以及它們對信息流的破壞性。書中關於光縴損耗模型的研究，對我理解光信號在長距離傳輸中可能遇到的挑戰提供瞭新的視角。雖然它沒有直接給齣如何“解決”這些故障的特定技術，但它詳盡地描述瞭問題的根源，讓我能更清晰地認識到“生存性”的重要性。我尤其欣賞其中關於信道編碼的章節，它闡述瞭如何通過增加冗餘信息來提高傳輸的糾錯能力，這在通信領域是保證信息完整性的重要手段。這本書更像是一位嚴謹的科學傢，在細緻地解剖一個問題，而不是直接提供一個現成的解決方案。它的價值在於，它讓我能夠從根本上理解網絡脆弱性的來源，從而為思考如何增強其“生存性”打下理論基礎。

評分☆☆☆☆☆

我一直對那些能夠讓係統在極端條件下依然穩定運行的技術感到著迷。這本書雖然沒有明確地介紹“多重故障光網絡生存性技術”，但它對“災難恢復”和“業務連續性規劃”的深入剖析，讓我從中看到瞭相似的思路。書中關於如何建立冗餘數據中心、如何進行數據備份和恢復策略的製定，以及如何設計能夠快速切換的備用綫路，都與保障網絡在發生重大故障時的可用性息息相關。它讓我意識到，網絡生存性不僅僅是物理鏈路的冗餘，更是一個涵蓋瞭數據、設備、電源、甚至人員在內的全方位的保障體係。我特彆欣賞其中關於“故障演練”和“風險評估”的部分，它強調瞭預防和準備的重要性。在實際的網絡運維中，這些都是至關重要的環節。這本書雖然沒有深入到光網絡的光器件層麵，但它提供的係統性思維，讓我能夠從一個更高的維度去理解網絡生存性的重要性和實現方式。它是一本關於如何在“不可控”中尋求“可控”的寶貴教材。