多重故障光网络生存性技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张杰，赵永利，马辰，陈伯文 著

图书标签:

• 光网络
• 网络生存性
• 故障恢复
• 多重故障
• 保护切换
• 光纤通信
• 网络可靠性
• 容错设计
• 通信网络
• 网络工程

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115412393

版次：01

商品编码：12186360

包装：平装

丛书名： 信息与通信创新学术专著

开本：小16开

出版时间：2017-04-01

页数：213

正文语种：中文

编辑推荐

1.第1本重点描述多重故障光网络生存性的专业书籍；
2.作者为知名通信高校知名学者；
3.内容综合国家973计划课题的研究成果，学术创新性强；
4.该技术具有非常好的应用前景。

内容简介

多重故障光网络生存性技术 是一本关于光网络生存性方面的学术专著，尤其研究了多故障相关的生存性内容，内容涉及多链路故障定位技术、p-Cycle保护技术、立体化保护技术、光层降级的多故障保护技术、跨层虚拟化生存性映射技术以及多故障的网络修复技术等，目的在于帮助读者能够更好地学习和掌握光网络多故障生存性的原理与技术。

作者简介

张杰，北京邮电大学教授 博士生导师 信息光子学与光通信研究院副院长。兼任中国通信学会光通信委员会委员，中国电力工程学会电力通信专业委员会委员，北京通信学会理事。 赵永利，北京邮电大学信息光子学与光通信研究院讲师。研究方向包括智能光联网、光网络生存性、带宽可变光网络、绿色光通信等。

目录

目录
1．　光网络生存性概述　4
1．1　光网络的现状与发展趋势　4
1．1．1　规模化　4
1．1．2　动态化　4
1．1．3　优质化　5
1．2　光网络多故障生存性需求　6
1．2．1　自然环境恶化需求　6
1．2．2　网络大容量发展需求　7
1．2．3　生存性技术发展需求　8
1．3　光网络多故障概述　9
1．3．1　光网络多故障的概念　9
1．3．2　光网络多故障面临的问题　10
1．3．3　光网络多故障关键技术　12
2．　多链路故障定位技术　14
2．1　多故障定位技术背景及发展　14
2．1．1　故障告警与故障定位　14
2．1．2　故障定位实现机制　15
2．1．3　多链路故障定位方案　16
2．2　基于模糊隶属度的故障定位技术　20
2．2．1　模糊故障集的定义及其构建方法　20
2．2．2　基于PCE的多故障定位机制　24
2．2．3　基于AntNet的光网络多故障容错方法　25
2．3　基于可信度模型的故障定位技术　31
2．3．1　基于不确定性推理的故障定位技术　31
2．3．2　基于可信度模型的故障定位算法　41
2．4　基于主动监测器的故障定位技术　48
2．4．1　故障定融合算法与架构　49
2．4．2　融合算法评价指标　52
2．4．3　仿真结果分析　53
2．5　本章小结　55
参考文献　56
第3章　光层P-CYCLE保护技术　57
3．1　P-CYCLE基本介绍　57
3．1．1　P-Cycle概念　57
3．1．2　P-Cycle分类　57
3．1．3　P-Cycle特性　59
3．2　P-CYCLE应用方法　61
3．2．1　单链路故障的p-Cycle保护算法　62
3．2．2　p-Cycle双链路故障保护算法　62
3．2．3　p-Cycle节点故障保护算法　73
3．2．4　p-Cycle非对称业务配置方法　81
3．3　P-CYCLE效率评价　85
3．3．1　拓扑分值　86
3．3．2　先验效率　86
3．3．3　实际效率　88
3．3．4　效率比值　89
3．4　本章小结　89
参考文献：　89
第四章　面向光层的多链路故障保护机制　92
4．1　立体化理论背景　92
4．1．1　多故障保护背景需求　92
4．1．2　多故障保护理论基础　95
4．2　针对多链路故障的P-POLY算法　97
4．2．1　p-Poly基本概念　97
4．2．2　p-Poly构造方法　97
4．2．3　p-Poly保护方法　101
4．2．4　p-Poly效率分析　101
4．3　预置柱算法　105
4．3．1　预置柱基本概念　105
4．3．2　预置柱构造方法　106
4．3．3　预置柱保护方法　108
4．4　预置球算法　109
4．4．1　预置球基本概念　109
4．4．2　预置球构造方法　110
4．4．3　预置球保护方法　111
4．5　仿真结果分析　112
4．5．1　构造效率分析　112
4．5．2　保护效率分析　115
4．6　本章小结　117
参考文献　117
5．　光层降级的多故障保护技术　120
5．1　降级生存性的基本原理　120
5．2　基于调制格式的降级保护　121
5．3降级重路由保护的实现方法　136
5．4　本章小结　144
参考文献　145
6．　跨层虚拟化生存性映射技术　147
6．1　光层虚拟化需求　147
6．2　光层虚拟化实现机理　148
6．2．1　OXC 和 ROADM 虚拟化　148
6．2．2子波长交换的虚拟化　150
6．2．3网络资源抽象　152
6．3　考虑生存性的光网络虚拟化映射技术　154
6．3．1多层虚拟映射算法　155
6．3．2　面向能效优化的虚拟光网络生存性技术　157
6．3．3　面向成本优化的虚拟光网络生存性技术　164
6．4　光网络虚拟化实现架构　177
6．4．1开放虚拟基础设施（OVI）　177
6．4．2对网络功能虚拟化的首次现场演示　178
6．5　本章小结　179
第七章　灾后面向网络虚拟化的修复方案　182
7．1　旅行修理工问题概述　182
7．1．1　研究背景　182
7．1．2　问题定义　182
7．2　单旅行修理工解决方案　183
7．2．1　问题描述　183
7．2．2　评价指标　186
7．2．3　线性规划　187
7．2．4　启发式算法　190
7．3　多旅行修理工解决方案　194
7．3．1　问题描述　194
7．3．2　启发式算法　198
7．4　仿真结果分析　202
7．4．1　单旅行修理工问题　202
7．4．2　多旅行修理工问题　205
7．5　本章小结　208
参考文献　208
名词索引　211

精彩书摘

　　《多重故障光网络生存性技术》：
　　基于网络元件可切片的思想，光再生器可看作是由一系列频谱选择信道的子光再生器（SSR）组成。多流光转发器可以描述为多个虚拟多流的子光转发器（VS—MF—OPTS）。由于光路径的物理损伤存在，如果某条路径超过某种线速率最大传输距离时，在中间节点需要配置相应的光再生器。假设每一个频谱间隙需要配置一个频谱选择信道的子光再生器。在某种线速率下，若一条频谱光通道需要提供多少个频谱间隙数，在这条频谱通信上某个节点上就需要多少个SSR。对于VS—MF—OPTS，在某种线速率下，若一条频谱光通道需要提供多少个频谱间隙数，在源节点和宿节点上就提供与频谱间隙一样数量的VS—MF—OPTS。
　　图6—9所示为SSR和VS—MF—OPTS所组成的物理光网络生存性架构。从左边输出业务流到右边输入业务流的过程中，网络中采用了不同的线速率传输业务：40 Gbit／s、100 Gbit／s和400 Gbit／s。由于采用不同的频谱宽度、调制格式承载这些线速率，它们最大传输距离不一样，需要在中间节点配置的光再生器数量也不一样。由于考虑了物理光网络提供虚拟光网络的生存性，对于某个业务流，假设需要计算工作路径和专用保护路径，以提供快速恢复的故障业务流。例如，信道A（Channel A）支持的线速率为40 Gbit／s，采用的调制格式为DP—QPSK，频谱宽度为25 GHz，这里计算了链路不相交的一条工作路径和一条专用保护路径，以支持从左边输出业务流到右边输入业务流。假设每一个频谱间隙的频谱宽度为12.5GHz，40 Gbit／s的业务流需要两个频谱间隙数，若在工作路径和保护路径上的一个中间节点上需要配置光再生器，这个业务流在工作路径和保护路径上各配置4个虚拟多流子光转发器（源节点和宿节点各两个VS—MF—OPTS），中间节点上需要配置两个频谱选择信道的子光再生器（即两个SSR）。因此，这里总共需要配置8个VS—MF—OPTS和4个SSR。同样，对于其他线速率频谱通道，也可以计算需要的VS—MF—OPTS数量和SSR数量。由此看出，基于不同数量的频率间隙，连续一系列VS—MF—OPTS组合可以提供各种不同线速率。由于光的传输最大距离约束，某些中间节点需要配置连续一系列SSR组合来提供光信号的再生能力。
　　……

《智能家居与物联网：构建互联生活的新篇章》 简介： 在这个万物互联的时代，智能家居和物联网（IoT）已不再是遥不可及的科幻概念，而是悄然渗透进我们生活的方方面面，以前所未有的方式重塑着我们的居住环境与生活体验。本书《智能家居与物联网：构建互联生活的新篇章》深入剖析了智能家居和物联网的核心技术、发展趋势、应用场景及其面临的挑战，旨在为读者提供一个全面而深入的理解框架，一同探索和引领这场正在发生的数字化变革。 本书的写作初衷，是希望能够为那些对智能家居和物联网领域充满好奇，无论是技术爱好者、行业从业者，还是普通用户，提供一份详实、易懂且富有洞察力的指南。我们力求摆脱纯粹的技术堆砌，而是从用户体验、生活品质提升的角度出发，将复杂的技术概念以清晰、生动的方式呈现出来，让读者能够真正理解智能家居和物联网如何为我们的日常生活带来便利、舒适、安全和效率的飞跃。 第一部分：智能家居的基石——概念、感知与互联 在第一部分，我们将首先为智能家居和物联网构建一个清晰的概念框架。我们将探讨“智能家居”究竟意味着什么，它不仅仅是几个联网的电器，而是通过信息技术将家中的各个系统（照明、安防、温控、影音、家电等）有机地整合起来，实现自动化、远程控制和智能化决策。接着，我们将深入探讨物联网的核心——“物”，即那些能够感知环境、采集数据、并能与外界进行信息交互的终端设备。 我们将详细介绍各种传感器技术，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器、运动传感器、门窗磁传感器、烟雾/燃气报警器等，它们是智能家居感知世界的“眼睛”和“耳朵”。理解这些传感器的原理和应用，有助于我们认识到智能家居如何能够精确地捕捉环境变化和用户行为。 随后，我们将聚焦于“联”——连接。本书将详细阐述支撑智能家居和物联网互联互通的各类通信技术。我们将从基础的有线网络（如以太网）聊到无线通信技术，包括Wi-Fi（及其最新演进如Wi-Fi 6/6E/7）、蓝牙（Bluetooth Low Energy - BLE）、Zigbee、Z-Wave等低功耗广域网（LPWAN）技术（如LoRa、NB-IoT），以及它们各自的优缺点、适用场景和发展趋势。我们将解释这些技术如何在家庭内部、家庭与外部之间建立起可靠、高效的通信通道，确保设备之间的数据交换顺畅无阻。 第二部分：智能家居的核心驱动——平台、协议与人工智能 在掌握了基础概念和连接方式后，本部分将深入剖析智能家居和物联网得以实现“智能”的核心驱动力。我们将重点介绍智能家居平台的重要性，包括云平台（如Amazon Alexa、Google Home、Apple HomeKit、小米米家等）和边缘计算平台。我们将探讨这些平台如何作为智能家居的中枢，统一管理和调度所有联网设备，提供统一的用户交互接口，并实现设备之间的联动和场景的自动化。 本书将详细解析不同智能家居协议的演进和兼容性问题，例如Matter协议的出现及其对行业带来的变革。理解这些协议，有助于我们认识到不同品牌、不同设备之间实现无缝协作的关键所在。 人工智能（AI）和机器学习（ML）在智能家居中的应用是本书的重点之一。我们将探讨AI如何赋能智能家居实现更深层次的智能化，例如： 智能语音交互： 分析语音指令，理解用户意图，实现自然语言交互。 用户行为预测与学习： 通过分析用户的习惯，自动调整家居环境（如灯光、温度），提供个性化服务。 异常检测与预警： 基于机器学习算法，识别潜在的安全隐患或设备故障，提前发出预警。 能源管理优化： 智能分配和调度能源使用，降低能耗，实现绿色节能。 情感识别与互动： 探索AI在理解用户情绪，提供更具人性化交互方面的可能性。 我们还将介绍一些前沿的人工智能技术在智能家居领域的应用前景，例如计算机视觉在家庭安防、智能监控中的作用，以及自然语言处理在智能助手和情感陪伴机器人中的潜力。 第三部分：智能家居的应用场景——重塑生活的美好 在理论知识奠定基础上，本书将通过大量生动具体的应用场景，展现智能家居和物联网如何全面提升我们的生活品质。我们将深入探讨以下几个关键领域： 智能安防与监控： 从智能门锁、智能摄像头、烟雾/燃气报警器到入侵检测系统，我们讲解如何构建一个全方位的家庭安全防护体系，实现远程监控、实时告警和紧急响应。 智能照明与环境控制： 探索如何通过智能灯光系统实现根据时间、活动、天气自动调节灯光亮度与色温，营造舒适温馨的居家氛围。同时，我们将介绍智能温控系统、空气净化器、加湿器等如何协同工作，打造一个健康宜居的室内环境。 智能家电与生活助手： 从智能冰箱、洗衣机、空调到扫地机器人、智能音箱，我们将展示这些设备如何通过互联互通，实现远程操控、预约任务、能源优化，并成为我们生活中的得力助手。 智能娱乐与影音系统： 探讨如何通过智能中控系统，实现全屋影音设备的统一管理，轻松切换观影模式，享受沉浸式的家庭娱乐体验。 老年人与儿童关怀： 深入分析智能家居在为老年人提供独立、安全生活保障方面的潜力，例如跌倒检测、健康监测、紧急呼叫等功能。同时，也将探讨智能家居如何为儿童提供安全、有趣的成长环境。 智慧社区与节能减排： 将智能家居的概念延伸至更广阔的智慧社区层面，探讨如何通过物联网技术实现社区资源的优化配置、能源的统一管理和环境的监测，为可持续发展贡献力量。 第四部分：挑战与未来——安全、隐私与发展前景 在享受智能家居带来便利的同时，我们也不能忽视其面临的挑战。本书的第四部分将聚焦于智能家居和物联网发展过程中不可回避的关键问题： 网络安全： 随着联网设备的增多，家庭网络安全面临着前所未有的威胁。我们将深入剖析潜在的安全风险，如设备被劫持、数据泄露、拒绝服务攻击等，并提供切实有效的安全防护策略，包括强密码设置、定期更新固件、使用安全网络协议、防火墙配置等。 隐私保护： 智能家居设备会收集大量的用户数据，如何保障用户的隐私不被泄露或滥用，是一个至关重要的问题。本书将探讨现有的隐私保护法规和技术，以及用户应如何主动管理和保护自己的个人信息。 互操作性与标准化： 不同厂商、不同平台之间的兼容性问题，一直是阻碍智能家居普及的一大障碍。我们将分析当前标准化工作的进展，并展望Matter等协议的未来发展，以期实现真正的“万物互联”。 技术更新与成本： 随着技术的快速发展，设备的更新换代速度加快，同时初期的投入成本也让部分用户望而却步。本书将对智能家居的成本效益进行分析，并探讨未来技术发展可能带来的成本下降趋势。 用户体验与接受度： 尽管智能家居潜力巨大，但用户能否轻松上手并持续使用，关乎其最终的普及程度。我们将探讨如何优化用户界面和交互设计，提升用户体验，并分析当前用户对智能家居的接受度和潜在顾虑。 结语： 《智能家居与物联网：构建互联生活的新篇章》的撰写，是我们对未来生活方式的一次深刻探索与描绘。我们相信，通过对核心技术的深入解析，对应用场景的生动呈现，以及对潜在挑战的审慎剖析，本书能够帮助读者更好地理解和拥抱这个日益智能化的世界。智能家居和物联网的发展，不仅是技术的革新，更是对我们生活方式、居住理念的一次全面重塑。我们期待，本书能成为您开启智能互联生活之旅的得力伙伴，一同书写属于我们自己的“互联生活新篇章”。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够让系统在极端条件下依然稳定运行的技术感到着迷。这本书虽然没有明确地介绍“多重故障光网络生存性技术”，但它对“灾难恢复”和“业务连续性规划”的深入剖析，让我从中看到了相似的思路。书中关于如何建立冗余数据中心、如何进行数据备份和恢复策略的制定，以及如何设计能够快速切换的备用线路，都与保障网络在发生重大故障时的可用性息息相关。它让我意识到，网络生存性不仅仅是物理链路的冗余，更是一个涵盖了数据、设备、电源、甚至人员在内的全方位的保障体系。我特别欣赏其中关于“故障演练”和“风险评估”的部分，它强调了预防和准备的重要性。在实际的网络运维中，这些都是至关重要的环节。这本书虽然没有深入到光网络的光器件层面，但它提供的系统性思维，让我能够从一个更高的维度去理解网络生存性的重要性和实现方式。它是一本关于如何在“不可控”中寻求“可控”的宝贵教材。

评分☆☆☆☆☆

我一直对网络架构的稳定性非常关注，尤其是在当今这个对网络依赖日益增强的时代。这本书并没有直接谈论“多重故障光网络生存性技术”，但我从中找到了许多与网络可靠性设计相关的宝贵信息。书中关于“故障隔离”和“错误检测”机制的详细介绍，让我理解了如何通过有效的手段来限制故障的影响范围，并及时发现问题。这与光网络中保护单个节点或链路不被故障波及，以及快速定位故障点有着密切的联系。我印象深刻的是其中关于“自愈网络”的概念，它描述了一种能够自动检测并修复故障的网络，这无疑是网络生存性的最高境界。虽然书中侧重于更普遍的网络系统，但它所阐述的关于网络元素的相互依赖性、信息流的路径选择以及如何应对通信延迟等问题，都为理解更复杂的光网络生存性技术提供了重要的理论基础。这本书没有给我具体的命令行操作，但它为我构建了一个关于网络稳定性的完整认知框架。

评分☆☆☆☆☆

我一直对信息传输的底层原理非常感兴趣，尤其是那些能够确保信息在复杂环境下依然能够稳定、高效传输的技术。翻开这本书，我并没有立刻看到“多重故障光网络生存性技术”字眼，但其中关于信号衰减、噪声干扰以及物理损伤对传输质量影响的深入分析，却深深地吸引了我。它从最基础的物理层面，剖析了各种潜在的“故障”是如何发生的，以及它们对信息流的破坏性。书中关于光纤损耗模型的研究，对我理解光信号在长距离传输中可能遇到的挑战提供了新的视角。虽然它没有直接给出如何“解决”这些故障的特定技术，但它详尽地描述了问题的根源，让我能更清晰地认识到“生存性”的重要性。我尤其欣赏其中关于信道编码的章节，它阐述了如何通过增加冗余信息来提高传输的纠错能力，这在通信领域是保证信息完整性的重要手段。这本书更像是一位严谨的科学家，在细致地解剖一个问题，而不是直接提供一个现成的解决方案。它的价值在于，它让我能够从根本上理解网络脆弱性的来源，从而为思考如何增强其“生存性”打下理论基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我留下了深刻的印象，那种深邃的蓝色搭配细密的网状纹理，仿佛预示着一种复杂而精密的体系。我之所以选择它，很大程度上是因为我对通讯技术的未来发展抱有极大的好奇心，尤其是在日益增长的数据流量需求下，如何保证网络不间断运行，是摆在我面前的一个巨大的谜团。书中虽然没有直接提及“多重故障光网络生存性技术”这个具体术语，但其对于构建高可靠性网络架构的探讨，让我窥见了其核心思想的影子。例如，其中关于冗余备份策略的章节，详细阐述了如何通过双节点备份、环形备份等多种方式来规避单点故障，这与我理解的光网络生存性有着异曲同工之妙。另外，书中对于网络拓扑设计的讨论，也让我受益匪浅。它不仅仅是关于物理连接的规划，更是关于如何通过巧妙的布局，来最大化网络的鲁棒性。尽管书中着墨于更广泛的网络理论，但那些关于节点连接密度、路径多样性以及信息传输效率的分析，无疑为理解更具体的光网络生存性技术提供了坚实的基础。总而言之，这本书虽然没有直说我想要寻找的那些技术细节，但它提供了一个宏观的视角，让我对高可用性网络的构建有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

我一直以为“高可用性”和“容错性”是很高深的领域，这本书的出现，彻底改变了我的看法。它没有给我灌输任何复杂的理论，而是通过一个个生动的案例，将网络设计的智慧展现在我面前。虽然“多重故障光网络生存性技术”这个词并没有出现在书里，但书中关于分布式系统架构的讨论，以及如何设计能够抵御节点失效的系统，与我所理解的光网络生存性有着极大的关联。例如，其中关于“状态同步”和“分布式共识”的探讨，让我理解了在一个可能出现部分节点失联的网络中，如何保证整体的协调一致性。这与光网络中如何处理节点故障、链路中断，从而保证业务连续性有着异曲同工之妙。书中对于“弹性”概念的强调，让我意识到，网络不仅仅是要防止故障，更要在故障发生后能够快速地进行自我修复和适应。我印象深刻的是关于“优雅降级”的讨论，它提供了一种在资源受限情况下，如何依然能够提供基本服务的策略，这在复杂的光网络中，无疑也是一种重要的生存性考量。这本书没有给我直接的技术答案，但它教会了我如何去思考网络设计中的“韧性”问题。