陳第全，王賢亮，靳　敏，姜元帥，王　楠,張　炎

(1.重慶市電力公司, 重慶 400015；2.重慶郵電大學(xué) 光纖通信技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400065;3.重慶電信研究院， 重慶 401336)

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一種基于最短長(zhǎng)度m2圈算法的故障監(jiān)測(cè)方案

陳第全1，王賢亮1，靳敏1，姜元帥1，王楠2,張炎3

(1.重慶市電力公司, 重慶 400015；2.重慶郵電大學(xué) 光纖通信技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400065;3.重慶電信研究院， 重慶 401336)

摘要：針對(duì)光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)中“逐跳檢驗(yàn)”監(jiān)測(cè)模式成本較高等問(wèn)題，提出了一種新的基于最短長(zhǎng)度m2圈算法的光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)故障監(jiān)測(cè)機(jī)制。該機(jī)制根據(jù)最短長(zhǎng)度m2圈算法尋找光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)中的圈覆蓋放置故障探測(cè)模塊，從而形成基于圈覆蓋的光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)故障監(jiān)測(cè)模式。同時(shí)，在最短長(zhǎng)度m2圈算法的基礎(chǔ)上提出一種相應(yīng)的故障定位算法，利用異或關(guān)系衡量告警編碼與鏈路相關(guān)編碼是否吻合，從而進(jìn)行快速故障定位。計(jì)算結(jié)果表明，基于最短長(zhǎng)度m2圈算法的故障監(jiān)測(cè)機(jī)制具備網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷小、故障定位率高和故障定位快速等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：光突發(fā)交換；最短長(zhǎng)度m2圈算法；故障監(jiān)測(cè)；故障定位

0引言

光突發(fā)交換(optical burst switching ，OBS)技術(shù)由于結(jié)合了光電路交換和光分組交換二者的優(yōu)點(diǎn)，成為波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)面向高突發(fā)、高速率IP業(yè)務(wù)的主要實(shí)現(xiàn)方案[1-4]。在OBS網(wǎng)絡(luò)中，如果出現(xiàn)短暫的服務(wù)中斷，將可能導(dǎo)致大量的數(shù)據(jù)流失，所以其快速的故障檢測(cè)和定位就顯得極其重要[5-8]。

在OBS網(wǎng)絡(luò)中，故障的檢測(cè)可以通過(guò)一些網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)視器來(lái)完成。在文獻(xiàn)[9-11]中提出的圈覆蓋理論能有效地降低檢測(cè)成本和監(jiān)視器的數(shù)目，并利用3種啟發(fā)式圈覆蓋算法來(lái)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的圈覆蓋，即深度優(yōu)先搜索(heuristic depth first searchin，HDFS)、最短路徑歐拉匹配(shortest path eulerian matching，SPEM)和生成樹圈覆蓋算法(heuristic spanning-tree，HST)。三者之中，HST算法相對(duì)于其他算法能夠比較好地完成定位故障和減少網(wǎng)絡(luò)的資源開(kāi)銷[9]，但是在故障定位率、圈長(zhǎng)度以及監(jiān)視器開(kāi)銷等方面都需要進(jìn)一步改進(jìn)，基于以上思想本文提出了基于最短長(zhǎng)度m2圈算法(minimum-length monitoring cycles，m2cycles)的故障監(jiān)測(cè)方法。

1故障監(jiān)測(cè)方案的描述

1.1m2圈算法

m2圈算法的基本思想是：在一個(gè)給定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，首先基于一條給定的鏈路，臨時(shí)移除這條鏈路，然后找到這條移除鏈路所對(duì)應(yīng)的2個(gè)端節(jié)點(diǎn)，并連接這2個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的所有最短路徑。集合這些基于一條給定的鏈路找到的最短路徑，從而構(gòu)建成一個(gè)最短長(zhǎng)度的圈集合。m2圈構(gòu)建可以分為2個(gè)主要步驟：擴(kuò)展和優(yōu)化。擴(kuò)展過(guò)程就是構(gòu)造出一系列的m2圈的集合，優(yōu)化過(guò)程就是從以上集合中移除(添加)所有多余(遺失)的m2圈。具體過(guò)程如下所述。

1)初始化。

首先把圖G(V,E)中所有的鏈路標(biāo)為未覆蓋。初始化集合B為空集?。對(duì)在圖G(V,E)中的每一條鏈路構(gòu)建m2圈。然后把這些找到的圈按長(zhǎng)度升序排列，并且添加到列表θ。

2)對(duì)集合B進(jìn)行擴(kuò)展。

步驟①搜索列表θ，從中找到第一個(gè)的m2圈，此圈含有一些未覆蓋的鏈路，把這些沒(méi)有覆蓋的鏈路加入到集合F。

步驟②從F中選一條鏈路，然后找到所有覆蓋它的m2圈。若m2圈覆蓋至少一條標(biāo)注為未覆蓋的鏈路，那么就把這個(gè)m2圈添加到集合B中。把這些新的m2圈所覆蓋的鏈路標(biāo)記為已覆蓋，然后把他們添加到T中。

步驟③把F中的剩余鏈路重復(fù)步驟②，直到?jīng)]有新的m2圈可以添加到集合B中。

步驟④查找圖G(V,E)所有鏈路還有沒(méi)有未被覆蓋到的，如果有的話，再轉(zhuǎn)入步驟①。否則轉(zhuǎn)入優(yōu)化階段。

3)針對(duì)告警信息的m2圈算法優(yōu)化。

步驟⑤首先構(gòu)造一個(gè)告警編碼列表TA，這個(gè)列表中的行向量代表圖G(V,E)中鏈路的告警編碼，列向量代表集合B中的m2圈。初始化時(shí)TA的輸入為0，對(duì)于每一個(gè)m2圈，它所覆蓋到的鏈路標(biāo)為1，否則標(biāo)為0。

步驟⑥把TA中的每個(gè)列向量依次與其他列向量進(jìn)行比較，首先列向量被依次標(biāo)記出來(lái)，然后檢查沒(méi)有被標(biāo)記的其他列向量是否出現(xiàn)全零行或者再出現(xiàn)相同告警編碼。如果在移除這個(gè)被標(biāo)記起來(lái)的列向量以后，出現(xiàn)一些全零行或者出現(xiàn)個(gè)別相同的告警編碼變?yōu)椴煌那闆r，說(shuō)明這個(gè)m2圈不是多余的，然后對(duì)下一個(gè)列向量進(jìn)行檢查。否則，把這個(gè)列向量從TA中刪除，相應(yīng)的m2圈也從集合B中刪除。重復(fù)步驟⑥直到所有的列向量都被檢查過(guò)。

步驟⑦如果TA中出現(xiàn)兩個(gè)或者多個(gè)相同告警編碼時(shí)，算法隨機(jī)選取具有相同告警編碼鏈路中的一條，同時(shí)從圖G(V,E)中移除具有相同告警編碼的鏈路集合中剩下的鏈路，然后用選取的這條鏈路和其他具有相同告警編碼鏈路的節(jié)點(diǎn)一起建立新的m2圈，這些新的m2圈只覆蓋所選取的那條鏈路，而不覆蓋那些具有相同告警編碼的其他鏈路，反之亦然。如果找到多個(gè)這樣的m2圈，只把最短長(zhǎng)度的m2圈添加到B中，并且把它變成一個(gè)新的列向量添加到TA中。

步驟⑧將集合B初始化為C,C就是我們要找的最后m2圈集合，對(duì)應(yīng)的告警編碼為TA。

1.2基于m2圈的故障定位算法

在圖G(V,E)中，鏈路ei∈E(i=1,2,…,L)和m2圈cj二者的關(guān)系可以定義為一個(gè)二進(jìn)制編碼aij來(lái)表示

(1)

進(jìn)而可以通過(guò)相關(guān)聯(lián)的編碼ai=(ai1,ai2,…,aiM)表示鏈路ei與所有m2圈的關(guān)系，此外對(duì)于故障時(shí)所觸發(fā)的告警mj與m2圈cj也可以得到以下關(guān)系

(2)

這樣，所有m2圈的告警編碼就可以表示為m=(m1m2…mM)。

倘若m2圈發(fā)出告警，并產(chǎn)生了告警編碼。為判定鏈路ei是否屬于故障候選鏈路，需要利用異或關(guān)系衡量告警編碼與鏈路相關(guān)編碼是否吻合，表示為

(3)

(3)式中，i=1,2,…,L，若Fi為0，則表明二者是吻合的，鏈路ei就是告警編碼m=(m1m2…mM)相關(guān)的故障候選鏈路。

上述方法對(duì)所有的鏈路相關(guān)編碼aij進(jìn)行了逐個(gè)檢查，提前判斷出可能的告警編碼mj，進(jìn)而得到故障告警集合。故障時(shí)直接對(duì)比定位，有效地減少故障定位的時(shí)間。

1.3復(fù)雜度分析

本文m2圈算法由圈構(gòu)造、增加丟失的圈和移除多余的圈3部分組成，分析發(fā)現(xiàn)算法的復(fù)雜度是由圈構(gòu)造這部分決定。N個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲炼嘤蠳2條鏈路，對(duì)每條未覆蓋的鏈路需要利用最短路徑算法尋找一個(gè)圈進(jìn)行覆蓋，而最短路徑算法的復(fù)雜度為O(N2)，因此，圈構(gòu)造的復(fù)雜度不會(huì)超過(guò)O(N4)。所以，整個(gè)m2算法的復(fù)雜度至多為O(N4)。

2性能比較

2.1探測(cè)圈的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

為評(píng)價(jià)不同圈發(fā)現(xiàn)算法的性能，直觀有效地發(fā)現(xiàn)合適的圈，在OBS網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中定義以下變量和參數(shù)來(lái)衡量圈覆蓋發(fā)現(xiàn)算法。

給定網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)錇橛邢逕o(wú)向連通圖G(V,E)，V(G)是網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，E(G)是網(wǎng)絡(luò)中鏈路的總數(shù)。

定義L(ci)為圈ci的邊數(shù)，等于通過(guò)跳數(shù)計(jì)算出的探測(cè)突發(fā)(probeburst,PB)的生命周期。同時(shí)，應(yīng)盡量減小圈長(zhǎng)度，以此保證PB與數(shù)據(jù)突發(fā)(databurst,DB)使用通道時(shí)不發(fā)生沖突。|L(ci)|為圈長(zhǎng)L(ci)的數(shù)量，圈覆蓋C的總長(zhǎng)度可以表示為

(4)

(4)式中，M為C中元素的個(gè)數(shù)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)圈覆蓋C時(shí)，C中圈的平均長(zhǎng)度為

avrg_length(C)=L(C)/M

(5)

當(dāng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)圈覆蓋時(shí)，C中所有圈的最大長(zhǎng)度為

max_length(C)=max{l(ci)|i=1,2,…,M}

(6)

當(dāng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)圈覆蓋時(shí)，圖G(V,E)中平均每個(gè)節(jié)點(diǎn)需要配置的監(jiān)測(cè)設(shè)備的個(gè)數(shù)表示為

(7)

因此，基于m2圈的監(jiān)測(cè)算法主要目的就是盡可能減少cost(p)。

文獻(xiàn)[12]中提到對(duì)于給定的一個(gè)拓?fù)洌湓诙葦?shù)為2的路徑上的鏈路(一條路徑上除了這條路徑的端點(diǎn)的度數(shù)以外，其所有內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的度數(shù)都為2)需要額外增加監(jiān)視器才能進(jìn)行完全定位。同時(shí)，為了客觀地反映增加的監(jiān)視器帶來(lái)的損耗，定義了損耗減少率為

(8)

(8)式中：M為監(jiān)視器增加之前的個(gè)數(shù)；M′表示完全定位需要增加的監(jiān)視器個(gè)數(shù)。

T(ei)表示當(dāng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)圈覆蓋時(shí)，鏈路ei被覆蓋的次數(shù)，這里ei∈E。T(ei)越大，表明監(jiān)視器耗用鏈路ei的帶寬越多，又設(shè)圖G(V,E)的圈覆蓋C中被覆蓋T(ei)次的鏈路有|T(ei)|條。當(dāng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)圈覆蓋時(shí)，平均每條鏈路被覆蓋的次數(shù)表示為

(9)

在真實(shí)通信網(wǎng)絡(luò)中，大多數(shù)鏈路都是可以完全定位的，但它并不能保證始終達(dá)到這一目的，因?yàn)橐恍└婢幋a對(duì)于特殊鏈路是不能精確定位的(例如：在度數(shù)為2的路徑上的鏈路，其告警編碼是一樣的)。因此，需要一個(gè)最低定位門限來(lái)衡量，定義為故障定位率，用DL來(lái)表示

(10)

(10)式中：E(G)表示所有被監(jiān)視鏈路的總和，即為圖G(V,E)中鏈路的總數(shù)；A為所有告警編碼的集合總和。因?yàn)榭赡艹霈F(xiàn)很多被覆蓋到的鏈路其告警編碼是一樣的，所以，E(G)要大于A，為了達(dá)到較準(zhǔn)確的定位，我們要盡可能找到一種圈發(fā)現(xiàn)算法，其定位率盡可能趨近于1，最理想的情況是達(dá)到完全精確定位，即DL=1。

2.2m2圈覆蓋算法與其他算法的統(tǒng)計(jì)比較

圖1為4種典型的MESH網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。采用圖1中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)(chinaeducationandresearchnetwork,CERNET)、國(guó)家科學(xué)基金網(wǎng)(nationalsciencefoundationnetwork,NSFNET)、貝爾通信研究中心(Bellcommunicationsresearchcenter,BELLCORE)，小型網(wǎng)絡(luò)(smallnetwork,SMALLNET)的拓?fù)鋪?lái)仿真，并對(duì)幾種圈覆蓋算法的監(jiān)測(cè)成本用以上幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較分析，仿真結(jié)果如圖2—圖7所示。

圖2為4種圈覆蓋發(fā)現(xiàn)算法在不同拓?fù)渲械腸ost(p)，從圖2中可以看出，m2圈算法和HST算法使用的探測(cè)突發(fā)監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)目最多，而SPEM算法使用的數(shù)目最少，大約少使用了接近一半的探測(cè)突發(fā)監(jiān)測(cè)設(shè)備。圖2為4種不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲兴璞O(jiān)測(cè)器的個(gè)數(shù)情況，而監(jiān)測(cè)器個(gè)數(shù)就是圈覆蓋中圈的個(gè)數(shù)。由于HST所需要的監(jiān)測(cè)器的個(gè)數(shù)是多于HDFS和SPEM的[9]，因此，這里只對(duì)HST和m2圈算法的監(jiān)測(cè)器個(gè)數(shù)進(jìn)行分析。由于HST的圈覆蓋是基于生成樹機(jī)制進(jìn)行構(gòu)造的，所有構(gòu)造的圈沒(méi)有多余。相反，m2圈覆蓋算法構(gòu)造的圈是有多余的，不過(guò)m2圈可以針對(duì)告警信息對(duì)圈覆蓋進(jìn)行優(yōu)化，去除多余的圈，這就保證了m2圈覆蓋算法的圈個(gè)數(shù)不會(huì)多于HST算法，因此，其監(jiān)測(cè)器個(gè)數(shù)也不會(huì)多于HST算法。

圖1　4種典型的MESH網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銯ig.1　Topologies of four typical network

圖2　4種圈覆蓋發(fā)現(xiàn)算法在不同拓?fù)渲械腸ost(p)Fig.2　cos t(p)computed by four cycle finding algorithms

圖3和圖4主要對(duì)4種算法尋找到的圈覆蓋的平均圈長(zhǎng)度和最大長(zhǎng)度分別進(jìn)行了對(duì)比分析。無(wú)論對(duì)于平均圈長(zhǎng)度還是最大長(zhǎng)度，m2圈算法尋找到的圈覆蓋都優(yōu)于其他算法，因而m2算法可以極大地緩解PB與DB對(duì)數(shù)據(jù)通道的競(jìng)爭(zhēng)。

圖3　4種圈覆蓋發(fā)現(xiàn)算法在不同拓?fù)渲械腶vrg_length(C)Fig.3　avrg_length(C) computed by four cycle finding algorithms

圖5為4種算法尋找到的圈覆蓋對(duì)鏈路的平均覆蓋次數(shù)。雖然m2圈算法中鏈路平均覆蓋次數(shù)不是最少的，一定程度上增加了PB消耗掉的鏈路帶寬。不過(guò)，由于PB消耗的帶寬數(shù)量級(jí)遠(yuǎn)低于波長(zhǎng)信道，因此PB額外消耗的鏈路帶寬對(duì)算法性能的影響很小。

圖4　4種圈覆蓋發(fā)現(xiàn)算法在不同拓?fù)渲械膍ax_length(C)Fig.4　max_length(C) computed by four cycle finding algorithms

圖5　4種圈覆蓋發(fā)現(xiàn)算法在不同拓?fù)渲械腶vrg_T(E)Fig.5　avrg_T(E) computed by four cycle finding algorithms

圖6為4種圈覆蓋發(fā)現(xiàn)算法在不同拓?fù)渲械腄L。從圖6中可以看出,在故障定位率方面m2圈算法和HST算法的定位率較高，相比其他2種算法在定位方面要精確很多。圖6中的仿真參數(shù)定位率為鏈路總數(shù)與不重復(fù)告警編碼集合的比值，可見(jiàn)定位率由不重復(fù)的告警編碼集合決定。由于HST算法的定位率是優(yōu)于HDFS和SPEM的，因此，這里只對(duì)HST和m2圈算法的定位率進(jìn)行分析。如果兩條故障鏈路的告警編碼一樣，m2圈算法需要移除兩條故障鏈路中的一條并重新為另外一條鏈路尋找一個(gè)圈。倘若m2圈算法找不到這樣一個(gè)圈，就無(wú)法區(qū)分這兩個(gè)故障，并表明這兩條故障鏈路在一個(gè)圈上，那么這個(gè)圈必為HST構(gòu)造的圈覆蓋中僅有的一個(gè)圈，因此，HST同樣無(wú)法區(qū)分這2個(gè)故障。同理，如果m2圈覆蓋算法可以區(qū)分這2個(gè)故障，那么HST算法也可以區(qū)分這2個(gè)故障。所以HST和本文m2圈覆蓋算法的故障定位率是相同的。

圖6　4種圈覆蓋發(fā)現(xiàn)算法在不同拓?fù)渲械腄LFig.6　DL computed by four cycle finding algorithms

圖7為4種圈覆蓋發(fā)現(xiàn)算法在不同拓?fù)渲械腉。在4種拓?fù)涠歼_(dá)到完全定位時(shí)，m2圈相比其他3種圈發(fā)現(xiàn)算法，其監(jiān)視器的損耗減少率是最多的。圖7中的仿真參數(shù)損耗減少率經(jīng)過(guò)分析可以看出是由監(jiān)視器增加之前的個(gè)數(shù)和完全定位需要增加的監(jiān)視器個(gè)數(shù)決定的。由于HST和本文m2圈算法的故障定位率相同，因此，達(dá)到完全定位m2圈算法需要增加的監(jiān)測(cè)器個(gè)數(shù)不會(huì)多于HST算法。而經(jīng)過(guò)圖2對(duì)監(jiān)測(cè)器個(gè)數(shù)的分析，可知m2圈算法監(jiān)測(cè)器增加之前的個(gè)數(shù)不會(huì)多于HST算法。從而m2圈算法監(jiān)視器增加之前的個(gè)數(shù)與完全定位需要增加的監(jiān)視器個(gè)數(shù)之和也不會(huì)多于HST算法，即m2圈覆蓋算法的損耗減少率是不少于HST算法的。然而由于不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞钠骄B通度不同，所以，在有些網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖?種算法的損耗減少率是相同的。

圖7　4種圈覆蓋發(fā)現(xiàn)算法在不同拓?fù)渲械腉Fig.7　G computed by four cycle finding algorithms

圖2—圖7表明：圈覆蓋算法可有效地減少探測(cè)模塊的數(shù)量。但是4種算法要針對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行有效地選擇,m2圈算法不僅有較高的故障定位率，并且相對(duì)于其他3種算法所需要的平均圈長(zhǎng)度和最長(zhǎng)圈長(zhǎng)度最小。

3結(jié)論

本文提出了一種新的基于m2圈覆蓋的故障監(jiān)測(cè)方法,運(yùn)用圈覆蓋理論減少OBS網(wǎng)絡(luò)中需要的故障監(jiān)視器的數(shù)量，并在4個(gè)典型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲袑?duì)4種不同圈覆蓋算法的故障定位率、監(jiān)視器的損耗概率、對(duì)于鏈路的負(fù)荷方面進(jìn)行了性能比較。仿真表明，基于m2圈覆蓋的OBS網(wǎng)絡(luò)故障監(jiān)測(cè)機(jī)制可以對(duì)監(jiān)視器成本和鏈路帶寬開(kāi)銷進(jìn)行很好的折中，相對(duì)于逐跳校驗(yàn)?zāi)Ｐ?，該監(jiān)測(cè)機(jī)制在探測(cè)模塊昂貴時(shí)可以有效地降低網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]WU G, ZHANG T, CHEN J, et al. An index-based parallel scheduler for optical burst switching networks[J]. Lightwave Technology, 2011, 29(18): 2766-2773.

[2]BELBEKKOUCHE A, HAFID A, GENDREAU M, et al. Path-based QoS provisioning for optical burst switching networks[J]. Journal of Lightwave Technology, 2011, 29(13): 2048-2063.

[3]AKAR N, KARASAN E, VLACHOS K G, et al. A survey of quality of service differentiation mechanisms for optical burst switching networks[J]. Optical Switching and Networking, 2010, 7(1): 1-11.

[4]KLINKOWSKO M,PEDRO J,CAREGLIO D,et al.An overview of routing methods in optical burst switching networks[J].Optical Switching and Networking,2010,7(2):41-53.

[5]OGINO N, NAKAMURA H. All-optical monitoring path computation based on lower bounds of required number of paths[C]//Communications (ICC), 2011 IEEE International Conference on.Kyoto,Japan: IEEE Press,2011:1-6.

[6]GARG A K. An efficient fault localization or detection mechanism for high speed optical networks[J]. Optik-International Journal for Light and Electron Optics, 2013, 124(21): 5127-5130.

[7]HE W, WU B, HO P H, et al. Monitoring trail allocation for SRLG failure localization[C]//Global Telecommunications Conference (GLOBECOM 2011). Houston ,USA:IEEE Press, 2011: 1-5.

[8]ALI M L, HO P H, TAPOLCAI J. Fault localization in all-optical linear networks[C]//Knowledge and Smart Technology (KST), 2014 6th International Conference on. Chon buri, Thailand: IEEE Press, 2014: 93-98.

[9]ZENG H, HUANG C, VUKOVIC A. Spanning-tree based monitoring-cycle construction for fault detection and localization in mesh AONs[C]//Communications(ICC), 2005 IEEE International Conference on. Seoul, Korea: IEEE Press, 2005: 1726-1730.

[10] ZENG H, HUANG C. Fault detection and path performance monitoring in meshed all-optical networks[C]//Global Telecommunications Conference, 2004. Texas, USA: IEEE Press, 2004: 2014-2018.

[11] 王汝言, 常交法, 隆克平, 等. 基于圈覆蓋的光突發(fā)交換網(wǎng)狀網(wǎng)故障監(jiān)測(cè)方案[J]. 北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 30(4): 111-115.

WANG R,CHANG J,LONG Keping, et al. Fault Detection Mechanism Based on Probe Cycle Cover in Meshed Optical Burst Switching Networks[J]. Journal of Beijing University of Posts and Telecommunications, 2007，30 (4):111-115.

[12] WANG R Y, LONG K P, WU W, et al. A Limited Deflection Routing Algorithm Based on Burst Loss Threshold in OBS Networks[J]. The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications, 2005, 12(3): 44-48.

DOI：10.3979/j.issn.1673-825X.2016.03.016

收稿日期：2014-09-21

修訂日期：2015-07-18通訊作者：陳第全chendiquancq@163.com

基金項(xiàng)目：國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目(SGTYHT/13-JS-175)；重慶市電子信息產(chǎn)品測(cè)試工程技術(shù)研究中心，重慶市工程技術(shù)中心(渝科委發(fā)[2014]1號(hào))；重慶市科技平臺(tái)與基地建設(shè)計(jì)劃項(xiàng)目(工程技術(shù)研究中心)(cstc2014pt-gc40002)

Foundation Items：The science and technology projects of State Grid(SGTYHT/13-JS-175)；The Chongqing Engineering Research center of Electronic Information Products Testing[2014]1); The R & D Base Capacity Improvement Project of Chongqing Science & Technology commission(cstc2014pt-gc40002)

中圖分類號(hào)：TN929

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1673-825X(2016)03-0377-06

作者簡(jiǎn)介：

陳弟全(1969-)，男，重慶人，工程師，主要研究方向?yàn)殡娏νㄐ?。E-mail: chendiquancq@163.com。

王賢亮(1975-)，男，重慶人，碩士研究生，副高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)樾畔⑼ㄐ偶夹g(shù)研究。E-mail: wangxliang163@163.com。

靳敏(1989-)，女，重慶人，本科。主要研究方向?yàn)樾畔⑼ㄐ胚\(yùn)維工作，參與信息通信相關(guān)項(xiàng)目實(shí)施，開(kāi)展信息通信技術(shù)研究。E-mail: jinminm163@163.com。

姜元帥(1983-)，男，重慶人，?？?，主要研究方向?yàn)樽冸娺\(yùn)行維護(hù)、信息運(yùn)行維護(hù)、電力營(yíng)銷等工作。E-mail: jiangys163@163.com。

(編輯：田海江)

A fault detection mechanism based on minimum-length probe cycle cover algorithm

CHEN Diquan1，WANG Xianliang1，JIN Min1，JIANG Yuanshuai1，WANG Nan2，ZHANG Yan3

(1. Chongqing Electric Power Company, Chongqing 400015, P.R. China；2. Key Laboratory of Optical Fiber Communication, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, P.R. China；3. Chongqing Institude of Telecommunications, Chongqing 401336, P.R. China)

Abstract:A new fault detection mechanism based on minimum-length probe cycle cover algorithm is proposed in terms of costly sing-hop test module in optical burst switching networks. The minimum-length cycle finding algorithm is used to find cycle cover for optical burst switching networks. After that, a probe module is assigned for each cycle and a fault detection mechanism based on probe cycle cover is formed in optical burst switching networks. Meanwhile a corresponding fault localization method based on minimum-length probe cycle cover is developped. The mechanism compares the alarm code with the associative code to achieve fast link localization. The computation and statistic results show that this fault detection mechanism has the features of the least amount of network resources, higher fault localization degree and fast fault localization, etc.

Keywords：optical burst switching; minimum-length probe cycle cover algorithm; fault detection; fault localization