Page 33 - 网络电信2019年9月刊下

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为光缆故障节点选取的单分量主频特征，τ n (t)表示光缆中的 d=||y－g|| (10)
信道传输时延;f c 表示激光光纤网络在高重频干扰下受到安全威 综上所述，完成对光缆故障节点的精准定位。
胁后的信道调制频率，s l 为单分量传递信息 ［6－8］ 。 数据库管理模块:该模块的功能是对光缆数据库、故障定位
时间尺度脉冲用公式(2)表示: 信息库和告警信息数据库中的数据进行增加、编辑、查找和删
除等操作。
（2） 告警管理模块:该模块的功能需要在故障发生时才能体现，
激光光缆数据的传输节点数与光感通信信道的数目相等， 光缆一旦发生故障，其可以为维修人员提供警示，并且将每个
如果光缆的光感通信信道有p条，可以得出在高重频干扰下的光 故障信息保存至数据库，方便以后查阅。
缆故障节点选取的数学模型，光缆通信中垂直线列阵分布空间 历史数据维护模块:该模块的功能主要是将故障定位信息保
中的多径信道数据传递公式为 ［9－10］ : 存至信息数据库，为分析光缆故障特征提供可靠的依据。
结合以上分析，图1为光缆故障节点精准定位结构框图。
（3）
图1 光缆故障节点精准定位结构框图
公式(3)中:a i 表示光缆中对应不同节点的传播损失;τ i 表示
不同节点的传递时延。
根据公式(1)(2)(3)的计算分析结果得到，光缆故障节点选
取公式如下:

（4）
通过进一步时频伸缩，得到受攻击的异常网络数据的特征
函数如下:
w y (t，v)=w x (kt，v/k) （5）
式中:k为采样频率，v为光纤网络的带宽 ［11－13］ 。
波形分析模块:该模块的主要功能是对光纤波形进行分析与
判断，分析光纤实时状态，根据分析结果判断光缆纤芯性能优
劣，并将判断结果保存至数据库。
多样性和不易定位是光缆故障节点的特征，对光缆故障
节点进行定位时需要与完整的光缆操作系统的计算机结合在一
起，为了对不同的用户进行准确区分，要对光缆用户与计算机 三、实验结果及仿真分析
的相互关系进行进行确认。假设在光缆故障节点精准定位过程 为了证明高重频干扰下光缆故障节点精准定位系统的有效
中，计算机中的q类信道节点样本n个，分别表示为x 1 ，x 2 ，… 性，进行以下相关的仿真实验，并分析其实验结果。实验将对
x n ，将全部样本维数统一在一起，共同划分到［0，1］这个范 比文献 ［2］ 系统、文献 ［3］ 系统和所提方法在不同数量故障节点
围区间内，其中，单个测试样本用y表示 ［14－15］ 。计算公式如 下，对光缆网络故障节点定位的误选率和定位可靠度，以便衡
下: 量所提方法的整体有效性。
y=x 1 β 1 +x 2 β 2 +…+x n β n (6) 1、实验参数设置
式中:β i 表示信道节点样本相对检测区域模型表示的系 为了测试所提方法和传统系统在故障节点定位效率方面的
数。整理得: 差别进行对比实验。实验参数中故障节点数目为1100，包括445
个活动节点和655个冗余节点。
(7) 实验所设节点通过途中特定的硬件系统环境访问网络系
T
上述公式要满足β=［β 1 ，β 2 ，…β n ］ ，λ表示正则 统。硬件系统由Intel Xeon 1220 V6中央处理器，32GB DDＲ4
化参数。 2400 ECC内存，Nvidia Quadro P1000图形处理器组成。
通过整理得: 2、高重频干扰下光缆故障节点定位时间、误选率与
定位可靠性比较
(8) 实验在无干扰条件下进行，在节点运动方向为0－2π这个
公式中，I表示区域检测过程中单位矩阵，β表示向量 ［16－ 范围之间和移动速度为1～10之间随机选取故障节点。表1、表
18］
。假设在对故障节点进行定位的过程中，把某一类信道节点 2、表3为三组仿真分析实验结果，其中，N表示为网络节点光缆
样本相对应的系数用β t1 ，β t2 ，…，β tk 表示，则此类信道节 故障节点数量，T代表故障节点定位时间，E代表传统系统的故
点样本对测试样本的近似程度可以通过公式(9)表示: 障节点定位误选率，K代表故障节点定位的可靠度。
g=β t1 x t1 +β t2 x t2 +…+β tk x tk (9) 由上述分析表可知，光缆故障节点定位实验中，通过分析
由上式可得，此类信道节点样本相对应测试样本的表示残 可知检测时间T在两组实验中也有较大差别，本文系统明显低于
差为: 文献 ［2］ 方法和文献 ［3］ 方法用时，这可能是由于所提方法判断

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