一种分组传送网业务隔离度的测试系统及测试方法与流程

本发明涉及分组传送网技术领域，更具体涉及一种分组传送网业务隔离度的测试系统及测试方法。

背景技术：

分组传送网(packettransportnetwork,ptn)是一种带宽共享的交换技术。ptn通过标签交换路径(labelswitchpath，lsp)和端到端的伪线仿真(pseudowireemulationedge-to-edge，pwe3)等多种机制，承载不同服务质量等级业务的传送。lsp是业务通过标签交换从源节点到目的节点所经过的一系列核心节点的集合。pwe3是一种端到端的二层业务承载技术，通过对各种业务(时分复用业务tdm、以太网业务ethernet，异步传输业务atm等)的基本行为和特征进行仿真，为不同业务提供相应的伪线(pseudowire，pw)，实现具有qos保障业务的统一承载。

ptn通过lsp和pwe3技术实现不同业务的逻辑隔离，并通过设置不同qos等级对业务服务质量进行保障。ptn安全隔离技术与传统sdh技术有所不同，sdh技术是基于时隙的物理隔离，ptn业务通道的逻辑隔离效果是否可以达到物理隔离的效果，是服务提供商和用户共同关注的问题。例如，在电力ptn通信网络中，控制信息业务传送需要低时延、低抖动，这就要求ptn通道具有良好的隔离效果。

目前，关于ptn业务隔离的测试技术比较常见的是基于互信息测量的测试系统。互信息(mutualinformation)是信息论中一种信息度量方法，它可以看成是一个随机变量中包含的关于另一个随机变量的信息量。结合互信息的 特征,利用事件x受到事件y的影响所产生的变化率频率来评估信道之间的相关性，通过互信息的大小来反映隔离度。但互信息测量不仅需要测试x事件中的变化频率熵h(x)，y事件的自身的变化频率熵h(y)，还需测量x和y的联合变化熵h(x,y)，进而得出x和y的互信息量i(x,y)，在计算方面较为复杂，难以适应大规模复杂网络中业务间的隔离度计算。因此，亟需提出一种简单有效的业务隔离测试系统对ptn通道隔离效果进行科学评判；并可适应大量业务隔离度的快速计算。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种分组传送网业务隔离度的测试系统及测试方法，可快速求解，显著降低了运算的时间复杂度，简化工程计算量提高效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种分组传送网业务隔离度的测试系统，包括：

数据采集模块，采集基本设置参数和业务服务质量参数；

数据离散模块，获取所述数据采集模块中的业务服务质量参数的连续数据，并进行离散处理，即周期性抽样取值；

数据归一化模块，获取所述数据离散模块中的数据采样值，并进行归一化处理；

数据差分模块，将归一化处理后的数据，进行前后项差分计算；

隔离度计算模块，获取所述数据差分模块中差分计算后的数据，并进行

隔离

度计算。

所述业务基本设置参数包括优先级、lsp标签和pw带宽设置；所述业务服务质量参数xp(t)，其中，p＝1,2,3,4,5，包括业务实际传输带宽x1(t)、时延 x2(t)、时延抖动x3(t)、丢包x4(t)和误码率x5(t)；t为采集时间；所述数据采集模块对所述业务基本设置参数和所述业务服务质量参数分别设置参数id。

所述数据离散模块通过选择业务服务质量参数id获取相应的数据；并设置抽样周期n，根据抽样周期进行业务服务质量参数的数据抽样，得到其离散数据xp(k)。

所述数据归一化模块获取每个参数的最大值和最小值，并通过min-max标准化对业务服务质量离散参数x1(k)～x5(k)进行归一化处理：

其中，p为1-5。

所述数据差分模块根据下式对归一化处理后的数据y1(k)～y5(k)进行前后项差分计算：

zp(k+1)＝yp(k+1)-yp(k)

其中，p为1-5。

所述隔离度计算模块对确定业务i与业务j在服务质量p方面的各个采样点间的关联度为：

从而确定业务i与业务j在服务质量p方面的平均隔离度：

其中，p＝1,2,3,4,5。

一种分组传送网业务隔离度的测试方法，包括：

采集采集基本设置参数和业务服务质量参数；

获取业务服务质量参数的连续数据，并进行离散处理，即周期性抽样取值；

获取数据采样值，并进行归一化处理；

将归一化处理后的数据，进行前后项差分计算；

获取差分计算后的数据，并进行隔离度计算。

所述业务基本设置参数包括优先级、lsp标签和pw带宽设置；所述业务服务质量参数xp(t)，其中，p＝1,2,3,4,5，包括业务实际传输带宽x1(t)、时延x2(t)、时延抖动x3(t)、丢包x4(t)和误码率x5(t)；t为采集时间；对所述业务基本设置参数和所述业务服务质量参数分别设置参数id。

通过选择业务服务质量参数id获取相应的数据；并设置抽样周期n，根据抽样周期进行业务服务质量参数的数据抽样，得到其离散数据xp(k)。

获取每个参数的最大值和最小值，并通过min-max标准化对业务服务质量离散参数x1(k)～x5(k)进行归一化处理：

其中，p为1-5。

根据下式对归一化处理后的数据y1(k)～y5(k)进行前后项差分计算：

zp(k+1)＝yp(k+1)-yp(k)

其中，p为1-5。

对确定业务i与业务j在服务质量p方面的各个采样点间的关联度为：

从而确定业务i与业务j在服务质量p方面的平均隔离度：

其中，p＝1,2,3,4,5。

和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果

1、本发明技术方案进行信息预处理后，仅需简单计算即可得到业务隔离度数值，相比于已有的互信息测量系统(除了信息的预处理之外，还需计算各变量的边缘概率和联合概率，进而计算各变量独立信息熵和联合信息熵)，大大简化了计算步骤和复杂程度；

2、本发明技术方案适用于实时处理海量数据，具有显著优势；

3、本发明技术方案基于业务间服务质量参数绝对关联度的计算，来分析不同业务间服务质量隔离特性；

4、本发明技术方案在分组传送网业务隔离度测量的可靠性和方法简化上均达到了理想效果。

附图说明

图1为本发明实施例的系统结构示意图；

图2为本发明实施例的数据采集模块示意图；

图3为本发明实施例的数据离散模块示意图；

图4为本发明实施例的数据归一化模块示意图；

图5为本发明实施例的数据差分模块示意图；

图6为本发明实施例的隔离度计算模块示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。

实施例1：

本例的发明提供一种分组传送网业务隔离度的测试系统及测试方法，来分析不同业务间服务质量隔离特性。绝对关联性越小，隔离性越强。所述系统由5个计算模块组成，如图1所示：数据采集模块，数据离散模块，数据归一化模块，数据差分模块，隔离度计算模块。

模块101：通过数据采集模块，对某分组传送网设备的两条业务(业务1和业务2)进行数据采集，包括业务设置参数：优先级，lsp标签，pw带宽设置；服务质量参数：业务实际传输带宽x1(t)，时延x2(t)，时延抖动x3(t)，丢包x4(t)，误码率x5(t)。采集时长t＝60s；该模块101的实现流程图如图2所示。

模块102：将采集到的业务1和业务2的各服务质量参数x1(t)～x5(t)输入数据离散模块，离散周期n＝50ms，采样点数n＝1200；该模块102的实现流程图如图3所示。

模块103：将业务1和业务2的各服务质量离散参数x1(k)～x5(k)输入数据归一化模块进行处理。以业务实际传输带宽x1(k)为例，利用min-max标准化(min-maxnormalization)方法：

该模块103的实现流程图如图4所示。

模块104：将归一化处理后的业务1和业务2的数据y1(k)～y5(k)，输入数据差分计算模块。以业务实际传输带宽y1(k)为例

z1(k+1)＝y1(k+1)-y1(k)

该模块104的实现流程图如图5所示。

模块105：将数据差分模块得到的数据输入隔离度计算模块，计算业务 1与业务2的隔离度。以业务1与业务2在实际传输带宽方面的隔离效果为例

其中

该模块105的实现流程图如图6所示。在其他服务质量上的隔离效果可依照同样方法计算。

所述方法包括采集采集基本设置参数和业务服务质量参数；可以通过所述数据采集模块实现；

获取业务服务质量参数的连续数据，并进行离散处理，即周期性抽样取值；可以通过所述数据离散模块实现；

获取数据采样值，并进行归一化处理；可以通过所述数据归一化模块实现；

将归一化处理后的数据，进行前后项差分计算；可以通过数据差分模块实现；

获取差分计算后的数据，并进行隔离度计算，可以通过所述隔离度计算模块实现。

所述业务基本设置参数包括优先级、lsp标签和pw带宽设置；所述业务服务质量参数xp(t)，其中，p＝1,2,3,4,5，包括业务实际传输带宽x1(t)、时延x2(t)、时延抖动x3(t)、丢包x4(t)和误码率x5(t)；t为采集时间；对所述业务基本设置参数和所述业务服务质量参数分别设置参数id，可以通过所述数据采集模块实现。

通过选择业务服务质量参数id获取相应的数据；并设置抽样周期n， 根据抽样周期进行业务服务质量参数的数据抽样，得到其离散数据xp(k)；可以通过所述数据离散模块实现。

获取每个参数的最大值和最小值，并通过min-max标准化对业务服务质量离散参数x1(k)～x5(k)进行归一化处理：

其中，p为1-5，可以通过所述数据归一化模块实现。

根据下式对归一化处理后的数据y1(k)～y5(k)进行前后项差分计算：

zp(k+1)＝yp(k+1)-yp(k)

其中，p为1-5，可以通过数据差分模块实现。

对确定业务i与业务j在服务质量p方面的各个采样点间的关联度为：

从而确定业务i与业务j在服务质量p方面的平均隔离度：

其中，p＝1,2,3,4,5，可以通过所述数据离散模块实现。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员尽管参照上述实施例应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。