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高速铁路光传送网络是高速铁路地面基础设施的核心,承载着列车运行相关的关键信息,保障了列车运行的安全可靠。随着高速铁路光传送网络承载业务种类不断增加,不同业务类型对于网络可靠性与实时性要求不断提高,保障高速铁路光传送网络的安全运行是铁路通信网络保护与恢复技术的研究重点。本论文主要研究了高速铁路光传送网络多链路故障保护策略,研究重点为基于业务流等级分级的光传送网络保护与恢复技术,满足不同类型业务的可靠性与实时性要求,提高了多链路故障情景下网络的生存性。1.本文提出了一种P-cycle优化构造启发式算法C-Grow(Combination-Grow)。该算法在计算P-cycle保护性能时充分考虑了构造P-cycle的实际代价与最大保护能力,通过引入P-cycle评价指标保护代价效率K进行前U个中间圈的筛选,使用圈交叉合并的方法,严格限制了构造P-cycle的数量,提升了 P-cycle的实际性能。COST239、SmallNet与NSFNet三种网络拓扑的仿真结果表明相同的链路权重下,C-Grow算法在P-cycle数量、平均保护代价效率、平均先验效率方面均优于已有的P-cycle构造算法Grow。2.本文提出了一种基于业务流等级分级的故障保护恢复算法SC-FPRA(Service Classification-Failure Protection Recovery Algorithm)。针对高速铁路光传送网络承载的业务流对网络可靠性与实时性要求将业务流分类。该算法在P-cycle构造与配置过程中,优先为承载高等级业务流的链路配置P-cycle并引入P-cycle评价指标高等级保护效率 HGPE(High Grade Protection Efficiency),综合考虑了 P-cycle 对承载高等级业务容量链路的保护能力及实际业务容量的保护能力。当网络中发生单链路故障时,利用网络中预配置的P-cycle实现对故障链路保护;当网络中发生双链路故障时,利用网络中预配置好的P-cycle最大限度地实现对网络中的承载高等级业务流链路的保护,当预配置的P-cycle无法满足需求时,在网络中利用链路动态路由恢复的方法为故障链路寻找恢复路径。仿真结果表明:算法SC-FPRA相比于CIDA(Capacitated Iterative Design Algorithm)算法以耗费少量空闲资源及增加少量算法耗时为代价实现了对网络中承载高等级业务流的链路更好地保护。在双链路故障情景下能够实现对故障链路近乎100%的保护恢复效果,具有较好的保护恢复性能。