[发明专利]基于故障分布的通信网络服务可靠性试验与指标验证方法

说明书

技术领域

本发明属于网络通信以及可靠性技术领域，具体涉及一种基于故障分布的通信网络服务可靠性试验与指标验证方法。

背景技术

由于网络规模、使用频度、网络负载的快速增加，拥塞和延时逐渐成为了通信网络可靠性中必须考虑的因素，通信网络可靠性研究焦点集中到了“服务可靠性”，即网络是否能及时、完整、正确地传输信息，网络性能参数(如延时时间、吞吐量等)能否满足用户需求。当前，试验已经成为了评价网络服务可靠性水平的重要手段，然而，这一研究尚处于起步阶段，大多数研究都只回答了诸如怎样进行业务模拟、怎样实现数据收集等开展网络服务可靠性试验的基本条件的问题，没有从统计学的角度，研究如何规划服务可靠性试验、如何给出基于统计学的评估结论的问题。例如，陈阳等在局域网的区分业务的可靠性试验中，根据测量工具Sniffer Pro的缓存能力确定试验时长，没有考虑所收集的数据是否能够充分反映网络可靠性水平(参考文献[1]：陈阳，黄宁，康锐，李瑞莹，局域网FTP业务可靠性试验与评估技术[J]，北京航空航天大学学报，37(1)，2011：91-94，112)；张建涛等在军用通信网的可靠性试验中，将任务时长168小时确定为该网络的可靠性试验时间，然而，仅进行一个任务时间的试验，无法说明真实任务中能否满足可靠性要求(参考文献[2]：张建涛，张剑.军用通信网综合可靠性试验与检验[J].电子产品可靠性与环境试验，25(2)，2007：19-22)；Gojko Babit等在对X.25报文交换网络的可靠性试验中，虽然根据MIL-STD-781基于指数分布套用了硬件序贯截尾试验方案，但却没有说明为何该网络的故障服从指数分布。(参考文献[3]：Babic，G.，Kovacevic，D..Reliability tests of X-25 packet switching network based on the system Energonet-PS1[C].Military Communications Conference，1988：903-907)。

在基于概率和统计的可靠性研究中，产品故障分布是进行可靠性试验评价的基础。如果不能根据网络故障分布制定试验方案，则容易导致过度试验或试验不充分的问题。目前，已有的通信网络服务可靠性试验研究尚不能回答如何确定通信网络故障分布、如何根据通信网络故障分布确定试验方案、如何对通信网络服务可靠性指标进行验证的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决通信网络服务可靠性试验充分性问题，提出一种基于故障分布的通信网络服务可靠性试验与指标验证方法，通过预试验确定通信网络故障分布，由此分布制定通信网络服务可靠性试验方案，通过所收集的数据对可靠性指标进行验证。

本发明提出一种基于故障分布的通信网络服务可靠性试验与指标验证方法，包括如下步骤：

步骤一：通过预试验，确定通信网络故障分布，具体包括如下步骤：

步骤1.1，收集网络状态数据。

首先，应用通信网络性能测量工具，收集网络性能参数，所述的网络性能参数包括时延、吞吐量、丢包率等，由用户对服务的需求确定，如对视频服务，用户需求为“时延不超过0.5s”，则所需收集的性能参数为时延，不同的服务以及不同的用户所关注的性能参数是不同的。

然后，根据故障判据得到网络状态数据，采用0表示正常，1表示故障。所述的故障判据由用户给出，为网络性能参数设定阈值，当测量的网络性能参数不满足故障判据时，则网络状态为故障。

步骤1.2，故障分布拟合。

将所收集到的n个网络状态数据按时间顺序分组，使每组均含有m个状态数据，组数为h。

应用极大似然法估计典型离散分布函数——二项分布、泊松分布的各个参数。

二项分布的参数估计为：

p^=fn---(1)]]>

式中：f为步骤1.1预试验中所收集到的n个网络状态数据中的网络故障总数；

泊松分布的参数估计为：