一种电力通信网关键链路识别方法

本发明涉及电力通信，具体涉及一种电力通信网关键链路识别方法。

背景技术：

1、电力通信网是电力系统不可缺少的重要组成部分，是电力调度自动化、电网运营市场化、电网管理信息化、运维维护管理智能化的重要支撑。电力通信网在电力系统运维、管理、建设和市场化等业务方面提供多维度服务。随着当前电力通信网规模增大，电力系统业务种类数量增多，数据处理更加复杂。目前，建设电力通信网的目的不仅在于业务传输本身的满足实时性和可靠性的升级优化，满足目前与未来业务需求，也该考虑网络整体抗故障、抗风险能力的可靠性提升。

2、当前研究主要通过针对网络拓扑、业务、失效影响等多维度因素对光缆链路识别关键链路。一方面通过采取不同角度，在综合计算权重的方式识别关键链路；另一方面通过采用更加合理的权重计算方法确定每个指标的权重，提高识别精准度。

3、考虑到电力通信网中，每条光缆链路在网络拓扑、承载业务等因素的影响，现有研究提出基于主观、客观、主观与客观相结合的综合评估方式。这些方法基于链路的某几个主要指标，考虑依然不够全面。有些评估方法在多维度指标体系中，加入链路失效后对网络整体性能下降的指标，例如网络联通性等，但为充分考虑到业务因素，导致实体失效后，在网络拓扑类指标数值下降较快，而业务方面效果不尽人意。电力通信网是承载电力业务的重要载体，也能突出电力通信网络的网络拓扑性质。然而，在考虑电力业务过程中，经常出现未考虑业务的备用路由因素，因此，在识别关键链路过程中，需要充分考虑链路承载的业务的备用路由，因此来提高识别精度。

技术实现思路

1、本发明为解决现有在识别电力通信网关键链路中较少考虑备用路由，造成识别结果不准确的问题，提供一种电力通信网关键链路识别方法。

2、一种电力通信网关键链路识别方法，该方法由以下步骤实现：

3、步骤一、根据电力通信网拓扑结构g＝{v,e,d,w}和电力通信网业务集合b，构建电力通信网模型t＝(g,b)；

4、节点序号集v＝{vi|i＝1,2,…,n}，其中vi为网络中的通信站点，n为节点总数；

5、边集合e＝{eij}，eij为站点vi到站点vj的边，当站点间无光缆连接时，eij取值为0，否则eij取值为1，eij＝eji；

6、光缆长度集合d＝{dij}，当eij＝1时，dij取值为站点i到站点j间的实际光缆长度，否则dij取值为0；

7、光缆带宽容量集合w＝{wij}，当eij＝1时，wij取值为站点vi到站点vj间的实际光缆带宽容量，否则wij取值为0；

8、电力通信网业务集合b＝{bk|k＝1,2,…,k}，其中bk＝(uk,sk,tk,ik,lk)，k为业务总数量；uk为第k个电力业务；sk为第k个电力业务源节点，sk∈v；uk为第k个电力业务宿节点，tk∈v；ik为第k个电力业务的业务重要度；lk为第k个电力业务的基础带宽。

9、步骤二、定义电力通信网拓扑结构g中边eij的链路失效性r(eij)；

10、设定p(eij)为边eij的单位长度链路可用率与边eij实际长度的指数表示，并综合衡量每条边eij的链路可用性，分别用下式表示为；

11、

12、式中，a为边eij的单位长度链路可用率，dij为站点i到站点j间的实际光缆长度；

13、

14、式中，mttf为边eij的链路失效前平均工作时间，mttr为边eij的链路故障平均修复时间；

15、设定λ(eij)为边eij的已占用带宽数值与带宽总容量数值之比，并综合衡量每条边eij的带宽占用率，分别用下式表示为：

16、

17、式中，为边eij的已占用带宽，wij取值为站点vi到站点vj间的实际光缆带宽容量；

18、根据p(eij)和λ(eij)的公式，获得链路可靠性p(eij)为：

19、

20、根据p(eij)的公式，获得边eij的链路失效性e(eij)为：

21、r(eij)＝1-p(eij)

22、步骤三、定义电力通信网拓扑结构g的业务层可靠性tba(g)；

23、设定第xb个未配置保护路径业务的业务可用性为业务重要度与该业务流经主路由路径的业务失效性之比，xb＝1,2,…,xb，xb为未配置保护路由业务总数量，用下式表示为：

24、

25、式中，为第xb个未配置保护路径业务的业务重要度，为第xb个业务的主路由路径，为第xb个业务的源站点，为第xb个业务的宿站点，r(eij)为主路由路径中所有链路的链路失效性之和；

26、设定业务可用性为第yb个配置路由1:1保护路径业务的业务重要度与该业务流经主备路由路径形成并联电路的业务失效性之比，yb＝1,2,…,yb，yb为配置路由1:1保护路径业务总数量，分别用下式表示为：

27、

28、式中，为第yb个配置路由1:1保护路径业务的业务重要度，为第yb个业务的业务失效性；

29、

30、式中，为第yb个业务的主路由路径，为第yb个业务的备用路由路径，为第yb个业务的源站点，为第yb个业务的宿站点；

31、设定业务可用性为第zb个配置分段1:1保护路径业务的业务重要度与该业务流经主备路由路径形成电路的业务失效性之比，zb＝1,2,…,zb，zb为配置分段1:1保护路径业务总数量，用下式表示为：

32、

33、式中，为第zb个配置分段1:1保护路径业务的业务重要度，为第zb个业务的业务失效性；

34、设定为主路由中受到保护的链路失效性之和与未受到保护的链路失效性之和的和值，用下式表示为：

35、

36、式中，主路由中收到保护的链路失效性之和用下式表示为：

37、

38、式中，为分段1:1保护路径中不受保护的链路，用下式表示为第zb个业务的主路由路径与备用路由路径的交集运算，为第zb个业务的源站点，为第zb个业务的宿站点：

39、

40、式中，主路由中未受到保护的链路失效性之和用下式表示为：

41、

42、根据和的公式，获得电力通信网拓扑结构g的业务层可靠性tba(g)为：

43、

44、步骤四、定义电力通信网拓扑结构g的传输层可靠性tta(g)；

45、设定第xt个未配置保护路径业务的带宽可用性为该业务的业务带宽数值与该业务流经主路由路径的业务失效性之比，xt＝1,2,…,xt，xt为未配置保护路径业务总数量，用下式表示为：

46、

47、式中，为第xt个未配置保护路径业务的带宽数值，为步骤三中第xt个业务的主路由路径中所有链路的链路失效性之和；

48、设定业务可用性为第yt个配置路由1:1保护路径业务的业务重要度与该业务流经主备路由路径形成并联电路的业务失效性之比，yt＝1,2,…,yt，yt为配置路由1:1保护路径业务总数量，分别用下式表示为：

49、

50、式中，为第yt个配置路由1:1保护路径业务的带宽数值，为第yt个业务的业务失效性；

51、

52、设定业务可用性为第zt个配置分段1:1保护路径业务的带宽数值与该业务流经主备路由路径形成电路的业务失效性之比，zt＝1,2,…,zt，zt为配置分段1:1保护路径业务总数量，用下式表示为：

53、

54、式中，为第zt个配置分段1:1保护路径业务的带宽数值，为第zt个业务的业务失效性；

55、设定为主路由中受到保护的链路失效性之和与未受到保护的链路失效性之和的和值，用下式表示为：

56、

57、式中，主路由中受到保护的链路失效性之和用下式表示为：

58、

59、式中，为分段1:1保护路径中不受保护的链路，用下式表示为第zt个业务的主路由路径与备用路由路径的交集运算，为第zt个业务的源站点，为第zt个业务的宿站点：

60、

61、式中，主路由中未受到保护的链路失效性之和用下式表示为：

62、

63、根据和的公式，获得电力通信网拓扑结构g的传输层可靠性tta(g)为：

64、

65、步骤五、定义电力通信网拓扑结构g中边eij的链路重要度li(eij)；

66、步骤六、对步骤五获得的每条边eij的链路重要度li(eij)数值，按照数值从大到小排列，获得电力通信网关键链路。

67、本发明的有益效果：本发明所述的方法是基于主备路由的关键链路识别方法，识别市级电力通信网络中的关键链路。解决按照主路由路径进行链路识别时，有些链路承载业务数量少，但处于网络中业务传输的关键位置，导致识别结果不准确的问题，本发明所述的方法在原有电力通信网的基础上，通过考虑业务的主备路由路径情况，并融合电路模型公式计算业务层可靠性和传输层可靠性，并根据业务层可靠性和传输层可靠性的下降程度，识别关键链路。根据实验分析得出，破坏识别出的关键链路，业务重要度失效率分别提高55.96％、25.88％和184.53％。，带宽失效率分别提高60.03％、26.04％和222.31％。