[发明专利]路由优化方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力通信领域，具体而言，涉及一种路由优化方法和装置。

背景技术

电力通信网是承载智能电网信息交互业务的通信专网，是支撑智能电网生产管理的信息平台，是智能电网发展的重要基础设施。电力通信网承载的电力通信业务与电力生产密切相关，例如继电保护、稳定控制、配电自动化等业务，一旦发生故障将对电网的稳定运行造成威胁，因此开展电力通信网脆弱性相关研究具有重要的意义。在系统的安全观点中，脆弱性是指存在于一个系统内的弱点或缺陷，系统对一个特定的威胁攻击或危险事件的敏感性，或进行攻击的威胁作用的可能性。在电力通信网中，网络的脆弱性往往通过节点和边的脆弱性来进行表征，一般定义为移除节点或边之后，网络性能的下降程度。电力通信网的脆弱性指明网络中的薄弱环节，为网络管理和优化提供判别依据。建立电力通信网脆弱性评估指标体系，对网络完成节点和边的脆弱性评估之后，实现基于脆弱性均衡的业务路由优化。

目前对电力通信网的脆弱性评估主要基于复杂网络理论来进行的，进一步，主流的研究方法分为三种：第一种是基于经典复杂网络理论的电力通信网结构脆弱性评估方法。该方法突破了网络规模的限制，但只能给出网络拓扑本身的结构脆弱性，也尚未考虑电力通信网不同等级的业务对网络的影响；第二种是复杂网络理论与传统可靠性计算相结合的方法，但仍没有区分承载业务的等级；第三种是业务影响与复杂网络理论相结合的脆弱性评估方法，并没有给出合理的优化方法。在脆弱性优化方面，目前有高度数节点保护策略和低度数节点加边策略来降低网络脆弱性，但这两种策略需要对现有网络的结构进行升级，会带来额外的人工和资本投入；还有基于信息熵的业务路由优化方法，但算法相对简单，未考虑脆弱性的动态更新过程。

相关技术中的电力通信网中路由配置方法主要包括以下四种方案：

方案1：基于业务重要度的电力通信业务路由分配方法。首先，对电力通信路由网络进行网络简化，设置源节点和目标节点，根据不同电路传输路径寻找K条路径，对每条路径设置对应的重要度，其中K≥1；然后根据电力通信路由网络可靠性分析模型得到逻辑映射矩阵G，以及阈值TH，并根据逻辑映射矩阵G和阈值TH，寻找完备集合CS和寻找联系集合TS；最后，利用业务节点风险度代替节点可靠性，同时利用业务路径风险度代替边可靠性，最终计算可靠性数值，从而获取电力通信路由网络最佳路径。

方案2：基于电力通信交互影响的电力系统脆弱性的检测方法，该检测方法包括以下步骤：步骤10)：建立电力-通信复合系统关联矩阵；步骤20)：测算电力系统脆弱性，得到电力网络节点脆弱性指标和电力网络支路脆弱性指标；步骤30)：测算通信业务脆弱性，包括通信网络节点脆弱性指标和通信网络支路脆弱性指标；步骤40)：计算电力通信信息交互通道脆弱性；步骤50)：将步骤20)、步骤30)和步骤40)得到的脆弱性指标代入电力-通信复合系统关联矩阵，得到电力-通信复合系统脆弱性矩阵，并针对复合系统脆弱性数值进行从大到小的排序。

方案3：电力通信网络业务路由方法及装置，所述方法包括：A.根据网络优化目标生成目标优化函数；B.确定业务的起始节点，并将其作为当前节点；C.利用蚁群算法计算与当前节点相连的各条链路的转移概率，所述转移概率是根据当前各条链路上的信息素计算得到的；D.依据所述转移概率选择下一跳节点；E.判断选择的下一跳节点是否为所述业务的目的节点；如果是，则将选择的下一跳节点作为当前节点，并根据所述目标优化函数确定当前各条链路上的信息素，然后重复执行步骤C至步骤E；否则，根据业务的起始节点、以及选择的所有下一跳节点生成对应所述业务的路由。

方案4：电力光纤通信网业务的双路由配置方法。该方法包括：依据实际工程，建立合理有效的电力光纤通信网业务传输模型；将业务按照重要度进行排序，并通过改进Bhandari算法，配置两条完全不相交的路由。新算法根据实际情况处理双边网络图，且允许设定每条光缆的最大承载业务量。

当相关技术中的上述方案都存在一定的缺陷：方案1没有考虑节点设备和链路的权重；方案2在通信网络的脆弱性评估并不是很全面；方案3未考虑电力通信网业务的时延特征，对于业务风险的考虑也不够完备；方案4忽略了电力通信网业务的时延特征，对于业务风险的考虑也不够完备。

并且，相关技术中的上述技术方案都存在网络整体脆弱性分布不均匀的问题，进而使得网络在遭受攻击时性能下降加剧。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容