[发明专利]一种光纤通信网地理灾难抗毁性评估方法

说明书

本发明提供一种光纤通信网地理灾难抗毁性评估方法，包括以下步骤：首先用平面图形表示真实地理位置分布的光纤通信网；其次将真实的光纤通信网嵌入到平面图形中，建立光纤通信网的图论模型；再次计算抗毁性评估指标及抗毁性评估指标权重；最后确定出抗毁性程度。该光纤通信网地理灾难抗毁性评估方法，可为抗毁优化提供指导，从而可有效应对可能出现的大规模灾难，从而有效降低地理灾难对光纤通信网络带来的破坏。

【技术领域】

本发明属于通信网络技术领域，具体涉及一种光纤通信网地理灾难抗毁性评估方法，具体涉及无保护光纤通信网的抗毁性评价方法和具有保护光纤通信网的抗毁性评价方法。

【背景技术】

随着光纤通信网的应用和普及，它的安全问题也越来越受到重视。尽管一直以来人们非常重视网络的安全，尤其在网络的脆弱性、可靠性、生存性和抗毁性等方面研究出了很多成果，但是由于光纤通信具有保密性好、抗干扰能力强等优点，因此得到了大部分人的认可。然而对于光纤通信系统，通过很低廉的成本、较低的技术手段就能对网络业务造成较为严重的破坏，例如割断光缆，破坏中继点等，这样的破坏所需要的成本很低，并且是一种非常有效的攻击手段。由于单条光纤链路的破坏对光网络的影响是有限的，不会造成通信网络大面积的瘫痪，因此以往大部分的物理层脆弱性研究主要集中在对网络中单个节点或单条链路的失效性防护。然而面对自然灾害或战争装天下，光线通信系统的破坏是不可估量的，因此在此状态下对光网络的破坏受到研究学者的关注。目前研究的热点主要集中在如何构建光网络的故障模型和地理灾难模型，在通信安全领域的研究尚未广泛开展，但各类文献对如何构建在地理区域的光网络故障模型已经取得一定的进展。由于地理分布的光网络的抗毁性研究是最近几年才受到网络研究者的关注，因此评判的依据不统一。地理分布的光网络拓扑与道路交通网的拓扑比较相似，因此目前大多数研究是参考道路交通网和计算机网络的评价方法，其中关于光纤通信网的大部分研究都是基于拓扑结构的光纤通信网抗毁性研究，缺乏与地理灾难有效的结合的抗毁性评估方法，无法为现有光纤通信网的抗毁优化提供指导，无法有效应对可能出现的大规模灾难。因此急需一种通过解决光纤通信网地理灾难抗毁性评估问题来有效降低地理灾难对光纤通信网络带来破坏风险的方法。

【发明内容】

针对现有通信设备自主可控难评估的问题，本发明提供一种光纤通信网地理灾难抗毁性评估方法，可为抗毁优化提供指导，从而可有效应对可能出现的大规模灾难，从而有效降低地理灾难对光纤通信网络带来的破坏。

本发明是通过以下技术方案实现的，提供一种光纤通信网地理灾难抗毁性评估方法，包括以下步骤：

S1用平面图形表示真实地理位置分布的光纤通信网；

S2将真实的光纤通信网嵌入到平面图形中，建立光纤通信网的图论模型；

S3计算抗毁性评估指标及抗毁性评估指标权重；

S4确定抗毁性程度。

特别的，所述S1具体通过以下方法实现：

S11用无向图G的每个顶点表示光纤通信网的节点，以顶点u、v为端点的边φ_G(e)＝(uv)表示光缆的链路；

S12用邻接矩阵A＝(a_ij)_n×n来表示网络中各节点连接情况，其中n代表网络节点总数，若节点i和节点j直接连接，且其路径长度为num，则a_ij＝a_ji＝num，否则a_ij＝a_ji＝∞，令所有的a_ii等于0；

S13对邻接矩阵采用如下公式进行归一化处理，最终获得光线通信网的平面图形，

于公式(1)中x_i表示第i个节点容量的归一化值，x_max表示网络拓扑中节点容量最大值，x_min表示网络拓扑中节点容量最小值。