[发明专利]一种面向电力通信网的业务运行的业务路由寻址方法

权利要求书

1.一种面向电力通信网的业务运行的业务路由寻址方法，其特征在于，包括：

步骤S1：对电力通信网的物理层、网络拓扑层与业务组织层进行联合建模，业务集合为S＝{s1,s2,…,sh}，电力通信网包括n个节点，h条业务路径，其中，n和h为正整数；

步骤S2：采用基于优先权的染色体编码方式，对通信网的业务运行状态进行编码，染色体中每个基因位表示网络中的节点，节点对应的数值表示节点的优先权，网络节点的总数作为一个独立编码段，代表网络中一个业务的染色体独立编码，其中，每一个独立编码段代表一个业务路径，将所有独立编码段汇总到一起组成一个完整的染色体个体，代表电力通信网所有的业务部署；

步骤S3：采用与染色体编码相对应的译码方法对编码后的网络进行译码，获得业务路径集合；

步骤S4：对节点与链路在物理层、网路拓扑层和业务组织层的脆弱性因素进行联合分析，得到电力通信网的综合脆弱性评估指标；

步骤S5：根据电力通信网的综合脆弱性评估指标，设置目标函数和约束条件；

步骤S6：将设置的目标函数作为遗传算法的目标优化函数，根据约束条件采用遗传算法对业务路由进行优化，从业务路径集合中选择出符合条件的业务路径；

其中，步骤S2具体包括：

步骤S2.1：建立h*n的二维数组，h代表网络中业务路径的数量，n代表网络的节点数；

步骤S2.2：将二维数组的每一行的每一位随机产生1～n不重复的数值，代表不同节点的优先权，得到新的二维数组；

步骤S2.3：将新的二维数组转化成为长度为h*n的一维数组，并删除在同一业务路径中重复出现的节点，保证每个节点业务路径中仅出现一次，其中，数组中每个元素的地址表示染色体中每个基因位，对应的数值代表节点的优先权；

步骤S4具体包括：

步骤S4.1：分别对节点与链路在物理层、网路拓扑层和业务组织层的脆弱性因素进行分析，获得物理层节点脆弱性评估指标、物理层链路脆弱性评估指标、网路拓扑层节点脆弱性评估指标、网路拓扑层链路脆弱性评估指标、业务组织层节点脆弱性评估指标和业务组织层链路脆弱性评估指标；

步骤S4.2：根据物理层节点脆弱性评估指标、物理层链路脆弱性评估指标、网路拓扑层节点脆弱性评估指标、网路拓扑层链路脆弱性评估指标、业务组织层节点脆弱性评估指标和业务组织层链路脆弱性评估指标，获得电力通信网的综合脆弱性评估指标；

步骤S4.1具体包括：

步骤S4.1.1：根据设备与链路的浴盆效应、人员失误与自然因素导致的故障概率，确定物理层节点物理脆弱性NPV与链路物理脆弱性EPV：

其中，为节点vi在t时刻的故障概率，为边eij在t时刻的风险概率，p_i(t)为设备与链路的浴盆效应在时间区间(0,t)内设备因素i的发生概率，p_i(t)的计算公式为：

c为常数，T_i为设定时长，(0,t₁)、(t₁,t₂,)、(t₂,T)表示从时间区间(0,t)划分出的不同的时间区间；

人员失误与自然因素导致的故障概率包括和

其中，和分别表示节点vi第k次故障修复时间和节点vi第k次无故障时间，和分别表示边eij第k次故障修复时间和边eij第k次无故障时间；

步骤S4.1.2：根据经过链路的最短路径在网络中所有最短路径中的占比，确定网路拓扑层节点物理脆弱性NTV与链路物理脆弱性ETV：

其中，V是节点的集合，σ(m，n)是节点(m,n)之间最短路径的个数，σ(m,n|e_ij)节点(m，n)之间，通过边e的最短路径的个数，σ(m,n|v_i)表示从节点m到n的所有最短路径中经过结点i的数目与网络中所有最短路径数目之比；

步骤S4.1.3：根据流经节点和链路的业务承载数量、业务等级重要度确定业务组织层节点物理脆弱性NP与链路物理脆弱性EP：

其中，D为业务的种类，n_k(v_i)为节点v_i上业务类型为k的业务数量；n_s(e_ij)为边e_ij承载的业务类型为k的业务数量；C_k为业务类型为k的业务重要度；

步骤S4.2具体包括：

步骤S4.2.1：根据各层级的脆弱性指标，获得节点综合脆弱性评价指标NV、链路综合脆弱性评价指标EV和网络平均脆弱度NAV；

其中，ω1和ω4表示物理层脆弱性影响因素的权重，ω2和ω5表示网络拓扑层脆弱性影响因素的权重，ω3和ω6表示业务组织层脆弱性影响因素的权重，可以根据各评价指标对网络的效能的影响程度进行设定，M表示链路数量，N表示节点数量；

步骤S4.2.2：将节点综合脆弱性的标准差和链路综合脆弱性的标准差之和，作为衡量网络整体脆弱性的指标，称为电力通信网脆弱性均衡度NBV，表达式如下：

其中，表示节点综合脆弱性评价指标，表示链路综合脆弱性评价指标，表示节点综合脆弱性评价指标的平均值，表示链路综合脆弱性评价指标的平均值；

步骤S4.2.3：将网络平均脆弱度NAV和电力通信网脆弱性均衡度NBV作为电力通信网的综合脆弱性评估指标；

步骤S5中的目标函数为公式(11)，

f＝min(f₁，f₂) (11)

其中：

约束条件为：

deley_光纤＝l*n/c (18)

其中，f₁表示网络平均脆弱度NAV，f₂表示电力通信网脆弱性均衡度NBV，Ω表示允许的时延最大值，l表示传输距离，n表示光纤芯折射率，c表示光速，表示复用、解复用的处理时延，deley_SDH表示SDH设备的传输时延，deley_光纤表示光纤的传输时延、表示为中间节点设备时延光纤的传输时延。