[发明专利]一种负载流量与业务风险联合均衡的电力通信网路由方法

权利要求书

1.一种负载流量与业务风险联合均衡的电力通信网路由方法，用于实现电力通信网的均衡运行，其特征在于：所述负载流量与业务风险联合均衡的电力通信网路由方法包括以下步骤：

步骤1：输入所述电力通信网对应的网络拓扑G＝(V,E,D,W)，其中V表示所述电力通信网中的节点集合，E表示所述电力通信网中的链路集合，D表示所述电力通信网的链路距离矩阵，W表示所述电力通信网的链路容量矩阵；然后分别初始化所述网络拓扑G中每条链路的负载权值和风险权值均为1，并据此计算各链路初始的路由权值；

步骤2：等待通信请求R_q＝{s,d,B,r}，其中s表示所述通信请求R_q的源节点，d表示所述通信请求R_q的目的节点，B表示所述通信请求R_q的请求带宽，r表示所述通信请求R_q的重要度；

步骤3：所述通信请求R_q到达后，在所述网络拓扑G中基于各链路的路由权值用最短路径法为所述通信请求R_q搜索工作路径P(s,d)，若所述工作路径P(s,d)存在，执行步骤4；否则阻塞所述通信请求R_q，转向步骤2；

步骤4：判断所述工作路径P(s,d)上所有链路的空闲容量是否均大于请求带宽B，若是则所述工作路径P(s,d)可用，为所述工作路径P(s,d)分配容量，更新所述网络拓扑G中各链路的空闲容量，执行步骤5，否则阻塞所述通信请求R_q，转向步骤2；

步骤5：判断所述通信请求R_q的重要度r是否大于或等于r₀，r₀为需配置备份路径业务的重要度的最小值，若是，执行步骤6，否则接受所述通信请求R_q，转向步骤8；

步骤6：从所述网络拓扑G中删除所述工作路径P(s,d)上的链路，基于各链路的路由权值用最短路径法为所述通信请求R_q搜索备份路径BP(s,d)，若备份路径BP(s,d)存在，执行步骤7，否则阻塞所述通信请求R_q，转向步骤2；

步骤7：判断所述备份路径BP(s,d)上所有链路的空闲容量是否均大于请求带宽B，若是则所述备份路径BP(s,d)可用，为所述备份路径BP(s,d)分配容量，接受所述通信请求R_q，更新所述网络拓扑G中各链路的空闲容量，执行步骤8，否则释放步骤4中为所述工作路径P(s,d)分配的容量，阻塞所述通信请求R_q，转向步骤2；

步骤8：计算和更新所述网络拓扑G中各链路的负载权值；

步骤9：计算和更新所述网络拓扑G中各链路的风险权值；

步骤10：计算和更新所述网络拓扑G中各链路的路由权值，转向步骤2；

所述步骤8中，对于所述网络拓扑G中连接节点x和节点y的链路x-y，通过以下步骤计算其负载权值：

步骤801：读取所述链路x-y上的剩余空闲容量f(x,y)；

步骤802：利用

和

分别计算所述节点x的流量接纳值λ(x)和所述节点y的流量接纳值λ(y)；其中，v代表所述网络拓扑G中除所述节点x或所述节点y以外的任意节点，W(x,v)为路径x-v的初始容量，W(y,v)为路径y-v的初始容量，f(x,v)为所述路径x-v的空闲容量，f(y,v)为所述路径y-v的空闲容量，sgn(x,v)为0或1的变量，当所述节点x与节点v邻接时，sgn(x,v)取1，否则取0，sgn(y,v)为0或1的变量，当所述节点y与节点v邻接时，sgn(y,v)取1，否则取0；

步骤803：利用

计算所述链路x-y的负载权值C_Load(x,y)；其中，C₀(x,y)为所述链路x-y的初始权值，W(x,y)为所述链路x-y的初始容量；

所述步骤9中，对于所述网络拓扑G中连接节点x和节点y的链路x-y，通过以下步骤计算其风险权值：

步骤901：利用

p(x,y)＝A^D(x,y)

计算所述链路x-y的正常工作概率p(x,y)；其中，D(x,y)表示链路x-y的物理长度，A表示每公里光纤的可用率，式中，MTTF指光纤失效前平均工作时间，MTTR指光纤故障修复时间的平均值，MTTF和MTTR的单位为小时；

步骤902：利用

计算所述链路x-y的业务风险R(x,y)；其中，N表示所述链路x-y上承载的业务总数，r_i表示第i个业务的重要度；

步骤903：利用

计算所述链路x-y可承载的最大业务风险值R_M(x,y)；其中，B_min表示所有业务请求带宽的最小值，r_max表示所有业务请求重要度的最大值；

步骤904：利用

计算所述链路x-y的风险权值C_Risk(x,y)；

所述步骤10中，对于所述网络拓扑G中连接节点x和节点y的链路x-y，通过以下步骤计算其路由权值：

步骤1001：利用

对所述链路x-y的负载权值C_Load(x,y)进行均一化处理，将其映射到区间[0,1]上得到所述链路x-y的负载权值经均一化后的值其中为所有链路的负载权值的最大值，为所有链路的负载权值的最小值；

步骤1002：利用

对所述链路x-y的风险权值C_Risk(x,y)进行均一化处理，将其映射到区间[0,1]上得到所述链路x-y的风险权值经均一化后的值其中为所有链路的风险权值的最大值，为所有链路的风险权值的最小值；

步骤1003：引入均衡因子α对所述链路x-y的负载权值经均一化后的值和风险权值经均一化后的值进行调节，利用

计算所述链路x-y的路由权值C(x,y)；其中，0≤α≤1。