CN108809828B - 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 - Google Patents

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CN108809828B CN201810499836.9A CN201810499836A CN108809828B CN 108809828 B CN108809828 B CN 108809828B CN 201810499836 A CN201810499836 A CN 201810499836A CN 108809828 B CN108809828 B CN 108809828B
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Abstract

本发明属于电力***通信技术领域，具体涉及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。在负载流量均衡方面，本发明考虑了链路通道占用情况和节点流量接纳情况，进而设计了链路的负载权值函数；在业务风险均衡方面，对电力通信网光纤链路的可用性进行建模，进而设计了考虑业务优先级和链路已承载业务风险的均衡策略；最后，引入均衡因子构建了综合考虑负载与风险的链路代价函数，以实现载流量和业务风险的联合均衡。本发明可根据业务的重要程度调整均衡因子，能够同时降低网络的阻塞率和业务风险，均衡链路负载流量和风险值，最终使网络达到最佳性能。

Description

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
技术领域
本发明属于电力***通信技术领域，具体涉及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。
背景技术
随着能源互联网的逐步部署与推进，源网荷的互动频率随之加快，电力通信网承载的生产和管理业务将日益增多，高清视频分发和云服务等新型应用方兴未艾。电网信息化业务的增多，导致对带宽的需求增大，而可用的电力通信网络资源有限，部分主干光缆的纤芯使用已接近饱和，网络中存在局部光缆纤芯的瓶颈段，无法满足新建通信电路的需求。业务需求的逐步丰富和网络拓扑的日益复杂使得电力通信网络中的负载不均衡问题日益突出，部分核心节点或重要链路承载了大量的业务数据，不仅增加了网络脆弱性，还会产生瓶颈链路，导致较低的资源利用率。
另一方面，因雷击、覆冰、森林火灾等自然灾害和挖掘、施工等人为因素导致的电力光缆断裂失效案例屡见不鲜，目前光缆故障数占比已居电力通信网故障比例之首。据运行数据统计，光缆故障数占通信各类设备总故障的87％，其中普通光缆更易受外力破坏，其故障率达55％。由于电网的运行、调度和控制需要信息通信***的支撑，电网业务具有典型的行业特殊性，一旦电力通信网中的光纤断裂失效，将对电力***的安全生产和稳定运行产生重大影响。
因此，有必要对电力通信业务的路由进行优化，避免多种重要业务同时承载于某些瓶颈链路上，同时综合考虑负载均衡策略，以降低电力通信网的运行风险，提高其可靠性和吞吐量。
发明内容
本发明的目的是提供一种解决电力通信网负载流量和风险不均衡问题，以提高电力通信网可靠性、降低运行风险的负载流量与业务风险联合均衡的电力通信网路由方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
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，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Rq＝{s,d,B,r}，其中s表示所述通信请求Rq的源节点，d表示所述通信请求Rq的目的节点，B表示所述通信请求Rq的请求带宽，r表示所述通信请求Rq的重要度；
步骤3：所述通信请求Rq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Rq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Rq，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Rq，转向步骤2；
步骤5：判断所述通信请求Rq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Rq，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Rq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Rq，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Rq，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Rq，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
Figure BDA0001670007230000031
和
Figure BDA0001670007230000032
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/所述节点y以外的任意节点，W(x,v)/W(y,v)为所述路径x-v/路径y-v的初始容量，f(x,v)/f(y,v)为所述路径x-v/路径y-v的空闲容量，sgn(x,v)/sgn(y,v)分别为0或1的变量，当所述节点x/节点y与节点v邻接时，sgn(x,v)/sgn(y,v)取1，否则取0；
步骤803：利用
Figure BDA0001670007230000033
计算所述链路x-y的负载权值CLoad(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。
所述链路x-y的初始容量W(x,y)由光缆的纤芯数乘以每芯光缆的传输容量得到。
所述链路x-y的初始权值C0(x,y)由光缆长度或路由成本决定。
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)＝AD(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，
Figure BDA0001670007230000034
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
Figure BDA0001670007230000035
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，ri表示第i个业务的重要度；
步骤903：利用
Figure BDA0001670007230000041
计算所述链路x-y可承载的最大业务风险值RM(x,y)；其中，Bmin表示所有业务请求带宽的最小值，rmax表示所有业务请求重要度的最大值；
步骤904：利用
Figure BDA0001670007230000042
计算所述链路x-y的风险权值CRisk(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
Figure BDA0001670007230000043
对所述链路x-y的负载权值CLoad(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
Figure BDA0001670007230000044
其中
Figure BDA0001670007230000045
为所有链路的负载权值的最大值，
Figure BDA0001670007230000046
为所有链路的负载权值的最小值；
步骤1002：利用
Figure BDA0001670007230000047
对所述链路x-y的风险权值CRisk(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
Figure BDA0001670007230000048
其中
Figure BDA0001670007230000049
为所有链路的风险权值的最大值，
Figure BDA00016700072300000410
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
Figure BDA00016700072300000411
和风险权值经均一化后的值
Figure BDA00016700072300000412
进行调节，利用
Figure BDA00016700072300000413
计算所述链路x-y的路由权值C(x,y)；其中，0≤α≤1。
所述步骤1中，利用路由权值＝α负载权值+(1-α)*风险权值计算各链路初始的路由权值。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明针对当前电力通信网负载与风险均衡路由算法的不足，也即大多算法针对负载均衡和风险均衡分别进行设计，很少对二者同时进行考虑的问题，提出了一种负载流量与业务风险联合均衡的路由方法。在负载流量均衡方面，本发明考虑了链路通道占用情况和节点流量接纳情况，进而设计了链路的负载权值计算函数；在业务风险均衡方面，对电力通信网光纤链路的可用性进行建模，进而设计了考虑业务优先级和链路已承载业务风险的均衡策略；最后，引入均衡因子构建了综合考虑负载与风险的链路代价函数，以实现载流量和业务风险的联合均衡。本发明可根据业务的重要程度调整均衡因子，能够同时降低网络的阻塞率和业务风险，均衡链路负载流量和风险值，最终使网络达到最佳性能。
附图说明
附图1为本发明的负载流量与业务风险联合均衡的电力通信网路由方法的流程图。
附图2为计算节点流量接纳值的示意图；
附图3为验证本发明所提方法有效性的测试网络；
附图4为不同路由方法在不同业务请求数下的阻塞率的对比结果。
附图5为不同业务请求数下各算法链路风险标准差的对比结果。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：如附图1所示，
一种用于实现电力通信网的均衡运行的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：在电力通信网的控制***中输入电力通信网对应的网络拓扑G＝(V,E,D,W)，其中V表示电力通信网中的节点集合，E表示电力通信网中的链路集合，D表示电力通信网的链路距离矩阵，W表示电力通信网的链路容量矩阵，|V|和|E|分别表示电力通信网中的节点总数和链路总数。然后分别初始化网络拓扑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。对网络拓扑G中每条链路对应引入均衡因子α，利用路由权值＝α负载权值+(1-α)*风险权值计算各链路初始的路由权值，这里用到的负载权值即其初始值1，风险权值即其初始值1，均衡因子α属于[0,1]区间内。
步骤2：等待通信请求Rq＝{s,d,B,r}，其中s表示通信请求Rq的源节点，d表示通信请求Rq的目的节点，B表示通信请求Rq的请求带宽，r表示通信请求Rq的重要度。
步骤3：通信请求Rq到达后，在网络拓扑G中基于各链路的路由权值用最短路径法为通信请求Rq搜索工作路径P(s,d)，若工作路径P(s,d)存在，执行步骤4；否则阻塞通信请求Rq，转向步骤2。当通信请求Rq为首个通信请求时，搜索工作路径时所利用的链路的路由权值即步骤1中计算得到的初始的路由权值。若通信请求Rq并非首个通信请求时，搜索工作路径时所利用的链路的路由权值即前一次通信请求时计算得到的路由权值。
步骤4：判断工作路径P(s,d)上所有链路的空闲容量是否均大于请求带宽B，若是则工作路径P(s,d)可用，为工作路径P(s,d)分配容量，更新网络拓扑G中各链路的空闲容量，执行步骤5，否则阻塞通信请求Rq，转向步骤2。
步骤5：判断通信请求Rq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，否则接受通信请求Rq，转向步骤8。
步骤6：从网络拓扑G中删除工作路径P(s,d)上的链路，基于各链路的路由权值用最短路径法为通信请求Rq搜索备份路径BP(s,d)，若备份路径BP(s,d)存在，执行步骤7，否则阻塞通信请求Rq，转向步骤2。当通信请求Rq为首个通信请求时，搜索备份路径时所利用的链路的路由权值即步骤1中计算得到的初始的路由权值。若通信请求Rq并非首个通信请求时，搜索备份路径时所利用的链路的路由权值即前一次通信请求时计算得到的路由权值。
步骤7：判断备份路径BP(s,d)上所有链路的空闲容量是否均大于请求带宽B，若是则备份路径BP(s,d)可用，为备份路径BP(s,d)分配容量，接受通信请求Rq，更新网络拓扑G中各链路的空闲容量，执行步骤8，否则释放步骤4中为工作路径P(s,d)分配的容量，阻塞通信请求Rq，转向步骤2。
步骤8：计算和更新网络拓扑G中各链路的负载权值。
对于网络拓扑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：读取链路x-y上的剩余空闲容量f(x,y)；
步骤802：对于一个节点(如节点x或节点y)，其流量接纳值定义为与该节点相连接的所有链路上空闲容量之和与这些链路上的初始容量之和的比值。因此，利用
Figure BDA0001670007230000061
和
Figure BDA0001670007230000062
分别计算节点x的流量接纳值λ(x)和节点y的流量接纳值λ(y)；其中，v代表网络拓扑G中除节点x/节点y以外的任意节点，W(x,v)/W(y,v)为路径x-v/路径y-v的初始容量，f(x,v)/f(y,v)为路径x-v/路径y-v的空闲容量，sgn(x,v)/sgn(y,v)分别为0或1的变量，当节点x/节点y与节点v邻接，即路径x-v/路径y-v构成链路x-v/链路y-v时，sgn(x,v)/sgn(y,v)取1，否则取0；
步骤803：利用
Figure BDA0001670007230000071
计算链路x-y的负载权值CLoad(x,y)；其中，C0(x,y)为链路x-y的初始权值，由光缆长度或路由成本决定，光缆长度越长，链路x-y的初始权值C0(x,y)越大，路由成本越高，链路x-y的初始权值C0(x,y)越大；W(x,y)为链路x-y的初始容量，由光缆的纤芯数乘以每芯光缆的传输容量得到。
步骤9：计算和更新网络拓扑G中各链路的风险权值。
对于网络拓扑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)＝AD(x,y)
计算链路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，单位为km，A表示每公里光纤的可用率，
Figure BDA0001670007230000072
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：对于链路x-y，其业务风险定义为链路x-y上承载的所有业务的重要度与链路x-y失效概率之积的和，即利用
Figure BDA0001670007230000073
计算链路x-y的业务风险R(x,y)；其中，N表示链路x-y上承载的业务总数，ri表示第i个业务的重要度；
步骤903：利用
Figure BDA0001670007230000074
计算链路x-y可承载的最大业务风险值RM(x,y)；其中，Bmin表示所有业务请求带宽的最小值，rmax表示所有业务请求重要度的最大值；
步骤904：利用
Figure BDA0001670007230000081
计算链路x-y的风险权值CRisk(x,y)，其中lnA是以e为底A的对数。
步骤10：计算和更新网络拓扑G中各链路的路由权值，转向步骤2。
对于网络拓扑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
Figure BDA0001670007230000082
对链路x-y的负载权值CLoad(x,y)进行均一化处理，将其映射到区间[0,1]上得到链路x-y的负载权值经均一化后的值
Figure BDA0001670007230000083
其中
Figure BDA0001670007230000084
为所有链路的负载权值的最大值，
Figure BDA0001670007230000085
为所有链路的负载权值的最小值；
步骤1002：利用
Figure BDA0001670007230000086
对链路x-y的风险权值CRisk(x,y)进行均一化处理，将其映射到区间[0,1]上得到链路x-y的风险权值经均一化后的值
Figure BDA0001670007230000087
其中
Figure BDA0001670007230000088
为所有链路的风险权值的最大值，
Figure BDA0001670007230000089
为所有链路的风险权值的最小值；
步骤1003：引入均衡因子α对链路x-y的负载权值经均一化后的值
Figure BDA00016700072300000810
和风险权值经均一化后的值
Figure BDA00016700072300000811
进行调节，利用
Figure BDA00016700072300000812
计算链路x-y的路由权值C(x,y)；其中，可以根据业务重要程度调整均衡因子α，0≤α≤1，若业务的重要程度越高，则应使均衡因子α越小。
计算出的各链路的路由权值作为下一次路由时各链路的路由权值，可以发送到电力通信网的路由模块中更新存储，转向步骤2后等待下一个通信请求，并在下一个通信请求到达时，利用前一次计算出的路由权值进行工作路径和备份路径的搜索。
图2是本发明中计算节点流量接纳值的示意图。
传输网的底层介质是光缆路由网络，假定在某时刻电力通信网中某几条链路的容量占用情况如图2所示。图中链路上的标签，前者表示可用空闲容量，后者表示链路可提供的总容量。例如链路a-b的总容量为96，可用的空闲容量为34，也就是W(a,b)＝96，f(a,b)＝34。根据步骤802中关于定义，此处
Figure BDA0001670007230000091
Figure BDA0001670007230000092
所以可得节点a的流量接纳值λ(a)＝157/316＝0.50，同理可得λ(b)＝0.35。在网络初始阶段，即无业务传输时，所有节点的流量接纳值均为1，随着业务传输强度的增加，节点开始传输业务，其流量接纳值逐渐减小。
图3是本发明所提负载流量与业务风险联合均衡的电力通信网路由方法的仿真网络。
此光缆网络由29个220kV及以上的变电站通信站点和48条不同纤芯数的光缆链路组成，其节点平均度为3.3。图中14号站点是调度中心，5号，20号和29号是500kV变电站，其余站点是220kV变电站，光缆的纤芯数和长度均标于图中。例如“36F/13.3km”指光缆芯数为36芯，长度为13.3公里。图中虚线链路是即将建成并投入运行的光缆线路。步骤901中，根据文献资料，取每公里电力光纤的MTTF和MTTR值分别为7600h和12h，并假设各业务的随机分布于网络中。把电力通信业务分为5类：第Ⅰ类业务为500kV/220kV继电保护业务，重要度为0.99；第Ⅱ类业务为安稳***，业务重要度为0.94；第Ⅲ类业务为广域相量测量、调度自动化、调度电话和电能计量业务，重要度为0.62；第Ⅳ类业务为变电站视频监测、视频会商和保护信息管理业务，重要度为0.29；第Ⅴ类业务为办公自动化、行政电话和云终端应用业务，重要度为0.13。此外，步骤1003中的均衡因子α取0.45。
图4是本发明所提方法(Load and Risk Joint Balance,LRJB)和纯粹的负载均衡方法(Load Balance Technique,LBT)以及纯粹的风险均衡路由方法(Minimum Fault RiskLoss Probability Protection，MFRL-PP)在不同业务请求数下的阻塞率的对比结果。
阻塞率定义为被阻塞的通信请求与发起的请求总数之比。由图4可见，随着业务请求数的增加，各算法阻塞率逐渐攀升，其中LBT的阻塞率最低，MFRL-PP的阻塞率最高，LRJB的阻塞率略高于LBT的阻塞率。这是因为LBT设计了考虑链路容量状态的路由代价函数，可以有效地降低阻塞；而MFRL-PP则没有考虑链路的初始容量和节点的状态。LRJB的阻塞率与典型负载均衡算法非常接近，且业务请求越多越接近。这表明，LRJB负载均衡效果与LBT相当，但其风险均衡效果比LBT好，可使网络的风险值更小。
图5为不同业务请求数下各算法链路风险标准差对比。其中链路风险标准差定义为：
Figure BDA0001670007230000101
式中：RE是链路风险标准差；E是网络中的链路集合；|E|表示网络中的链路总数；R(x,y)是链路x-y的风险，在步骤902中进行了定义；μ是网络中各链路的风险的均值。
在图5中，随着网络中业务的增多，各链路的风险值的标准差逐渐增大，这是由电力通信业务的汇聚特性决定的。完全不考虑链路风险的LBT的风险标准差远高于MFRL-PP和LRJB，且业务越密集差距越大。LRJB的风险标准差在请求数小于13000时是三者中最低的，平均比MFRL-PP低0.78，比LBT低5.70；在请求数超过13000后其标准差则稍高于MFRL-PP。这说明LRJB的风险均衡效果与MFRL-PP相近，但其阻塞率比MFRL-PP低。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

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Rq＝{s,d,B,r}，其中s表示所述通信请求Rq的源节点，d表示所述通信请求Rq的目的节点，B表示所述通信请求Rq的请求带宽，r表示所述通信请求Rq的重要度；
步骤3：所述通信请求Rq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Rq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Rq，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Rq，转向步骤2；
步骤5：判断所述通信请求Rq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Rq，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Rq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Rq，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Rq，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Rq，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
Figure FDA0002895337520000021
和
Figure FDA0002895337520000022
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
Figure FDA0002895337520000023
计算所述链路x-y的负载权值CLoad(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)＝AD(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，
Figure FDA0002895337520000024
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
Figure FDA0002895337520000031
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，ri表示第i个业务的重要度；
步骤903：利用
Figure FDA0002895337520000032
计算所述链路x-y可承载的最大业务风险值RM(x,y)；其中，Bmin表示所有业务请求带宽的最小值，rmax表示所有业务请求重要度的最大值；
步骤904：利用
Figure FDA0002895337520000033
计算所述链路x-y的风险权值CRisk(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
Figure FDA0002895337520000034
对所述链路x-y的负载权值CLoad(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
Figure FDA0002895337520000035
其中
Figure FDA0002895337520000036
为所有链路的负载权值的最大值，
Figure FDA0002895337520000037
为所有链路的负载权值的最小值；
步骤1002：利用
Figure FDA0002895337520000038
对所述链路x-y的风险权值CRisk(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
Figure FDA0002895337520000039
其中
Figure FDA00028953375200000310
为所有链路的风险权值的最大值，
Figure FDA00028953375200000311
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
Figure FDA00028953375200000312
和风险权值经均一化后的值
Figure FDA00028953375200000313
进行调节，利用
Figure FDA0002895337520000041
计算所述链路x-y的路由权值C(x,y)；其中，0≤α≤1。
2.根据权利要求1所述的负载流量与业务风险联合均衡的电力通信网路由方法，其特征在于：所述链路x-y的初始容量W(x,y)由光缆的纤芯数乘以每芯光缆的传输容量得到。
3.根据权利要求1所述的负载流量与业务风险联合均衡的电力通信网路由方法，其特征在于：所述链路x-y的初始权值C0(x,y)由光缆长度或路由成本决定。
4.根据权利要求1所述的负载流量与业务风险联合均衡的电力通信网路由方法，其特征在于：所述步骤1中，利用路由权值＝α*负载权值+(1-α)*风险权值计算各链路初始的路由权值。
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