本發(fā)明涉及一種電力通信網(wǎng)的雙路由配置方法及裝置，屬于電力通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在電力通信網(wǎng)中，鏈路和節(jié)點承載了各種各樣的業(yè)務(wù)，不同類型的業(yè)務(wù)對電力一次系統(tǒng)有著不同的保障作用。隨著電力通信網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境日益復(fù)雜，合理分配業(yè)務(wù)，保證業(yè)務(wù)的安全傳輸、提高傳輸效率、降低業(yè)務(wù)風(fēng)險等成為研究的重點和難點。

電力通信網(wǎng)是服務(wù)于電力系統(tǒng)的通信專網(wǎng)，其行業(yè)特性使其路由配置不能簡單地將“最短路徑”和“單路由”作為衡量標準，尤其是對于繼電保護、安全穩(wěn)定控制等業(yè)務(wù)，單路由已經(jīng)不能滿足其安全生產(chǎn)的需求，往往需要配置主備用雙路由。由于網(wǎng)絡(luò)中單個設(shè)備故障容易造成業(yè)務(wù)中斷，而保護一條關(guān)鍵的業(yè)務(wù)路由使它不受個別鏈路或節(jié)點影響，最直接的解決方法就是在源節(jié)點和目的節(jié)點之間同時建立兩條鏈路和節(jié)點均不相交的路由連接，其中一條是主路由，另一條為備用路由。當主路由發(fā)生故障中斷時，能迅速啟用備用路由避免業(yè)務(wù)中斷，這樣可以極大程度地減輕突發(fā)故障對業(yè)務(wù)的影響，保障電力通信網(wǎng)可靠穩(wěn)定地運行。

目前對于電力通信網(wǎng)中業(yè)務(wù)路由規(guī)劃主要關(guān)注單路由分配問題，常用改進的Dijkstra算法、Floyd算法、K-shortest paths算法等完成路由分配問題。這些算法都能夠依據(jù)不同的目標函數(shù)對業(yè)務(wù)進行單路由分配，但由于單路由分配算法無法考慮兩條路由間的相互關(guān)系，所以無法為業(yè)務(wù)配置雙路由。

最短雙路由算法(Remove-Find)是最基本的雙路由算法，考慮在單一權(quán)值下尋找節(jié)點分離路徑。其算法思想是在給定網(wǎng)絡(luò)中，采用Dijkstra算法在源點和目的點間搜索一條最短路徑作為主路徑；之后將該路徑從網(wǎng)絡(luò)中刪除，得到一個修正圖，然后在這個修正圖中找到一條最短路徑作為備選路徑。搜索得到的雙路徑不具有相同的元素。RF算法簡單直接，但具有一定缺陷：搜索得到的兩條路徑之和并不是最小的；且該算法具有不完備性，即雖然存在兩條不相交的路徑，但是該方法并不能找到。

Bhandari.W提出了一種多路由最大不相交算法，該算法通過修改D算法使之允許最短路上的負權(quán)重，并將第一最短路的所有鏈路設(shè)為負權(quán)重，使用節(jié)點分裂規(guī)則，得到兩條節(jié)點不相交的路徑，且兩條路徑的權(quán)值和最小。但該算法只考慮了一種參數(shù)作為尋路目標，當有更多的約束條件出現(xiàn)時，就需要對該算法進行調(diào)整。為了解現(xiàn)有電力通信網(wǎng)中業(yè)務(wù)路由雙配置方法的發(fā)展狀況，篩選出如下與本發(fā)明相關(guān)度比較高的技術(shù)信息：

技術(shù)方案1：專利公開號為CN103873363A的《一種電力光纖通信網(wǎng)業(yè)務(wù)的雙路由配置方法》專利，涉及公開了一種電力光纖通信網(wǎng)業(yè)務(wù)的雙路由配置方法。該方法包括：依據(jù)實際工程，建立合理有效的電力光纖通信網(wǎng)業(yè)務(wù)傳輸模型G(V,E,W,Q,C)；將業(yè)務(wù)按照重要度進行排序，并通過改進Bhandari算法，配置兩條完全不相交的路由(AP,BP)，新算法根據(jù)實際情況處理雙邊(max﹛q(ek)﹜＝2)網(wǎng)絡(luò)圖，且允許設(shè)定每條光纜的最大承載業(yè)務(wù)量c(ek)。該方案能夠滿足所有應(yīng)當配置兩條完全分離路徑的電力業(yè)務(wù)的需求，保證在斷纜等故障情況下業(yè)務(wù)仍然安全可靠，對于平衡網(wǎng)絡(luò)負載有一定成效；但只考慮了一種節(jié)點和邊的權(quán)值，在雙路徑分配時缺乏考慮業(yè)務(wù)路徑風(fēng)險度。

技術(shù)方案2：專利公開號為CN105429894A的《一種電力通信網(wǎng)中業(yè)務(wù)路由選擇方法及裝置》專利，提供一種電力通信網(wǎng)中業(yè)務(wù)路由選擇方法及裝置，該方法根據(jù)電力通信網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)，為到達業(yè)務(wù)分配路徑，采用Dijsktra算法，獲取到達業(yè)務(wù)的路徑集合；遍歷路徑集合，計算路徑對應(yīng)的全業(yè)務(wù)風(fēng)險度、全網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險度、全網(wǎng)絡(luò)負載均衡度和全網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險均衡度；根據(jù)全業(yè)務(wù)風(fēng)險度、全網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險度和全網(wǎng)絡(luò)負載均衡度，對路徑集合進行剔除處理，直到遍歷完路徑集合中的全部路徑，獲得目標路徑集合；若目標路徑集合非空，則根據(jù)目標路徑集合中的每條路徑對應(yīng)的全網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險均衡度，對目標路徑集合中路徑進行升序排列，選擇第一條路徑作為業(yè)務(wù)路由；使到達業(yè)務(wù)按照業(yè)務(wù)路由轉(zhuǎn)發(fā)消息，實現(xiàn)將業(yè)務(wù)路由均衡的分布在電力通信網(wǎng)中，避免風(fēng)險分布集中。該方案2綜合考慮了全業(yè)務(wù)風(fēng)險度、全網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險度和全網(wǎng)絡(luò)負載均衡度，選擇了對應(yīng)的全網(wǎng)風(fēng)險均衡度最小的業(yè)務(wù)路徑，實現(xiàn)了在電力通信網(wǎng)中業(yè)務(wù)路由均衡的分布，避免風(fēng)險分布集中；但是考慮了業(yè)務(wù)的風(fēng)險度，且只為業(yè)務(wù)分配了一條路由，缺乏備用路徑。

專利方案3：專利公開號為CN102231647A的《一種電力專用光纖通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)路由配置方法》專利，提供一種電力專用光纖通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)路由配置方法，將電力通信網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)按照重要性進行業(yè)務(wù)分類和優(yōu)先級排序，依次取出業(yè)務(wù)進行工作路由尋路，工作路由尋路成功，再對此業(yè)務(wù)根據(jù)其設(shè)定的保護方式對保護路由進行尋路，如果保護路由尋路成功，則判定此業(yè)務(wù)被成功路由。該方案針對優(yōu)先等級最高的電網(wǎng)運行控制業(yè)務(wù),提出一種抗斷纜風(fēng)險的專用保護路由方法，使得電力光纖專網(wǎng)在滿足不同電網(wǎng)業(yè)務(wù)可靠性承載要求的同時，同時提高全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)資利用率，針對A類業(yè)務(wù)專用保護,提高了電力光纖專用通信網(wǎng)在重大自然災(zāi)害下的可持續(xù)通信能力，確保電力通信網(wǎng)所承載的重要電網(wǎng)生產(chǎn)控制業(yè)務(wù)在斷纜故障情景下仍具有較高的可用性。但是其只考慮業(yè)務(wù)重要度，缺乏更深入地考慮業(yè)務(wù)風(fēng)險度，以及只為業(yè)務(wù)分配了一條路由，缺乏考慮備用路徑。

綜上所述，目前已有的電力通信網(wǎng)路由分配方法缺乏考慮雙路由配置方法，或者分配路由過程中缺乏考慮業(yè)務(wù)風(fēng)險度，在考慮雙路由分配的方法中，往往也只考慮了一種權(quán)值，缺乏考慮多權(quán)值約束條件下的雙路由配置方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種電力通信網(wǎng)的雙路由配置方法，以解決目前路由配置過程中由于沒有考慮時延和風(fēng)險度的約束的問題。本發(fā)明還提供了一種電力通信網(wǎng)的雙路由配置裝置。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而提供一種電力通信網(wǎng)的雙路由配置方法，該配置方法以業(yè)務(wù)風(fēng)險度和傳輸時延為權(quán)值來獲取兩條完全不相交的路徑，其對應(yīng)的目標函數(shù)為：

其中MP和BP分別為主路徑和備用路徑的節(jié)點和邊的集合，T_MP為主路徑的傳輸時延，R_BP為備用路徑的風(fēng)險度。

進一步地，該配置方法的步驟如下：

1)構(gòu)建一個無向圖G(V,E)表示電力通信網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)，其中G為網(wǎng)絡(luò)拓撲，V為圖G的節(jié)點集合，E為圖G的邊集合，即通信鏈路的集合；

2)以鏈路和節(jié)點上的時延為權(quán)值，獲取源節(jié)點到目的節(jié)點的一條最短路徑path1；

3)對path1進行節(jié)點分裂，修改分裂后的節(jié)點和邊的連接關(guān)系以及它們的權(quán)值，得到新的網(wǎng)絡(luò)拓撲G₁；

4)在新的網(wǎng)絡(luò)G₁中，以鏈路和節(jié)點風(fēng)險度為權(quán)值，獲取源節(jié)點到目的節(jié)點之間的最短路徑path2；

5)將path1和path2組成一個新的網(wǎng)絡(luò)，并刪除二者的共同邊，組成網(wǎng)絡(luò)G₂；

6)在網(wǎng)絡(luò)G₂中以時延為權(quán)值，獲取源節(jié)點到目標節(jié)點的最短路徑pathA作為主路徑MP；

7)將pathA對應(yīng)的邊在網(wǎng)絡(luò)G₂上去除，得到另一條路徑pathB作為備用路徑BP。

進一步地，所述的風(fēng)險度為業(yè)務(wù)路徑集合的各個元素的風(fēng)險度之和，表示為：

其中為鏈路e_ij的風(fēng)險度，為節(jié)點v_i的風(fēng)險度。

進一步地，所述的節(jié)點和

鏈路的風(fēng)險度分別為：

為節(jié)點v_i的故障發(fā)生概率，為節(jié)點v_i的重要度，為鏈路e_ij的故障發(fā)生概率，為鏈路e_ij的重要度，為節(jié)點v_i上承載業(yè)務(wù)s_k的業(yè)務(wù)重要度，為業(yè)務(wù)s_k的個數(shù)，S為節(jié)點v_i上承載業(yè)務(wù)的集合。

進一步地，所述步驟2)、步驟4)和步驟6)均采用改進的Dijkstra算法獲取相應(yīng)的最短路徑。

進一步地，若得到的path2中包含有分裂節(jié)點，需對分裂節(jié)點進行還原。

本發(fā)明還提供了一種電力通信網(wǎng)的雙路由配置裝置，該配置裝置以業(yè)務(wù)風(fēng)險度和傳輸時延為權(quán)值來獲取兩條完全不相交的路徑，其對應(yīng)的目標函數(shù)為：

其中MP和BP分別為主路徑和備用路徑的節(jié)點和邊的集合，T_MP為主路徑的傳輸時延，R_BP為備用路徑的風(fēng)險度。

進一步地，該配置裝置包括：

用于構(gòu)建一個無向圖G(V,E)表示電力通信網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)的模塊，其中G為網(wǎng)絡(luò)拓撲，V為圖G的節(jié)點集合，E為圖G的邊集合，即通信鏈路的集合；

用于以鏈路和節(jié)點上的時延為權(quán)值，獲取源節(jié)點到目的節(jié)點的一條最短路徑path1的模塊；

用于對path1進行節(jié)點分裂，修改分裂后的節(jié)點和邊的連接關(guān)系以及它們的權(quán)值，得到新的網(wǎng)絡(luò)拓撲G₁的模塊；

用于在新的網(wǎng)絡(luò)G₁中，以鏈路和節(jié)點風(fēng)險度為權(quán)值，獲取源節(jié)點到目的節(jié)點之間的最短路徑path2的模塊；

用于將path1和path2組成一個新的網(wǎng)絡(luò)，并刪除二者的共同邊，組成網(wǎng)絡(luò)G₂的模塊；

用于在網(wǎng)絡(luò)G₂中以時延為權(quán)值，獲取源節(jié)點到目標節(jié)點的最短路徑pathA作為主路徑MP的模塊；

用于將pathA對應(yīng)的邊在網(wǎng)絡(luò)G₂上去除，得到另一條路徑pathB作為備用路徑BP的模塊。

進一步地，所述的風(fēng)險度為業(yè)務(wù)路徑集合的各個元素的風(fēng)險度之和，表示為：

其中為鏈路e_ij的風(fēng)險度，為節(jié)點v_i的風(fēng)險度。

進一步地，所述的節(jié)點和鏈路的風(fēng)險度分別為：

為節(jié)點v_i的故障發(fā)生概率，為節(jié)點v_i的重要度，為鏈路e_ij的故障發(fā)生概率，為鏈路e_ij的重要度，為節(jié)點v_i上承載業(yè)務(wù)s_k的業(yè)務(wù)重要度，為業(yè)務(wù)s_k的個數(shù)，S為節(jié)點v_i上承載業(yè)務(wù)的集合。

本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在最大不相交算法的基礎(chǔ)上進行改進，以時延和風(fēng)險度為權(quán)值，在電力通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲中對現(xiàn)有業(yè)務(wù)進行路由規(guī)劃，選出業(yè)務(wù)的主路徑和備用路徑。本發(fā)明通過在Bhandari算法中增加時延和風(fēng)險的約束，能夠得到兩條不相交的路徑，且主路徑時延最短，備用路徑風(fēng)險度最小，保障了電力通信網(wǎng)業(yè)務(wù)的正常傳輸，使之更適合電力通信網(wǎng)業(yè)務(wù)路由配置。

附圖說明

圖1是電力通信網(wǎng)中傳輸時延計算原理圖；

圖2是本發(fā)明電力通信網(wǎng)雙路由配置方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明仿真驗證時所參考的電力通信網(wǎng)拓撲圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做進一步的說明。

本發(fā)明一種電力通信網(wǎng)的雙路由配置方法的實施例

本發(fā)明在圖論、風(fēng)險度理論的基礎(chǔ)上，構(gòu)建電力通信網(wǎng)雙路由的目標函數(shù)，通過求解該目標函數(shù)來配置雙路由。首先構(gòu)建一個無向圖G(V,E)表示電力通信網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)，其中G為網(wǎng)絡(luò)拓撲；V為圖G的節(jié)點集合，即傳輸設(shè)備的集合，v_i表示V中第i個節(jié)點；E為圖G的邊集合，即通信鏈路的集合，E中的每個元素eij(即V中某兩個元素vi和vj的無序?qū)?為該圖的一條從v_i到v_j的邊；定義網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)s的傳輸路徑為w，w表示起點v_s到終點v_t所有節(jié)點和鏈路的集合，w_k＝{V_k,E_k|v_i∈V_k,e_ij∈E_k}路徑w_k上節(jié)點個數(shù)為|V_k|，鏈路個數(shù)為|E_k|。

對雙路由算法的目標函數(shù)闡釋如下：

1)基于時延的最短路徑

對于單一業(yè)務(wù)，為了滿足對電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制和快速決策的需求，其電力通信網(wǎng)必然要求具備較高的通信速率，以減少傳輸時延，通常情況下，是以時延作為業(yè)務(wù)路徑選擇的標準。電力通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)通常是點對點通信，業(yè)務(wù)的傳輸時延是由傳輸通道時延和傳輸節(jié)點處理時延兩部分組成，為傳輸路徑集合中各元素的時延之和。則對于業(yè)務(wù)s的傳輸時延可以表示為：

其中，為業(yè)務(wù)貫穿設(shè)備的傳輸時延，c為真空中的光速(3×105km/s)，為節(jié)點v_i節(jié)點v_j之間的傳輸距離，n為光纖芯區(qū)的折射率，典型值為1.48。

2)基于風(fēng)險度的最短路徑

從一條業(yè)務(wù)路徑考慮，其風(fēng)險度取決于路徑中各個節(jié)點和邊的風(fēng)險度，則業(yè)務(wù)s的風(fēng)險度為業(yè)務(wù)路徑集合的各個元素的風(fēng)險度之和，可以表示為：

為鏈路e_ij的風(fēng)險度，為節(jié)點v_i的風(fēng)險度。

3)雙路由算法的目標函數(shù)

若雙路由的兩條路徑完全不相交，則兩條路徑必須節(jié)點分離，即兩條路徑之間不存在相同節(jié)點(源點、目的點除外)，由于不存在相同節(jié)點，因此也不存在相同鏈路。若主路徑MP(Main Path)和備用路徑BP(Backup Path)分別為兩條分離路徑的節(jié)點和邊的集合，則除源點和目標節(jié)點以外，MP和BP應(yīng)滿足

在降低電力通信網(wǎng)業(yè)務(wù)傳輸時延的同時，當鏈路或節(jié)點出現(xiàn)故障時，能夠快速調(diào)整至風(fēng)險較低的備用路由，來確保業(yè)務(wù)的穩(wěn)定傳輸，則基于業(yè)務(wù)風(fēng)險度和傳輸時延的電力通信網(wǎng)業(yè)務(wù)雙路由目標函數(shù)定義為：

其中，TMP為主路徑的傳輸時延，RBP為備用路徑的風(fēng)險度。則該雙路由算法將得到兩條不相交的路徑，且主路徑時延最短，備用路徑風(fēng)險度最小。

在搜索備用路徑時，將路徑集合中各個元素的風(fēng)險度作為權(quán)值進行路徑選擇，需要對路徑元素的風(fēng)險度進行定量計算。風(fēng)險評估是指依據(jù)一定的標準，基于網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)的資產(chǎn)、面臨的威脅，存在的脆弱性、采取的措施，定性或定量的評估網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)的風(fēng)險狀況，判斷危險事件發(fā)生的可能性和危險事件帶來的損失。一般來說，風(fēng)險定義為損失的不確定性，則業(yè)務(wù)路徑集合中各元素的風(fēng)險定義為該元素可能因為故障中斷而對電力通信網(wǎng)造成損失的大小。由于各種各樣的因素(如自然災(zāi)害、施工破環(huán)、設(shè)備老化等)，電力通信網(wǎng)中的鏈路和節(jié)點無法確保承載的業(yè)務(wù)百分之百的安全，都有發(fā)生故障的概率。則鏈路和節(jié)點風(fēng)險度與故障發(fā)生的概率相關(guān)，且成正比，鏈路和節(jié)點故障的可能性越大，鏈路和節(jié)點的風(fēng)險越大。電力通信網(wǎng)承載著各種類型的業(yè)務(wù)，不同類型的業(yè)務(wù)對電力一次系統(tǒng)有著不同的保障作用，某些類型的業(yè)務(wù)對電力系統(tǒng)的安全運行起著支撐作用，比如安穩(wěn)控制業(yè)務(wù)和繼電保護業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)的中斷會對電力系統(tǒng)造成不可彌補的損失，而某些類型的業(yè)務(wù)在電力通信網(wǎng)中有不同的重要性，則節(jié)點和鏈路風(fēng)險度與其上承載的業(yè)務(wù)重要度成正相關(guān)，業(yè)務(wù)的重要度越大，承載這條業(yè)務(wù)的節(jié)點和鏈路的風(fēng)險也越大。

對于鏈路和節(jié)點來說，其上承載的業(yè)務(wù)個數(shù)越多，該節(jié)點和鏈路中斷影響的業(yè)務(wù)也越多，對電力通信網(wǎng)造成的危害也越大。電力通信網(wǎng)的通信節(jié)點所在的站點在實際情況中有不同類型，如調(diào)度中心、500KV站點、200VK站點等，這些站點在電網(wǎng)系統(tǒng)中存在電壓等級或管理等級以及規(guī)模大小區(qū)別，不同站點等級的大小反映了其在電力通信網(wǎng)中的影響程度，節(jié)點所在的站點重要度越高，當節(jié)點出現(xiàn)故障時，所造成的影響范圍和程度也就越大。

因此，鏈路的風(fēng)險度與鏈路故障發(fā)生的概率、鏈路重要度、鏈路上承載業(yè)務(wù)的重要度和業(yè)務(wù)數(shù)量有關(guān)，節(jié)點的風(fēng)險度與節(jié)點鏈路故障發(fā)生的概率、節(jié)點重要度、節(jié)點上承載業(yè)務(wù)的重要度和業(yè)務(wù)數(shù)量有關(guān)，具體地，可采用如下公式進行表示：

為節(jié)點v_i的故障發(fā)生概率，為節(jié)點v_i的重要度，為鏈路e_ij的故障發(fā)生概率，為鏈路e_ij的重要度，為節(jié)點v_i上承載業(yè)務(wù)s_k的業(yè)務(wù)重要度，為業(yè)務(wù)s_k的個數(shù)，S為節(jié)點v_i上承載業(yè)務(wù)的集合。

本發(fā)明在提出的最大不相交算法的基礎(chǔ)上進行改進，以時延和風(fēng)險度為權(quán)值，在電力通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲中對現(xiàn)有業(yè)務(wù)進行路由規(guī)劃，選出業(yè)務(wù)的主路徑、備用路徑，該方法的流程如圖2所示，具體的實現(xiàn)步驟如下。

1.初始化，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)G(V,E,W)；設(shè)置W為網(wǎng)絡(luò)中各元素的權(quán)值集合，W(v_i)和W(e_ij)分別表示為節(jié)點v_i和邊e_ij的二維權(quán)值向量，即以節(jié)點v_i為例，W(v_i)＝{w₁(v_i),w₂(v_i)}，其中w₁為時延，w₂為節(jié)點風(fēng)險度；設(shè)置業(yè)務(wù)列表(v_s,v_t)，并按業(yè)務(wù)重要度降序排列，其中v_s為源節(jié)點，v_t為目的節(jié)點。

2.從業(yè)務(wù)列表中選擇當前待配置業(yè)務(wù)(v_s,v_t)。

3.使用改進的Dijkstra算法，以節(jié)點時延和鏈路時延w₁為權(quán)值，獲取源節(jié)點v_s到目的節(jié)點v_t的一條最短路徑path1。

4.對獲取的最短路徑path1進行節(jié)點分裂，修改分裂后的節(jié)點和邊的連接關(guān)系，以及它們的權(quán)值，得到新的網(wǎng)絡(luò)拓撲G₁，節(jié)點分裂與現(xiàn)有的最大不相交算法中的節(jié)點分裂過程相同，這里不再贅述。

5.在新的網(wǎng)絡(luò)G₁中，使用改進的Dijkstra算法，根據(jù)公式(4)和(5)計算節(jié)點風(fēng)險度和鏈路風(fēng)險度，以節(jié)點風(fēng)險度和鏈路風(fēng)險度之和w₂為權(quán)值，搜索源節(jié)點v_s和目的節(jié)點v_t之間的最短路徑path2。

6.判斷最短路徑path2中是否包含有分裂節(jié)點，若有，則還原path2中的分裂節(jié)點，得到path3。

7.將path1和path2或者path1與path3組成一個新的網(wǎng)絡(luò)，并刪除二者的共同邊，組成網(wǎng)絡(luò)G₂。當path2中包含有分裂節(jié)點時，將path1與path3組成一個新的網(wǎng)絡(luò)；當path2中沒有分裂節(jié)點時，將path1與path2組成一個新的網(wǎng)絡(luò)。

8.在G₂上實行以w₁為權(quán)值的改進的Dijkstra算法，得到源節(jié)點v_s到目的節(jié)點v_t的最短路徑pathA，輸出作為主路徑MP。

9.將pathA對應(yīng)的邊在圖G₂上去除，得到另一條路徑pathB，輸出作為備選路徑BP。

10.將輸出的主路徑配置在該網(wǎng)絡(luò)中，更新網(wǎng)絡(luò)分布，若有業(yè)務(wù)未分配，則返回步驟2中，執(zhí)行步驟3-10進行路由配置，直至所有業(yè)務(wù)的路由配置完成。

本發(fā)明一種電力通信網(wǎng)的雙路由配置裝置的實施例

本實施例中的電力通信網(wǎng)配置裝置以業(yè)務(wù)風(fēng)險度和傳輸時延為權(quán)值來獲取兩條完全不相交的路徑，建立以下目標函數(shù)：

其中MP和BP分別為主路徑和備用路徑的節(jié)點和邊的集合，T_MP為主路徑的傳輸時延，R_BP為備用路徑的風(fēng)險度。

具體地，該配置裝置包括：用于構(gòu)建一個無向圖G(V,E)表示電力通信網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)的模塊，其中G為網(wǎng)絡(luò)拓撲，V為圖G的節(jié)點集合，E為圖G的邊集合，即通信鏈路的集合；用于以鏈路和節(jié)點上的時延為權(quán)值，獲取源節(jié)點到目的節(jié)點的一條最短路徑path1的模塊；用于對path1進行節(jié)點分裂，修改分裂后的節(jié)點和邊的連接關(guān)系以及它們的權(quán)值，得到新的網(wǎng)絡(luò)拓撲G₁的模塊；用于在新的網(wǎng)絡(luò)G₁中，以鏈路和節(jié)點風(fēng)險度為權(quán)值，獲取源節(jié)點到目的節(jié)點之間的最短路徑path2的模塊；用于將path1和path2組成一個新的網(wǎng)絡(luò)，并刪除二者的共同邊，組成網(wǎng)絡(luò)G₂的模塊；用于在網(wǎng)絡(luò)G₂中以時延為權(quán)值，獲取源節(jié)點到目標節(jié)點的最短路徑pathA作為主路徑MP的模塊；用于將pathA對應(yīng)的邊在網(wǎng)絡(luò)G₂上去除，得到另一條路徑pathB作為備用路徑BP的模塊。各模塊的具體實現(xiàn)手段已在方法的實施例中進行了說明，這里不再贅述。

為了驗證本發(fā)明的有效性，下面以某電力公司SDH網(wǎng)絡(luò)的部分拓撲為例進行仿真，其采用的網(wǎng)絡(luò)拓撲如圖2所示，共有17個節(jié)點以及25條鏈路(光纜)，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中共有20條繼電保護業(yè)務(wù)。

結(jié)合網(wǎng)絡(luò)實際拓撲，可以得到各節(jié)點之間鏈路長度，進一步利用公式(1)得到相鄰節(jié)點之間的傳輸時延，利用公式(4)和(5)，結(jié)合節(jié)點重要度、鏈路重要度、業(yè)務(wù)重要度和業(yè)務(wù)數(shù)量得到節(jié)點和鏈路的風(fēng)險度，對于得到的節(jié)點和鏈路重要度，利用公式(2)可以得到各條業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)風(fēng)險度?，F(xiàn)為業(yè)務(wù)2-15配置雙路由，其中主路由以時延最小為目標，備選路由以風(fēng)險度最小為目標。

以節(jié)點和鏈路時延為權(quán)值，利用改進的Dijkstra算法得到業(yè)務(wù)15-3的最短實驗路徑path1為[15,16,17,13,14,12,3]，業(yè)務(wù)時延為0.379ms；以path1為基礎(chǔ)進行節(jié)點分裂，根據(jù)本發(fā)明中的步驟5-9，得到備選路由[15,8,7,5,4,3]，風(fēng)險度為4.94E-13。

本發(fā)明在現(xiàn)有最大不相交路由算法的基礎(chǔ)上，考慮了時延和風(fēng)險度約束，以時延為權(quán)值確定主路徑，以風(fēng)險度為權(quán)值確定備用路徑，在降低電力通信網(wǎng)業(yè)務(wù)傳輸時延的同時，當鏈路或節(jié)點出現(xiàn)故障時，能夠快速調(diào)整至風(fēng)險較低的備用路由，來確保業(yè)務(wù)的穩(wěn)定傳輸。