基于重要节点和环境因素的电力通信网可靠性分析和优化机制

【摘要】：为了维护网络的日常工作和提升网络的鲁棒性,如何分析和提高电力通信网可靠性成为了关键的研究方向。首先,网络中的重要节点对于网络的健壮性有着非常关键的影响,重要节点的故障经常会导致大面积网络无法正常工作,因此对节点进行重要度排序来筛选出重要节点成为了其中的关键研究环节,在此基础上可基于重要节点来分析和提高电力通信网可靠性。另外,电力通信网所处的实际环境因素对于网络可靠性的影响也是不可忽视的,现有的针对电力通信网可靠性的研究往往仅从网络拓扑角度分析,没有结合电力通信业务和网络所在环境的特点,基于环境因素来研究电力通信网可靠性有更实际的价值和参考意义。因此,本文针对现有电力通信网可靠性研究方面的缺陷,结合了电力通信网的实际情况来分析和优化电力通信网可靠性。本文首先提出了适用于电力通信网的节点重要度评价算法,该算法结合网络拓扑和电力业务综合分析节点重要度。网络拓扑层中,在已有的网络凝聚度的基础上,新增了割点因素作为权重因子来区分割点和非割点。在电力业务层面,本文结合了电力业务指标和节点故障概率来进行综合分析。然后,本文模拟实现了三种不同的攻击模型对网络进行模拟攻击,通过网络抗毁性的变化来证明本文算法的合理性和正确性。最后,本文将电力通信网节点重要度评价算法应用于网络节点风险分析中,通过电力通信业务的路由重构来显著降低部分关键节点的风险度,从而降低了网络的整体风险,提高网络的可靠性。其次,已有的电力通信网可靠性学术研究很少考虑到网络所处的实际环境,为了进一步研究实际工作环境下的电力通信网可靠性,本文采用正态云模型对电力通信网所处的多维环境因素进行建模。为了将该模型引入可靠性分析中,采用受控混合随机petri网对电力通信网中的电力业务传输系统进行建模分析,通过仿真对比实验表明环境因素对系统可靠性的影响,为实际环境条件下的电力通信网可靠性分析提供了参考。同时,提出了考虑环境因素情况下的备份路由选择算法,通过观察不同备份路由条件下系统可靠性的变化情况来选择最合适的备份路由,达到提高系统可靠性的目的。