基于鏈路重要度的電力通信網(wǎng)鏈路保護(hù)方法

顏慧1 李佳蓉2 楊璐瑜3

（國網(wǎng)重慶電力公司北碚供電分公司，重慶 400000）

電力通信是一種負(fù)責(zé)信息傳輸?shù)膶I(yè)性網(wǎng)絡(luò)，承擔(dān)著電力系統(tǒng)傳輸和管理業(yè)務(wù)的重要的功能，它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，規(guī)模龐大，在任何細(xì)節(jié)處發(fā)生故障都有可能對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行造成干擾。隨著通信系統(tǒng)自動化水平的日益提高，電力通信網(wǎng)在企業(yè)生產(chǎn)和調(diào)度方面處于舉足輕重的地位，對傳輸?shù)陌踩缘囊笠苍絹碓礁?。所以，對于風(fēng)險(xiǎn)的規(guī)避是十分有必要的，通過風(fēng)險(xiǎn)的評估，能夠評估出影響電力通信的因素以及對電力通信系統(tǒng)會造成怎樣的后果，了解這些之后，便于采取有效的措施，降低風(fēng)險(xiǎn)帶來的損失。

一、鏈路重要度的鏈路保護(hù)方法的簡述

通過借助網(wǎng)絡(luò)科技的力量來對鏈路的故障問題進(jìn)行改善，是一個(gè)重要的突破思路，同時(shí)也成為當(dāng)下研究的熱點(diǎn)問題。保護(hù)是一種采取措施的保護(hù)技術(shù)，電力通信系統(tǒng)能夠通過鏈路保護(hù)的策略獲得更加安全可靠的性能，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通信的鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，鏈路能夠自動切換到備用的鏈路上，從而不影響整個(gè)系統(tǒng)的順利運(yùn)行，但是必須要求此切換環(huán)節(jié)的過程要在很短的時(shí)間內(nèi)完成，留下充足的空間容量，從而不影響整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)。通過保護(hù)鏈路的方式間接的保護(hù)了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，但是這樣的方法顯得有些復(fù)雜和多余。最高效的方法是找到關(guān)鍵的鏈路對其進(jìn)行保護(hù)，這樣能夠節(jié)省能源，同時(shí)更高效的保護(hù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的可靠性。

鏈路保護(hù)可以根據(jù)鏈路的數(shù)量劃分為兩種，一種是單鏈保護(hù)，一種是雙鏈保護(hù)。傳統(tǒng)的鏈路保護(hù)方式是從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，很少顧及到傳輸業(yè)務(wù)的特點(diǎn)。比如有的依據(jù)鏈路結(jié)構(gòu)制定的保護(hù)策略，雖然在準(zhǔn)確性上占據(jù)了很大的優(yōu)勢，但是忽略了線路上的承載功能，并不能全面的反映出鏈路的重要性。在當(dāng)前階段更多的學(xué)者從電力業(yè)務(wù)的角度入手，對整個(gè)系統(tǒng)的電力通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了分析，對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行了評價(jià)，這些思路雖然在思路上提出了一種有效的評價(jià)鏈路的思維，但是并沒有具體的措施來保護(hù)鏈路，從而無法在實(shí)際中得到應(yīng)用。要從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)功能兩個(gè)方面入手，探索出保護(hù)鏈路重要度的思路。這種方法通過鏈路的重要度和可靠程度綜合決定，通過給定的可靠性的值，來確定最少保護(hù)鏈路的數(shù)量。這種方法能夠有效的選擇出哪條鏈路重要度較高，并對鏈路進(jìn)行保護(hù)，不但節(jié)約了資源，而且最大程度的保護(hù)了鏈路的穩(wěn)定性。

二、網(wǎng)絡(luò)模型的分析方法

通過借助網(wǎng)絡(luò)模型的方式進(jìn)行分析，用字母表示出網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)和鏈路集，鏈路發(fā)生故障的概率與影響因素之間有一個(gè)數(shù)量關(guān)系，根據(jù)實(shí)際的情況，定義出路徑的可靠性的表達(dá)關(guān)系式，它指的是網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之和對鏈路可靠性貢獻(xiàn)的平均值，在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，通過表達(dá)式我們可以計(jì)算出每條鏈路對于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可靠性的貢獻(xiàn)值，對得到的值進(jìn)行分析，從而得到一個(gè)相對重要性的關(guān)系結(jié)果。

三、業(yè)務(wù)分析

上面從網(wǎng)絡(luò)模型的方式分析了鏈路的重要度關(guān)系，著手點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但是并沒有對業(yè)務(wù)功能進(jìn)行考慮，在現(xiàn)實(shí)條件下，鏈路上實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)功能已經(jīng)由原來的單純的生產(chǎn)調(diào)度向信息智能化的方向發(fā)展，如果不對鏈路的業(yè)務(wù)功能進(jìn)行考慮，就不會綜合分析出每條鏈路的重要性。舉例說如果在整個(gè)電力通信網(wǎng)中丟失了一個(gè)保護(hù)業(yè)務(wù)，那么在整個(gè)系統(tǒng)中只是損失了一個(gè)小小的流量業(yè)務(wù)，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)中也不能進(jìn)行有效的反應(yīng)，但是卻有可能對整個(gè)系統(tǒng)帶來巨大的影響，所以從業(yè)務(wù)功能的角度分析鏈路的重要性也具有十分重要的意義。

通過相關(guān)的文件規(guī)定，對業(yè)務(wù)的區(qū)域主要劃分為四塊，控制區(qū)負(fù)責(zé)著整個(gè)系統(tǒng)的電力安全運(yùn)行，扮演著重要的角色。管理信息區(qū)是對系統(tǒng)的語音會話、電視系統(tǒng)的業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)，業(yè)務(wù)區(qū)有著不同等級的劃分。業(yè)務(wù)的重要度是一個(gè)衡量業(yè)務(wù)對于整個(gè)系統(tǒng)影響程度的重要概念，它是指在系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下，業(yè)務(wù)對于電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行造成的影響，影響的程度越高，表示業(yè)務(wù)的重要度越大。對于同時(shí)運(yùn)行多種業(yè)務(wù)的鏈路來說，需要綜合考慮其重要度的值。在通過鏈路重要度模型的方式分析出在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中鏈路的重要性，然后對重要性進(jìn)行一個(gè)排序，對重要度的順序進(jìn)行保護(hù)。

四、鏈路保護(hù)模型

對于一個(gè)給定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，要通過最少的鏈路來達(dá)到保護(hù)網(wǎng)絡(luò)可靠性的要求。從而對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行建模分析，并根據(jù)每個(gè)的特點(diǎn)選擇合適的算法。算法不但要在給定的條件下計(jì)算出鏈路保護(hù)的數(shù)量，而且還要使得保護(hù)鏈路的重要度的和達(dá)到最小。具體的過程是先計(jì)算出其中一條保護(hù)鏈路的重要度的可靠性，如果此時(shí)的可靠性滿足了要求，從滿足要求的保護(hù)鏈路中找到重要度最高的鏈路，這樣的線路即為被保護(hù)鏈路。如果計(jì)算出的鏈路不能滿足要求，那么就要計(jì)算兩個(gè)鏈路時(shí)網(wǎng)絡(luò)的可靠性，將計(jì)算出的兩條鏈路的可靠性與給定條件下的可靠性進(jìn)行比對，從滿足條件的鏈路中選擇重要度之和最大的鏈路，這條鏈路稱被保護(hù)鏈路。如果兩條仍不能滿足，那么逐漸遞增，直至選出能夠符合要求的保護(hù)鏈路集。

結(jié)束語：本文主要針對通信系統(tǒng)中的鏈路保護(hù)進(jìn)行討論，提出了一種基于鏈路重要度的保護(hù)方法，并對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和鏈路上所承擔(dān)的業(yè)務(wù)功能綜合考慮，建立了模型進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出一種最優(yōu)化的方案。這種方案在保護(hù)鏈路最少的情況下滿足了保護(hù)網(wǎng)絡(luò)可靠性的要求，對鏈路保護(hù)具有十分重要的意義。