一种通信网关键链路识别方法技术

技术编号:13834774 阅读:36 留言:0更新日期:2016-10-15 13:49
本发明专利技术公开了一种通信网关键链路识别方法,包括:依据实际网络架构,构建通信网络拓扑图;通过网络的邻接矩阵及度矩阵计算网络的拉普拉斯矩阵,由网络拉普拉斯矩阵得到网络连通片数目;计算通信网的改进自然连通度;令网络中各条链路依次失效,通过比较各条链路依次失效后所得网络拓扑子图的改进自然连通度与原网络拓扑图改进自然连通度的变化,获得各条链路的重要度;对链路重要度进行排序,排序靠前的链路即为网络关键链路。本发明专利技术提供的关键链路识别方法体现了链路对于网络中所有节点对之间替代路径冗余性的影响,并且综合考虑了链路失效后网络连通与不连通的情况,反映了链路对于全网络通信路径的贡献,并且算法计算形式简洁,复杂度低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信网链路分析
,具体涉及一种通信网关键链路识别方法。背景内容随着通信网规模愈加庞大,结构愈加复杂,网络的可靠性研究显得愈加重要。对通信网的关键链路进行识别,是通信网可靠性研究的方向之一。网络中关键链路遭到破坏时,网络可靠性降低,甚至导致大面积通信中断,因此在网络设计维护时,需要对重要链路进行重点保护以提高网络整体可靠性。在网络中多条链路同时故障的情况下,根据链路重要程度确定修复的先后顺序,同样能够减少网络损失。因此有效地评估网络中链路的重要度,挖掘关键链路,对于网络安全可靠通信具有十分重要的意义。链路重要度是识别关键链路的主要依据,现有链路重要度评估的传统方法包括介数法、生成树法、最短路径法等:1)边的介数是指所有节点对的最短路径中通过边i的最短路径数量。边的介数代表了该链路在所有节点对的交换过程中的重要程度。2)生成树法是指通过依次令网络中链路失效,比较链路失效后所得图的生成树数目得到链路重要度。链路删除后,网络生成树数目越少,该链路越重要。或者从链路正常工作角度出发,认为某条边收
缩后,得到的图对应的生成树数目越多,则该边越重要。3)最短路径法是指通过比较各条链路依次失效后对网络平均最短路径的影响反映边的重要度。边的介数以节点对经过该条链路最短路径的数目代表链路的传输能力,侧重于网络最短路径的分析,未考虑链路对于全网络通信路径的影响;生成树法和最短路径法存在链路删除后网络变得不连通而方法失效的问题。因此,以上方法对于通信网中关键链路的识别均具有一定局限性。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术旨在提供一种通信网关键链路识别方法,通过分析链路对于全网络通信路径冗余性的影响,综合考虑网络连通与不连通的情况,利用网络改进自然连通度的变化来计算链路的重要度。为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种通信网关键链路识别方法,包括如下步骤:S1根据通信网的实际架构建立网络拓扑图,并构建相对应的邻接矩阵及度矩阵;S2根据步骤S1中得到的邻接矩阵和度矩阵计算拉普拉斯矩阵;S3按下式计算所述网络拓扑图的改进自然连通度: λ ‾ ′ ( G ) = [ λ ‾ ( G ) ] μ ( G ) ; ]]>其中μ(G)为步骤S2所得的拉普拉斯矩阵L(G)零特征根的重数,为所述网络拓扑图的自然连通度,λj(G)为步骤S1所得的邻接矩阵A(G)的第j个特征值,N为网络拓扑图中节点的总数;S4令各条链路依次失效,比较各条链路依次失效后所得网络拓扑子图的改进自然连通度与原网络拓扑图的改进自然连通度,获得链路重要度;S5对链路重要度进行排序,得到排名靠前的关键链路。需要说明的是,步骤S1具体为:依据通信网的实际架构,构建相对应的网络拓扑图,所述网络拓扑图包括节点和链路,所述节点个数为N,所述链路个数为M,则网络拓扑图用图G描述如下:G=(V,E);其中V={v1,v2,...,vN本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通信网关键链路识别方法,其特征在于,包括如下步骤:S1根据通信网的实际架构建立网络拓扑图,并构建相对应的邻接矩阵及度矩阵;S2根据步骤S1中得到的邻接矩阵和度矩阵计算拉普拉斯矩阵;S3按下式计算所述网络拓扑图的改进自然连通度:λ‾′(G)=[λ‾(G)]μ(G);]]>其中μ(G)为步骤S2所得的拉普拉斯矩阵L(G)零特征根的重数,为所述网络拓扑图的自然连通度,λj(G)为步骤S1所得的邻接矩阵A(G)的第j个特征值,N为网络拓扑图中节点的总数;S4令各条链路依次失效,比较各条链路依次失效后所得网络拓扑子图的改进自然连通度与原网络拓扑图的改进自然连通度,获得链路重要度;S5对链路重要度进行排序,得到排名靠前的关键链路。

【技术特征摘要】
1.一种通信网关键链路识别方法,其特征在于,包括如下步骤:S1根据通信网的实际架构建立网络拓扑图,并构建相对应的邻接矩阵及度矩阵;S2根据步骤S1中得到的邻接矩阵和度矩阵计算拉普拉斯矩阵;S3按下式计算所述网络拓扑图的改进自然连通度: λ ‾ ′ ( G ) = [ λ ‾ ( G ) ] &mu...

【专利技术属性】
技术研发人员:何玉钧周生平李来杰高会生刘毅
申请(专利权)人:华北电力大学保定
类型:发明
国别省市:河北;13

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