[發明專利]針對大規模區域故障的通信網絡脆弱性分析系統及其工作方法

有效

• 申請號: 201310675396.5
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103684864B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 王曉亮;鄧晨;陸桑璐
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/26
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 賀翔

1.一種針對大規模區域故障的通信網絡脆弱性分析系統，分析大規模區域故障對通信網絡的影響并定位對網絡影響最大的故障位置，其特征在于：該系統包括

區域故障模型，模擬真實世界的物理網絡拓撲，拓撲結構包括鏈路容量，節點和鏈路的地理位置信息；

計算分析模塊，計算分析網絡鏈路被打斷的個數和容量，端到端節點對之間流量變化，端到端節點對主路徑和備份路徑同時被切斷的概率及其平均值；

GUI模塊，接收區域故障模型的參數輸入，包括模型的選擇、變量值的設定并傳送至計算分析模塊，將計算分析結果即網絡中最脆弱的區域以可視化的方式標注出來。

2.一種針對大規模區域故障的通信網絡脆弱性分析系統的工作方法，其特征在于：其包括如下步驟：

1）首先模擬真實世界的物理網絡拓撲并構建區域故障模型，在該故障模型中，故障區域內的網絡設施會以一定的概率p被破壞，p越大表示該區域內的網絡越脆弱，而且被破壞的概率會隨著距離災害中心遠近以及所在災害區域的面積的不同而變化；

2）根據物理網絡拓撲對故障模型中的二維地理平面進行剖分，形成一系列網格，視每個網格中區域性故障對網絡設備的影響相同，以每個網格為故障中心，以給定指標Δ為衡量網絡性能的標準，計算區域故障發生在每個網格內時對網絡性能指標的影響Δn，然后通過幾何概率的知識，利用如下公式計算網絡性能指標，

Δ＝∑_n(area(n)/all?area)Δ_n

其中area(n)表示第n個網格的面積，all?area表示網絡部署的地理區域面積；

3）形成三個衡量網絡脆弱性的標準量：

（1）斷連的鏈路容量，即DLC：區域故障發生時，斷連的鏈路容量平均值。當鏈路容量為單位值時，表示平均斷連的鏈路數；

（2）點對之間減少的流量,即PTR：區域故障發生時，指定節點對之間的數據流量減少的平均值；

（3）點對之間斷連的概率,即PDP：區域故障發生時，指定節點對間工作路徑和保護路徑同時發生斷連的概率。

3.如權利要求2所述的針對大規模區域故障的通信網絡脆弱性分析系統的工作方法，其特征在于：該方法還包括步驟4）定位對網絡影響最大的故障區間的過程，具體為：依據上述計算出的三個衡量網絡脆弱性的標準量；將這些標準量從大到小排序，排在前面的對應的小方格集合構成了網絡中最脆弱的區域。