一种电力光缆网桥接边挖掘方法与流程

本发明属于电力光缆，具体涉及到一种电力光缆网桥接边挖掘方法。

背景技术：

1、电力光缆网桥接边是指在电力光缆通信网络中用于连接不同子网或不同网络设备的技术，在电力光缆通信网络中，桥接边具有重要作用，它们影响着网络的性能、可靠性和扩展性，由于电力光缆通信网络通常具有复杂的拓扑结构和大量的设备节点，通过进行桥接边挖掘可以深入了解网络中的连接关系和数据流动，从而为网络的优化提供依据，并且通过识别桥接边，可以更好地理解网络中不同子网之间的通信模式，有针对性地进行网络优化，提高网络的性能和效率，但是现在对电力光缆进行桥接挖掘时，大多会重点进行桥接点的挖掘，对于桥接边则只是根据桥接点进行范围挖掘，无法发现电力光缆网络中各个设备、子网和区域之间不同的连接关系，导致桥接边的挖掘较为局限。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种电力光缆网桥接边挖掘方法。

2、解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种电力光缆网桥接边挖掘方法，包括以下具体步骤：

3、s1、构建网络拓扑图：将电力光缆系统转化为节点和边组成的网络图，其中节点代表光缆和终端设备，边代表它们之间的物理连接和逻辑关系；

4、s2、定义桥接边：确定电力光缆系统中的桥接边的定义，在电力光缆网络中，确认桥接边的物理链路与逻辑链路；

5、s3、社区结构检测：采用社区检测算法识别电力光缆网络中的社区结构，将电力光缆网络中的节点划分为不同的社区，并对生成的社区结构进行评估，衡量社区的质量和内部连通性；

6、s4、潜在桥接边检测：通过比较s3中所检测出的社区之间的连接，检测出连接着不同社区的边，并分析社区之间的边缘连接和桥接边的位置，识别潜在的桥接边；

7、s5、桥接边指标评估：对s4中检测到的电力光缆网络中的桥接边进行评估，对桥接边进行初步的分析与判断；

8、s6、桥边可视化处理：使用可视化工具对经过s5中经过分析与判断后的电力光缆网络中的桥接边进行可视化处理，使桥接边与电力光缆的网络结构能够更直观地被观察与分析；

9、s7、可视化结果分析：根据s6中经过可视化处理所得到的网络模型和桥接边视图，对桥接边的性能与网络结构进行分析；

10、s8、桥边关系汇总：根据s7中的分析结果确定电力光缆网络中的桥接边，并对桥接边的网络关系进行汇总，从而挖掘出影响网络效率和连通性的桥接边。

11、进一步的，所述s2中对桥接边进行定义时先确认电力光缆网络中的网络交换机与网络中继器，以定义桥接边的物理链路，之后确认电力光缆网络中的虚拟局域网，以定义桥接边的逻辑链路，最后确认电力光缆网络中的路由器协议，从而对桥接边能够有精准的定义。

12、进一步的，所述s3中的所采用的社区检测算法为louvain算法，通过模块度对网络社区的结构进行衡量，并采用模块化增益公式对模块度进行优化，从而得到详细的社区结构。

13、进一步的，所述模块化增益公式为：

14、

15、进一步的，所述模块化增益公式中∑in是在社区内的链路的权重总和，∑tot是关联到社区内的节点的链路上的权重总和，ki是关联到节点i的链路权重总和，ki,ni是从节点i连接到社区的节点的链路的总和，m是电力光缆网络中的所有的链路的权重总和。

16、进一步的，所述s5中对桥接边进行评估时，先采用边介数衡量边在最短路径中的重要程度，如果重要程度较高，则此边可能为桥接边，之后再通过聚类系数对节点与周围邻居节点之间紧密连接的程度进行分析，并通过边的聚类系数判断此边是否为桥接边。

17、进一步的，所述s6中使用的可视化工具为networkx，通过使用networkx建立电力光缆网络的模型，并进行桥接边的网络视图绘制，为桥接边的挖掘提供更为直观的视图。

18、进一步的，所述s7中对桥接边的性能与网络结构进行分析时，需要对桥接边的传输速率进行分析，并对桥接边的延迟进行分析，还需要对桥接边的缓存能力进行分析，扩大桥接边的挖掘范围，防止桥接边挖掘的局限性。

19、本发明的有益效果如下：本发明通过采用louvain算法进行社区检测，可以在电力光缆通信网络中帮助识别出不同的社区结构，识别各个设备、子网和区域之间存在的不同的功能和连接关系，扩大桥接边的挖掘范围，减少挖掘的局限性，有助于网络进行更细致的管理和优化，并且可以找到具有相似连接模式和功能的节点集合，为电力光缆网络优化提供依据，同时通过对社区内部和社区间连接的分析，有针对性地挖掘出影响网络效率和连通性的桥接边，使网络结构得到优化，提高电力光缆网络的性能和效率。

技术特征：

1.一种电力光缆网桥接边挖掘方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

2.根据权利要求1所述的一种电力光缆网桥接边挖掘方法，其特征在于，所述s2中对桥接边进行定义时先确认电力光缆网络中的网络交换机与网络中继器，以定义桥接边的物理链路，之后确认电力光缆网络中的虚拟局域网，以定义桥接边的逻辑链路，最后确认电力光缆网络中的路由器协议，从而对桥接边能够有精准的定义。

3.根据权利要求1所述的一种电力光缆网桥接边挖掘方法，其特征在于，所述s3中的所采用的社区检测算法为louvain算法，通过模块度对网络社区的结构进行衡量，并采用模块化增益公式对模块度进行优化，从而得到详细的社区结构。

4.根据权利要求3所述的一种电力光缆网桥接边挖掘方法，其特征在于，所述模块化增益公式为：

5.根据权利要求3所述的一种电力光缆网桥接边挖掘方法，其特征在于，所述模块化增益公式中∑in是在社区内的链路的权重总和，∑tot是关联到社区内的节点的链路上的权重总和，ki是关联到节点i的链路权重总和，ki,ni是从节点i连接到社区的节点的链路的总和，m是电力光缆网络中的所有的链路的权重总和。

6.根据权利要求1所述的一种电力光缆网桥接边挖掘方法，其特征在于，所述s5中对桥接边进行评估时，先采用边介数衡量边在最短路径中的重要程度，如果重要程度较高，则此边可能为桥接边，之后再通过聚类系数对节点与周围邻居节点之间紧密连接的程度进行分析，并通过边的聚类系数判断此边是否为桥接边。

7.根据权利要求1所述的一种电力光缆网桥接边挖掘方法，其特征在于，所述s6中使用的可视化工具为networkx，通过使用networkx建立电力光缆网络的模型，并进行桥接边的网络视图绘制，为桥接边的挖掘提供更为直观的视图。

8.根据权利要求1所述的一种电力光缆网桥接边挖掘方法，其特征在于：所述s7中对桥接边的性能与网络结构进行分析时，需要对桥接边的传输速率进行分析，并对桥接边的延迟进行分析，还需要对桥接边的缓存能力进行分析，扩大桥接边的挖掘范围，防止桥接边挖掘的局限性。

技术总结
本发明公开了一种电力光缆网桥接边挖掘方法，属于电力光缆技术领域，该电力光缆网桥接边挖掘方法，包括以下具体步骤：S1、构建网络拓扑图：将电力光缆系统转化为节点和边组成的网络图。本发明通过采用Louvain算法进行社区检测，可以在电力光缆通信网络中帮助识别出不同的社区结构，识别各个设备、子网和区域之间存在的不同的功能和连接关系，扩大桥接边的挖掘范围，减少挖掘的局限性，有助于网络进行更细致的管理和优化，并且可以找到具有相似连接模式和功能的节点集合，为电力光缆网络优化提供依据，同时通过对社区内部和社区间连接的分析，有针对性地挖掘出影响网络效率和连通性的桥接边，使网络结构得到优化，提高电力光缆网络的性能和效率。

技术研发人员：郭良,覃晓东,冯佳宾,窦佳欣,王社达,代彦,商锷,柳彤,宋新艳,朱玉彬
受保护的技术使用者：国网四川雅安电力（集团）股份有限公司汉源县供电分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24