一种基于容迟容断的卫星网络与电力专网的协同方法技术

本发明专利技术公开了一种基于容迟容断的卫星网络与电力专网的协同方法，包括：检测并判断当前电力专网是否出现故障；若是则获取故障路段信息并结合电力数据传输路径计算得到有效中转节点及对应的目标卫星节点；将电力数据发送到第一卫星节点中；比较第一卫星节点及进入到该卫星节点通信范围内的所有卫星节点到目标卫星节点的送达概率，将电力数据发送到送达概率最大的卫星节点中；重复上述迭代过程，直到将电力数据发送目标卫星节点中；电力数据通过目标卫星节点发送到有效中转节点后，通过有效中转节点发送到目标节点中。本申请能够在发生自然灾害或者其他事故导致的电力通信中断时，实现电力数据安全稳定的传输，提高电力通信网络抵抗灾害的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于容迟容断的卫星网络与电力专网的协同方法
本专利技术涉及电力通信相关
，特别是指一种基于容迟容断的卫星网络与电力专网的协同方法。
技术介绍
在电力通信发展的前期，卫星通信曾经小范围地应用在电力调度生产上，但是由于传统卫星通信系统传输时延长、传输速率小、地面站建设周期长等特点影响卫星通信在电力系统中的推广应用，随着光纤通信、载波通信等通信方式的出现和日益发展成熟，载波通信及光纤通信被大范围地应用于电力系统，卫星通信则迅速退出电力系统通信建设领域。然而，自然灾害会造成多出光缆中断，导致大面积通信中止，这种情况屡见不鲜。为满足局部自然灾害及突发事件情况下的通信需求，加强在自然灾害、重大政治活动保供电的移动应急指挥通信保障能力，解决各级指挥中心与应急现场远程通信联络，建设卫星通信系统显得非常迫切。也即在实现本申请的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：当前的电力通信方式难以在发生自然灾害时满足电力数据的有效传输。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种基于容迟容断的卫星网络与电力专网的协同方法，能够在发生自然灾害或者其他事故导致的电力通信中断时，实现电力数据安全稳定的传输，提高电力通信网络抵抗灾害的能力。基于上述目的本专利技术提供的一种基于容迟容断的卫星网络与电力专网的协同方法，包括：检测并判断当前电力专网传输是否出现故障；若当前电力专网传输出现故障，则获取当前电力专网中出现故障的路段信息并结合当前待传输的电力数据的传输路径计算得到有效中转节点以及对应的目标卫星节点；其中，所述有效中转节点为能够与目标节点通信连接的节点；所述目标卫星节点为能够与所述有效中转节点通信连接的卫星节点；将电力数据发送到与当前节点最近的第一卫星节点中；其中，当前节点为电力专网中未出现故障时已传送到的电力专网节点；比较所述第一卫星节点以及进入到该卫星节点通信范围内的所有卫星节点到目标卫星节点的送达概率，将电力数据发送到所述送达概率最大的卫星节点中；重复上述迭代比较过程，直到已经将电力数据发送目标卫星节点中；电力数据通过目标卫星节点发送到有效中转节点后，通过有效中转节点发送到目标节点中。可选的，所述卫星网络至少包括地球静止轨道卫星以及低轨道卫星；其中，所述地球静止轨道卫星用于覆盖该卫星对地静止的区域并负责卫星网络的消息处理和转发；所述低轨道卫星用于加大卫星网络的覆盖率，并与所述地球静止轨道卫星配合，实现卫星网络的消息处理和转发。可选的，所述电力数据在卫星网络中通过存储转发的方式进行数据传输；所述存储转发为每个接收到电力数据的卫星节点均保存有所述电力数据的数据副本。可选的，在卫星网络中，卫星节点进行电力数据发送之前还包括：预先对电力业务数据进行分级处理，使得所有电力数据附带有级别标签；检测当前卫星网络的拥塞情况并判断当前卫星网络是否存在拥塞；若当前卫星网络存在拥塞，则根据待传输的电力数据附带的级别标签，按照优先级由高到低的顺序进行电力数据的传输；否则，正常发送电力数据。可选的，所述电力业务数据中的图像业务、流媒体业务以及数据业务的优先级由高到低排序。可选的，在卫星网络中，卫星节点接收电力数据之前还包括：检测当前卫星节点中的缓存暂用情况，判断当前节点是否处于拥塞状态；若是，则按照当前节点中保存的电力数据副本的时间以及级别标签进行综合分析并得到电力数据副本的综合排序，相应的丢弃排序靠后的电力数据副本并接收电力数据；否则，直接接收电力数据。可选的，所述计算得到有效中转节点的步骤还包括：基于当前电力专网中出现故障的路段信息对当前电力数据传输路径进行判断，得到当前电力数据传输路径中出现中断的路段；基于目标节点进行反向回溯，计算得到能够到达目标节点的相应中转节点；基于卫星通信成本和效率考虑，选取某一个中转节点或者目标节点作为有效中转节点。可选的，将与目标节点距离最远的中转节点选定为有效中转节点。从上面所述可以看出，本专利技术提供的基于容迟容断的卫星网络与电力专网的协同方法，通过对电力专利传输故障进行检测并且相应结合当前电力数据的传输路径可以得到能够到达目标节点的有效中转节点以及相应的目标卫星节点，进而使得电力数据能够通过卫星系统的不断转发最终发送到有效中转节点以及后续的目标节点中。此外，本申请为了提高电力数据在卫星系统中的传输效率和稳定性，采用送达概率比较的方式进行通信判断，基于卫星系统中不同卫星节点存在相对位置不断变化的趋势，进而可以使得电力数据不断靠近目标卫星节点，也即能够更快的将电力数据传输到有效中转节点中。因此，本申请能够在发生自然灾害或者其他事故导致的电力通信中断时，实现电力数据安全稳定的传输，提高电力通信网络抵抗灾害的能力。附图说明图1为本专利技术提供的基于容迟容断的卫星网络与电力专网的协同方法一个实施例的流程图；图2为本专利技术提供的卫星网络的星座结构示意图；图3为本专利技术提供的卫星网络与电力专网协同通信的结构示意图；图4为本专利技术提供的卫星网络中业务基于拥塞的分级传输原理示意图；图5为本专利技术提供的卫星节点基于拥塞状态发送电力数据的流程图；图6为本专利技术提供的卫星节点基于拥塞状态接收电力数据的流程图；图7为本专利技术提供的基于容迟容断的卫星网络与电力专网的协同方法另一个实施例的流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。需要说明的是，本专利技术实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本专利技术实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。本申请针对于现有电力专网在出现自然灾害或者故障时无法进行有效通信的问题，提出一种将卫星网络与电力专网相结合来克服上述缺陷的方案。其中，本申请专利技术人考虑到卫星通信系统以其独特的优点，特别是对距离的不敏感性，可以灵活方便地大范围直跳连接卫星覆盖范围内的任意站点，且卫星地面站与所在地域复杂地形状况无关，特别适合于综合性大城市的复杂地理、地形、电磁环境中使用，具有其它通信方式无法比拟的优势。因此，本申请认为可以利用卫星通信技术建设机动灵活、安全可靠、布局合理、规模适度的电力应急指挥通信系统，增加自备机动通信手段，整体提升应对自然灾害、处置突发事件、保障重大活动所需的应急通信能力。但是，节点数量较少、卫星节点缓存受到限制的卫星网络不同于传统网络，很多情况下往往无法满足保持通信链接的基本条件，存在以下问题：没有稳定可靠地端到端连接；数据传输只能通过节点与节点逐个传输的形式进行；网络中同时还存在着延迟较高、连接频繁中断、数据传输率较低的问题；而且通信设备能量和节点的缓存空间有限等特点。面对这类极端的网络使用环境，在传统互联网当中广泛使用的TCP/IP协议面临着很大的挑战和冲击，包括众多传统网络协议，研究人员研究了大量的传统路由协议，经过了大量的修改和更新之后，仍然无法完全地适用于这种新的极端受限网络。本申请认为可以基于容迟容断网络针对这种类型的网络专门设计一套量身定做的协议体系。其中，容迟容断网络以独特的保管传输机制，能够大大提高受限网络通信的可靠性，能更好的适应受限网络的物理特点和环境因素进行网络通信。由于容迟容断网络能够允许通信节点之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于容迟容断的卫星网络与电力专网的协同方法，其特征在于，包括：检测并判断当前电力专网传输是否出现故障；若当前电力专网传输出现故障，则获取当前电力专网中出现故障的路段信息并结合当前待传输的电力数据的传输路径计算得到有效中转节点以及对应的目标卫星节点；其中，所述有效中转节点为能够与目标节点通信连接的节点；所述目标卫星节点为能够与所述有效中转节点通信连接的卫星节点；将电力数据发送到与当前节点最近的第一卫星节点中；其中，当前节点为电力专网中未出现故障时已传送到的电力专网节点；比较所述第一卫星节点以及进入到该卫星节点通信范围内的所有卫星节点到目标卫星节点的送达概率，将电力数据发送到所述送达概率最大的卫星节点中；重复上述迭代比较过程，直到已经将电力数据发送目标卫星节点中；电力数据通过目标卫星节点发送到有效中转节点后，通过有效中转节点发送到目标节点中。

【技术特征摘要】
1.一种基于容迟容断的卫星网络与电力专网的协同方法，其特征在于，包括：检测并判断当前电力专网传输是否出现故障；若当前电力专网传输出现故障，则获取当前电力专网中出现故障的路段信息并结合当前待传输的电力数据的传输路径计算得到有效中转节点以及对应的目标卫星节点；其中，所述有效中转节点为能够与目标节点通信连接的节点；所述目标卫星节点为能够与所述有效中转节点通信连接的卫星节点；将电力数据发送到与当前节点最近的第一卫星节点中；其中，当前节点为电力专网中未出现故障时已传送到的电力专网节点；比较所述第一卫星节点以及进入到该卫星节点通信范围内的所有卫星节点到目标卫星节点的送达概率，将电力数据发送到所述送达概率最大的卫星节点中；重复上述迭代比较过程，直到已经将电力数据发送目标卫星节点中；电力数据通过目标卫星节点发送到有效中转节点后，通过有效中转节点发送到目标节点中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述卫星网络至少包括地球静止轨道卫星以及低轨道卫星；其中，所述地球静止轨道卫星用于覆盖该卫星对地静止的区域并负责卫星网络的消息处理和转发；所述低轨道卫星用于加大卫星网络的覆盖率，并与所述地球静止轨道卫星配合，实现卫星网络的消息处理和转发。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电力数据在卫星网络中通过存储转发的方式进行数据传输；所述存储转发为每个接收到电力数据的卫星节点均保存有所述电力数据的数据副本。...

【专利技术属性】
技术研发人员：马军，曾令康，傅宁，张喆，张琦，黄兆丰，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，国家电网公司，国网信息通信产业集团有限公司，北京国电通网络技术有限公司，北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：上海,31