一种最小环的电力系统保护OTN网络双路径规划方法技术方案

本发明专利技术公开了一种最小环的电力系统保护OTN网络双路径规划方法。针对电力系统保护通信网业务双路径规划方法计算复杂性高的技术局限性，本发明专利技术在充分分析电力系统保护业务双路径的链路互不交叉的技术特点基础上，通过获取电力系统保护OTN网络拓扑与链路资源信息，按照累计最短中位距离准则获取业务起始终止节点的邻节点，构建包含业务OTN节点集合节点在内的最小环路径，拆分最小环路为业务路径进行波道波长资源分配；在保证规划要求的前提下有效减小电力系统保护通信网业务双路径规划计算复杂性。

【技术实现步骤摘要】
一种最小环的电力系统保护OTN网络双路径规划方法
本专利技术涉及电力系统保护业务通信OTN网络路由规划
，具体涉及一种最小环的电力系统保护OTN网络双路径规划方法。
技术介绍
电力系统保护体系是控制大电网安全运行风险的重要技术支撑。鉴于电力系统保护业务涉及广域信息采集和多元协调精准控制等功能，因此对电力系统保护通信网的传输路径可靠性提出全新支撑要求，当前多采用光通信技术，如光传送网络(OpticalTransportNetwork，OTN)技术，构建电力系统保护通信网络，对电力系统保护业务在通信OTN网路中采用1+1备份的双路径路由规划模式保证业务传输可靠性。光传送OTN网络技术是承载大容量电力骨干传输网络的重要技术，其中路径的一个特点是通常包含环形路径，其中最小环路径是指环形网络中从某节点出发再回到该节点的最短距离路径。电力骨干传输网除承载电力系统保护业务外，还需要承载其它电力业务且业务的数量和类型日益增长；考虑到构建电力骨干传输网的OTN网络可用网络资源有限，因此如何在电力骨干OTN网络中为系统保护业务构建合适的双路径规划策略成为电力骨干OTN网络系统保护业务规划设计过程中重要环节。现有电力系统保护通信网的业务双路径规划方法通常是采用最短路径Dijkstra算法分别构建两条物理链路互不交叉的两条最短路径加以实现，该方法能够满足电力系统保护保护业务的通信服务质量要求；但需要分别进行两次路径规划步骤，规划复杂性高。针对电力系统保护通信网业务双路径规划方法计算复杂性高的技术局限性，本专利技术在充分分析电力系统保护业务双路径的链路互不交叉的技术特点基础上，通过获取电力系统保护OTN网络拓扑与链路资源信息，按照累计最短中位距离准则获取业务起始终止节点的邻节点，构建包含业务OTN节点集合节点在内的最小环路径，拆分最小环路为业务路径进行波道波长资源分配；在保证规划要求的前提下有效减小电力系统保护通信网业务双路径规划计算复杂性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于一种最小环的电力系统保护OTN网络双路径规划方法，该方法包括以下步骤：S1.获取电力系统保护OTN网络拓扑与链路资源信息；S2按照累计最短中位距离准则获取业务起始终止节点的邻节点；S3构建包含业务OTN节点集合节点在内的最小环路径；S4拆分最小环路为业务路径进行波道波长资源分配；S5重复S2，直至所有待加载业务完成路径规划。进一步地，所述步骤S1中，电力系统保护OTN网络的节点总数目为N(取值范围为5～50)，节点ID号标示为i(1≤i≤N)，节点i的空间拓扑坐标为Pi(xi,yi)；网络的链路总数目为M，节点i和节点j之间的链路为E(i,j)(1≤i,j≤N)，链路光纤长度为l(i,j)、链路波长容量为C(i,j)、链路承载业务后的业务链路占用波长数为f(i,j)(0≤f(i,j)≤C(i,j))。进一步地，所述步骤S2中，给定系统保护业务Spq，标记给定业务起始节点和终止节点分别为p和q；在网络拓扑中在p和q连接直线标记为L0将网络拓扑区域分成两个子区域标记为subA和subB，设k为p和q的距离相近节点ID序号，子区域subA和subB中与p距离相近节点分别标示为和子区域subA和subB中与q距离相近节点分别标示为和构建过节点p且垂直直线L0的法直线Lp，标示p与p与与间的空间拓扑欧式距离分别D(1)、D(2)和D(3)，以累计空间中位拓扑距离最小为优化目标，采用全枚举法，计算获取分别位于子区域subA和subB中的最优邻节点和类似地，构建过节点q且垂直直线L0的法直线Lq，标示q与p与与间的空间拓扑欧式距离分别D(4)、D(5)和D(6)，以累计空间中位拓扑距离最小为优化目标，采用全枚举法，计算获取分别位于子区域subA和subB中的最优邻节点和进一步地，所述步骤S3中，设业务OTN节点集合设链路预留波道度阈值为T；按照公式(1-f(i,j)/C(i,j))计算链路预留波道度；按照拓扑距离路径最小环准则，在满足环路链路波道度大于链路预留波道度阈值T条件下，采用最小跳数方法，构建包含业务节点集合节点在内的最小环路径optJ。进一步地，所述步骤S4中，将最小环路径optJ拆分为两条业务路径，按照拆分业务路径的链路分配OTN网络的光纤波道实现给定系统保护业务Spq的双业务路径的链路波道分配。与一般技术相比，本专利技术在充分分析电力系统保护业务双路径的链路互不交叉的技术特点基础上，通过获取电力系统保护OTN网络拓扑与链路资源信息，按照累计最短中位距离准则获取业务起始终止节点的邻节点，构建包含业务OTN节点集合节点在内的最小环路径，拆分最小环路为业务路径进行波道波长资源分配；在保证规划要求的前提下有效减小电力系统保护通信网业务双路径规划计算复杂性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术方法整体流程图。图2为本专利技术方法典型应用场景图。图3为本专利技术方法业务起始终止节点的邻节点获取示意图。图4为本专利技术方法最小环路径构建示意图。具体实施方式下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。如图1所示为本专利技术的方法流程图，以下结合具体实施例对本专利技术的方法进行进一步说明。具体实施例应用场景为一个含典型应用场景如图2所示，所述电力骨干OTN网络中包含10个节点，节点之间为双向光纤物理链路，物理链路上可承载保护业务的业务逻辑链路。其中所述网络中节点需要具备波长转换功能，节点能够收集及统计其所连接链路中可用波长的信息，能够将接收到的信息频率进行波长转换，转换成下一跳链路可用的波长频率，并将信息传送给下一节点。实施例一本专利技术提供的一种最小环的电力系统保护OTN网络双路径规划方法，包括以下步骤：S1.获取电力系统保护OTN网络拓扑与链路资源信息设电力系统保护OTN网络的节点总数目为N(取值范围为5～50)，节点ID号标示为i(1≤i≤N)，节点i的空间拓扑坐标为Pi(xi,yi)；设网络的链路总数目为M，节点i和节点j之间的链路为E(i,j)(1≤i,j≤N)，链路Eij的相关技术参数定义为：链路光纤长度为l(i,j)(单位为百公里)、链路波长容量为C(i,j)、链路承载业务后的业务链路占用波长数为f(i,j)(0≤f(i,j)≤C(i,j))；对网络中每个节点i，获取空间拓扑坐标为Pi(xi,yi)；对网络中每条链路E(i,j)，获取链路以上技术参数l(i,j)、C(i,j)和f(i,j)。实例中，设电力系统保护OTN网络的节点总数目为N＝10(取值范围为5～50)，节点ID号标示为i(1≤i≤N)，节点i的空间拓扑坐标为Pi(xi,yi)；设网络的链路总数目为M，节点i和节点j之间的链路为E(i,j)(1≤i,j≤N)，链路Eij的相关技术参数定义为：链路光纤长度为l(i,j)(单位为百公里)、链路波长容量为C(i,j)、链路承载业务后的业务链路占用波长数为f(i,j)(0≤f(i,j)≤C(i,j))；对网络中每个节点i，获取空间拓扑坐标为Pi(xi,yi)；对网络中每条链路E(i,j)，获取链路以上技术参数l(i,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种最小环的电力系统保护OTN网络双路径规划方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1：获取电力系统保护OTN网络拓扑与链路资源信息；S2：按照累计最短中位距离准则获取业务起始终止节点的邻节点；S3：构建包含业务OTN节点集合节点在内的最小环路径；S4：拆分最小环路为业务路径进行波道波长资源分配；S5：重复S2，直至所有待加载业务完成路径规划。

【技术特征摘要】
1.一种最小环的电力系统保护OTN网络双路径规划方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1：获取电力系统保护OTN网络拓扑与链路资源信息；S2：按照累计最短中位距离准则获取业务起始终止节点的邻节点；S3：构建包含业务OTN节点集合节点在内的最小环路径；S4：拆分最小环路为业务路径进行波道波长资源分配；S5：重复S2，直至所有待加载业务完成路径规划。2.根据权利要求1所述的一种最小环的电力系统保护OTN网络双路径规划方法，其特征在于，所述步骤S1中，电力系统保护OTN网络的节点总数目为N(取值范围为5～50)，节点ID号标示为i(1≤i≤N)，节点i的空间拓扑坐标为Pi(xi,yi)；网络的链路总数目为M，节点i和节点j之间的链路为E(i,j)(1≤i,j≤N)，链路光纤长度为l(i,j)、链路波长容量为C(i,j)、链路承载业务后的业务链路占用波长数为f(i,j)(0≤f(i,j)≤C(i,j))。3.根据权利要求1所述的一种最小环的电力系统保护OTN网络双路径规划方法，其特征在于，所述步骤S2中，给定系统保护业务Spq，标记给定业务起始节点和终止节点分别为p和q；在网络拓扑中在p和q连接直线标记为L0将网络拓扑区域分成两个子区域标记为subA和subB，设k为p和q的距离相近节点ID序号，子区域subA和su...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚实颖，罗劲瑭，陈一鸣，李均华，芶继军，高栋梁，周惟婧，祝和春，余葭苇，骆韬锐，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：四川,51