一种电力通信网动态带宽资源优化方法技术

本申请公开了一种电力通信网动态带宽资源优化方法，适用于配电网通信系统，该方法包括：步骤1，根据城域网控制器和接入网控制器的资源授权应用，分配光线路终端的第一带宽和光网络单元的第二带宽；步骤2，根据可变轮询周期，检测光线路终端中包含的光网络单元的实时网络流量，并计算光网络单元的阈值因子；步骤3，当判定阈值因子等于0时，根据第一带宽、第二带宽和实时网络流量，生成配电网通信系统的带宽优化策略，其中，带宽优化策略包括光线路终端的终端带宽优化策略和光网络单元的单元带宽优化策略。通过本申请中的技术方案，解决了光接入网带宽分配实时性差、存在局限性的问题，实现了带宽分配与流量变化的实时同步。

A Dynamic Bandwidth Resource Optimization Method for Power Communication Network

【技术实现步骤摘要】
一种电力通信网动态带宽资源优化方法
本申请涉及配电网通信的
，具体而言，涉及一种电力通信网动态带宽资源优化方法。
技术介绍
配电通信网是国家电网公司智能电网建设的重要内容，各地广泛开展配电自动化、电能质量检测、配变实时检测、分布式能源接入等配电业务系统建设，并推动与之相适应的配网通信系统建设，基本形成以太网无源光网络(EPON)、工业以太网、无线、载波复合组网的技术路线，有效支撑了各类智能配电业务的运行。正是在这样的背景下，当前兴起的可编程集中控制式控制技术逐渐被电力系统所接受和认同。逻辑可编程集中的控制层面能够支持电力通信网络资源的灵活调度；灵活开放的接口能够支持其功能的按需调用；标准统一的南向接口能够实现设备的虚拟透明；而网络虚拟化技术与软件定义网络的结合又可以满足不同部门及业务对隔离性和安全性的需求。通过对物理网络和虚拟网络的融合控制及管理，实现智能和敏捷的配电通信网，有助于改变现有配电通信网络的静态化现状，并与以服务器领域为代表的主站动态化趋势相吻合，有力地为电力通信业务提供网络支撑，进一步实现电力通信网络向信息和通信技术(InformationandCommunicationTechnology，ICT)方向演进。而现有技术中，配电网通信在利用光线路终端(OpticalLineTerminal，OLT)和光网络单元(OpticalNetworkUnit，ONU)进行跨区域、跨网络数据通信时，首先要解决的就是传统光接入网带宽分配实时性差、存在局限性的问题，以便于实现网络带宽的分配与流量的变化实时同步。
技术实现思路
本申请的目的在于：解决了光接入网带宽分配实时性差、存在局限性的问题，实现了带宽分配与流量变化的实时同步。本申请的技术方案是：提供了一种电力通信网动态带宽资源优化方法，该动态带宽资源优化方法适用于配电网通信系统，配电网通信系统中包括至少一个城域网控制器、至少一个接入网控制器以及至少两个光线路终端OLT，其中，任一个光线路终端连接有至少两个光网络单元ONU，该动态带宽资源优化方法包括：步骤1，根据城域网控制器和接入网控制器的资源授权应用，分配光线路终端的第一带宽和光网络单元的第二带宽；步骤2，根据可变轮询周期，检测光线路终端中包含的光网络单元的实时网络流量，并计算光网络单元的阈值因子；步骤3，当判定阈值因子等于0时，根据第一带宽、第二带宽和实时网络流量，生成配电网通信系统的带宽优化策略，其中，带宽优化策略包括光线路终端的终端带宽优化策略和光网络单元的单元带宽优化策略。上述任一项技术方案中，进一步地，可变轮询周期的计算公式为：式中，C0为预设轮询周期，即可变轮询周期的初始值，e为自然常数，Pm为第m个光线路终端的流量波动参数，m为光线路终端的编号。上述任一项技术方案中，进一步地，阈值因子的计算公式为：式中，Amn为第m个光线路终端中第n个光网络单元的第二带宽，BT为网络负载繁忙阈值，Pmn为第m个光线路终端中第n个光网络单元的流量波动参数，Tmn为第m个光线路终端中第n个光网络单元的实时网络流量，Avmn为阈值因子。上述任一项技术方案中，进一步地，生成带宽优化策略，具体包括：步骤31，根据第一带宽和实时网络流量，计算阈值因子不为0的光网络单元的空闲带宽和值；步骤32，根据空闲带宽和值和第二带宽，计算光网络单元的第二带宽优化值，并根据第二带宽优化值，生成单元带宽优化策略，其中，第二带宽优化值的计算公式为：式中，Ain为第i个光线路终端的第一带宽，Iin为第i个光线路终端中第n个光网络单元的空闲带宽，空闲带宽和值的计算公式为：式中，IT为网络负载空闲阈值，Tin为第i个光线路终端中第n个光网络单元的实时网络流量，Pin为第i个光线路终端中第n个光网络单元的流量波动参数，Bij为第i个光线路终端中阈值因子为0的第j个光网络单元的带宽需求量，对应的计算公式为：式中，BT为网络负载繁忙阈值，B′ij为第i个光线路终端中阈值因子为0的第j个光网络单元优化后的带宽需求量，对应的计算公式为：上述任一项技术方案中，进一步地，生成带宽优化策略，具体还包括：步骤33，判断优化后的带宽需求量B′ij是否大于0，若是，执行步骤34，若否，执行步骤1；步骤34，接入网控制器向城域网控制器发送上行总带宽增加请求，其中，上行总带宽增加请求包括优化后的带宽需求量B′ij、实时网络流量以及流量波动参数；步骤35，根据上行总带宽增加请求，计算其余光线路终端的上行空闲带宽和值，对应的计算公式为：式中，Im为除第i个光线路终端之外的第m个光线路终端的上行空闲带宽，Am为除第i个光线路终端之外的第m个光线路终端的第一带宽，Tm为第m个接入网控制器的总流量，IT为网络负载空闲阈值，Pm为第m个光线路终端的流量波动参数；步骤36，根据上行空闲带宽和值和光线路终端的第一带宽，计算光线路终端的第一带宽优化值，并根据第一带宽优化值，生成终端带宽优化策略，其中，第一带宽优化值的计算公式为：式中，A′m为第一带宽优化值，B′ij为带宽需求量。上述任一项技术方案中，进一步地，动态带宽资源优化方法，还包括：步骤4，当判定优化后的带宽需求量B′ij大于上行空闲带宽和值时，城域网控制器向接入网控制器发送单元带宽验证请求，接入网控制器根据单元带宽验证请求，计算与其相连的光网络单元的第二公平因子，其中，第二公平因子Fin的计算公式为：Fin＝max{A′in-Ain，0}，n＝1,2,…,N，n≠j，式中，Ain为第i个光线路终端的第n个光网络单元的第二带宽，A′in为对应的第二带宽优化值；步骤5，当判定第二公平因子大于0时，根据第二带宽优化值和第二公平因子，计算第二恢复带宽值，并根据第二恢复带宽值生成第二带宽恢复指令，其中，第二带宽恢复指令用于恢复光网络单元的带宽，第二恢复带宽A″mn的计算公式为：式中，Amn为第i个光线路终端中第j个光网络单元的第二带宽，A′in为第i个光线路终端中除第j个光网络单元外的光网络单元的第二带宽优化值，Ain为对应的第二带宽，A′mn为第m个光线路终端中第n个光网络单元的第二带宽优化值。上述任一项技术方案中，进一步地，步骤5中计算第二恢复带宽值之前，具体还包括：步骤51，城域网控制器根据第一带宽优化值A′m，计算配电网通信系统中光线路终端的第一公平因子，其中，第一公平因子Fm的计算公式为：Fm＝max{A′m-Am，0}，式中，A′m为第m个光线路终端的第一带宽优化值，Am为第m个光线路终端对应的第一带宽；步骤52，判断第一公平因子是否等于0，若是，执行步骤53，若否，计算第二恢复带宽值；步骤53，根据第一公平因子和第一带宽优化值，计算第一恢复带宽，并根据第一恢复带宽生成第一带宽恢复指令，其中，第一恢复带宽恢复指令用于恢复光线路终端的带宽，第一恢复带宽A″m的计算公式为：式中，A′i为第i个光线路终端的第一带宽优化值，Im为除第i个光线路终端之外的第m个光线路终端的上行空闲带宽。本申请的有益效果是：通过根据可变轮询周期检测各个光网络单元的实时网络流量，并以对应的阈值因子为依据，生成带宽优化策略，解决了光接入网带宽分配实时性差、存在局限性的问题，实现了带宽分配与流量变化的实时同步。通过分别生成单元带宽优化策略本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力通信网动态带宽资源优化方法，其特征在于，所述动态带宽资源优化方法适用于配电网通信系统，所述配电网通信系统中包括至少一个城域网控制器、至少一个接入网控制器以及至少两个光线路终端OLT，其中，任一个所述光线路终端连接有至少两个光网络单元ONU，所述动态带宽资源优化方法包括：步骤1，根据所述城域网控制器和所述接入网控制器的资源授权应用，分配所述光线路终端的第一带宽和所述光网络单元的第二带宽；步骤2，根据可变轮询周期，检测所述光线路终端中包含的所述光网络单元的实时网络流量，并计算所述光网络单元的阈值因子；步骤3，当判定所述阈值因子等于0时，根据所述第一带宽、所述第二带宽和所述实时网络流量，生成所述配电网通信系统的带宽优化策略，其中，所述所述带宽优化策略包括所述光线路终端的终端带宽优化策略和所述光网络单元的单元带宽优化策略。

【技术特征摘要】
1.一种电力通信网动态带宽资源优化方法，其特征在于，所述动态带宽资源优化方法适用于配电网通信系统，所述配电网通信系统中包括至少一个城域网控制器、至少一个接入网控制器以及至少两个光线路终端OLT，其中，任一个所述光线路终端连接有至少两个光网络单元ONU，所述动态带宽资源优化方法包括：步骤1，根据所述城域网控制器和所述接入网控制器的资源授权应用，分配所述光线路终端的第一带宽和所述光网络单元的第二带宽；步骤2，根据可变轮询周期，检测所述光线路终端中包含的所述光网络单元的实时网络流量，并计算所述光网络单元的阈值因子；步骤3，当判定所述阈值因子等于0时，根据所述第一带宽、所述第二带宽和所述实时网络流量，生成所述配电网通信系统的带宽优化策略，其中，所述所述带宽优化策略包括所述光线路终端的终端带宽优化策略和所述光网络单元的单元带宽优化策略。2.如权利要求1所述的电力通信网动态带宽资源优化方法，其特征在于，所述可变轮询周期的计算公式为：式中，C0为预设轮询周期，即可变轮询周期的初始值，e为自然常数，Pm为第m个光线路终端的流量波动参数，m为所述光线路终端的编号。3.如权利要求1所述的电力通信网动态带宽资源优化方法，其特征在于，所述阈值因子的计算公式为：式中，Amn为第m个光线路终端中第n个光网络单元的所述第二带宽，BT为网络负载繁忙阈值，Pmn为所述第m个光线路终端中所述第n个光网络单元的流量波动参数，Tmn为所述第m个光线路终端中所述第n个光网络单元的所述实时网络流量，Avmn为所述阈值因子。4.如权利要求1所述的电力通信网动态带宽资源优化方法，其特征在于，生成所述所述带宽优化策略，具体包括：步骤31，根据所述第一带宽和所述实时网络流量，计算所述阈值因子不为0的所述光网络单元的空闲带宽和值；步骤32，根据所述空闲带宽和值和所述第二带宽，计算所述光网络单元的第二带宽优化值，并根据所述第二带宽优化值，生成所述单元带宽优化策略，其中，所述第二带宽优化值的计算公式为：式中，Ain为第i个光线路终端的第一带宽，Iin为第i个光线路终端中第n个光网络单元的空闲带宽，Bij为第i个光线路终端中所述阈值因子为0的第j个光网络单元的带宽需求量，B′ij为第i个光线路终端中所述阈值因子为0的第j个光网络单元优化后的带宽需求量。5.如权利要求4所述的电力通信网动态带宽资源优化方法，其特征在于，生成所述带宽优化策略，具体还包括：步骤33，判断优化后的带宽需求量B′ij是否大于0，若是，执行步骤34，若否，执行步骤1；步骤34，所述接入网控制器向所述城域网控制器发送上行总带宽增加请求，其中，所述上行总带宽增加请求包括所述优化后的带宽需求量B′ij、所述实时网络流量以及所述流量波动参数；步骤35，根据所述上行总带宽增加请求，计...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小宝，刘志刚，修成林，魏晓光，彭淦榕，李秀强，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司济南供电公司，
类型：发明
国别省市：山东,37