一种基于节点状态感知的网络拥塞规避方法技术

本发明专利技术提供一种基于节点状态感知的网络拥塞规避方法。包括：利用观测窗口内节点执行任务一步转移概率矩阵，分析节点运行状态特征；通过矩阵向量的相似性，建立节点运行状态序列模型；根据节点运行状态模型，实现对节点异常状态的检测；根据不同业务对时延与带宽的需求不同，对时延与带宽进行归一化处理；建立BPSO适应度函数，并对最优路径进行求解。本发明专利技术考虑了节点异常状态和不同业务对时延与带宽的需求不同，能够缓解电力通信网拥塞节点的拥塞程度，优化了网络资源，均衡了网络负载。均衡了网络负载。均衡了网络负载。

【技术实现步骤摘要】
一种基于节点状态感知的网络拥塞规避方法


[0001]本专利技术涉及电力通信网领域，具体是指一种基于节点状态感知的网络拥塞规避方法。

技术介绍

[0002]电力通信网是现代大型互联电网的重要组成部分，是实现电网实时交互的基础。随着电力系统向数字化方向的发展，电力系统的数据应用逐渐增多，对通信技术的要求也越来越多，电力系统传统的通信承载方式越来越难于满足用户的需求。因此，将IP网络作为电力通信网络的主要数据承载方式，得到极大的发展。然而，由于电力通信网的覆盖面积不断增大，承载的业务种类逐渐增多，而由业务突发性引起的网络数据流的不确定性，进而在某一时刻，造成IP网络中某一节点或部分链路发生拥塞是不可避免的。通信网络拥塞不仅仅与数据流量以及通信网络自身的拓扑结构存在联系，还影响着网络节点提供网络服务能力的大小。电力通信网一旦出现信息拥塞，将很可能影响各节点处业务的正常运转，危害电力系统的生产管理和安全运行。鉴于此，如何缓解节点或链路拥塞已成为影响电力通信网安全稳定运行、管理的关键问题。
[0003]拥塞规避是缓解网络中节点或链路拥塞的重要方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于节点状态感知的网络拥塞规避方法，包括以下步骤:步骤1:建立节点任务转移概率感知节点所有的任务构成一个任务集合建立节点任务转移频数M{X(n)＝t
i+n
|X＝t
i
}，建立任务转移概率P{X(n)＝t
i+n
|X＝t
i
}；步骤2:建立节点状态模型在指定的统计窗口内，将感知节点的状态定义为一步任务转移概率矩阵节点在连续时间窗口下得到的状态序列定义为状态流Γ。步骤3:感知节点异常状态将状态流中的每个状态与状态表中正常状态进行相似性判断，判断的阈值为Q。如果与状态表中所有状态的相似性均大于Q，则认为该状态为异常状态，报告异常状态并提交导致相似性大于Q的任务。步骤4:对时延和带宽进行归一化处理由于路径传输时延和其可用带宽具有不同量纲，缺乏统一的度量标准，因此首先对路径x上的传输时延f
D
(x)和可用带宽f
B
(x)进行归一化处理。步骤5:建立BPSO适应度函数利用三角模融合算子将路径传输时延f
D
(x)和可用带宽f
B
(x)进行融合，从而建立适应度函数F(x)，将多目标优化问题转化为单目标优化问题。步骤6:BPSO最优路径求解采用二进制粒子群编码方式。如果当前全局最优解P
g
满足最佳路由条件，则结束并输出当前最优解；否则，根据当前全局最优解和每个粒子的历史最优解更新粒子位置X(C)，得到新的粒子群X(C+1)，并继续搜索全局最优解。2.根据权利要求书1所述，对于节点异常状态的感知，其特征在于，所述步骤2、步骤3节点状态的的建模过程为：建立节点任务转移频数M{X(n)＝t
i+n
|X＝t
i
},t
i
,t
i+n
∈E,n≥1。其中，t
i
为第i个被执行的任务。节点从处于执行任务t
i
状态，经过n次任务转移处于执行任务t
i+n
状态的频数称为从t
i
到t
i+1
的n步转移频数，其中当n＝1时称为一步转移频数。建立任务转移概率P{X(n)＝t
i+n
|X＝t
i
},t
i
,t
i+n
∈E,n≥1。节点从处于执行任务t
i
状态，经过n次任务转移处于执行任务t
i+n
状态的观测概率称为从t
i
到t
i+1
的n步转移概率，其中当n＝1时称为一步转移概率。M
ij
表示T
i
到T
j
的一步转移频数，则M
ij
＝M{X(1)＝T
j
|X＝T
i
}。P
ij
表示T
i
到T
j
的一步转移概率，则P
ij
＝P{X(1)＝T
j
|X＝T
i
}。在指定的统计窗口内，将感知节点的状态定义为一步任务转移概率矩阵：状态S为节点在时间窗口w内所有任务的一步转移概率。当T
i
到T
j
之间没有观测到转移
时，P
ij
＝0。转移概率P
ij
的计算是取一定长度的时间窗口w，统计该窗口...

【专利技术属性】
技术研发人员：程路明，楼平，张国平，盛建雄，张云峰，魏星，叶韵，诸骏豪，李凌雁，虞思城，沈爱敏，杨佳彬，孙毅，时广浩，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：