电力通信传输网性能综合评估方法技术

本发明专利技术公开一种电力通信传输网性能综合评估方法，涉及电力通信传输技术领域，解决的技术问题是电力通信传输网性能综合评估，本发明专利技术通过感知单元感知电力通信传输网的通信信息特征，将感知到的数据信息通过无线通信模块传递到应用终端；通过构建改进型OTN+PTN组网模式组成电力通信传输网架，将输入的数据信息传输，通过分组传输网络实现数据信息传递，在分组传输网络中，通过扩展MPLS

【技术实现步骤摘要】
电力通信传输网性能综合评估方法


[0001]本专利技术涉及通信传输
，且更具体地涉及一种电力通信传输网性能综合评估方法。

技术介绍

[0002]输变电通信网络建设过程中面临如下挑战：电力业务需求多，安全和可靠性要求高；传统的TDM业务与新增的IP业务需要同时承载；变电站内通信接口复杂，维护困难；特高压超长距输电对超长距离通信的需求等。比如华为输变电通信解决方案用MS
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OTN设备建设电力通信传输网，承载调度电话、差动继电保护、SCADA业务以及办公自动化等业务，为客户建一张高安全、高可靠、低时延和面向未来的网络。
[0003]在上述方法中，虽然电力通信传输应用过程中，虽然也能够进行电力通信传输网运行过程中的评估，但是网性能在进行数据信息评估时，效率低下、传输信息评估能力欠佳。

技术实现思路

[0004]针对上述技术的不足，本专利技术公开一种电力通信传输网性能综合评估方法，能够有效地提高电力通信传输网性能综合评价，提高电力通信传输网运行效率。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：一种电力通信传输网性能综合评估方法，其中包括以下步骤：步骤一、通过感知单元感知电力通信传输网的通信信息特征，将感知到的数据信息通过无线通信模块传递到应用终端；步骤二、构建改进型OTN+PTN组网模式组成电力通信传输网架，将输入的数据信息传输，通信网络包括电力终端、光网络节点、中继节点、光纤链路和光电映射接口，通过分组传输网络实现数据信息传递，在分组传输网络中，通过扩展MPLS
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TP模块实现面向网络数据信息连接的数据分组传输，增加了标签转发能力，提高了基于IP地址的逐跳路由转发功能；其中扩展MPLS
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TP模块包括编码模块和识别模块；其中所述编码模块用于对电力通信传输网络架构中不同的数据节点进行编码，识别模块用于对编码后的数据节点进行识别；步骤三、通过优化模型对通信网络中电力通信传输网络性能进行评估，其中优化模型通过以下方法实现数据信息评估；优化模型函数构建方法通过以下步骤:(S31) 构建时延约束模型，时延约束模型函数表示为：（1）在公式（1）中，表示OTN层光传输时延，表示光纤链路中数据的传输速度，
表示通信网络光纤链路的长度，表示光网络节点设备的处理时延，表示通信网络路由跳数，表示路由总时延，通过公式（1）优化模型计算电力通信传输网络性能评估的时延约束； (S32) 构建数据通信的可靠性约束函数模型；电力通信网性能的可靠性约束与电力终端路径、OTN层光电接口路径和光纤路径的可靠度因素有关，表示了保护通信网中各模块无故障传输业务的概率，可靠性约束函数模型表示为：（2）在公式（2）中，表示光纤可靠性约束函数模型，表示电力通信主路径可靠度，表示电力通信备份路径可靠度，表示数据传输总可靠度； (S32) 构建电力通信网节点重要度函数；电力通信网节点重要度函数表示为：（3）在公式（3）中，表示电力通信传输网络中的电压等级权重，表示电力通信传输网络中的电力节点度数权重，表示电力通信传输网络中的节点电压等级，表示电力通信传输网络中的通信网电力节点度数；(S33) 构建电力通信传输网络中OTN层的节点重要度与光网络层节点风险和节点占用率，占用率函数为：（4）在公式（4）中，表示光层节点风险度权重，表示光层节点占用率权重，表示了光层归一化风险度，表示了归一化电力节点度数；电力通信传输网络中通信网络的节点可靠性能标准差函数表示为：（5）在公式（5）中，其中表示电力通信传输网络中通信平均节点占用率，表示电力通信传输网络中网络节点总数，表示电力通信传输网络中网络可靠度，通过公式（5）反映出电力通信传输网络中节点波动情况；(S34) 计算网络数据通信的网络延时；优化模型对通信网络中可靠路由优化时，计算初始光层节点的重要度和通信网络时延，统计所有的可达路径构成主路径集合记作为，对于集合中每条路径计算出分离路径，得到备份路径集合，再对主路径和备份路径中的平均节点重要度进行计算，平均节点重要度函数为：
（6）在公式（6）中，g、h表示OTN层网络节点，x、y表示主路径和备份路径的节点总数，表示网络数据节点为g时的节点重要度，表示网络数据节点为h时的节点重要度，通过公式（6）计算出节点重要度时，选择重要度最小的主路径和备份路径来传输电力通信系统中的业务数据，再对通信网络中节点重要度进行更新，以计算下一个电力通信传输网络中传输数据信息业务到达时的时间节点；步骤四、通过评估模块实现电力通信传输网络中通信评估，其中所述评估模块包括特征提取模块、卷积计算模块、池化计算模块、特征预测模块、信息聚类分析模块和损失计算模块，其中所述特征提取模块的输出端与卷积计算模块的输入端连接，卷积计算模块的输出端与池化计算模块的输入端连接，池化计算模块的输出端与特征预测模块的输入端连接，特征预测模块的输出端与信息聚类分析模块的输入端连接，信息聚类分析模块的输出端与损失计算模块的输入端连接；其中所述特征提取模块用于提取电力通信网络中的数据信息，所述卷积计算模块同于计算电力通信网络中的数据信息中的通信参数，池化计算模块用于对输入的信息特征图数值进行归一化，按照特征图归一化后的概率值大小随机采样选择；所述特征预测模块用于根据电力通信网络中的数据信息，预测电力通信网络中的数据信息在通信过程中的数据信息，信息聚类分析模块用于对输入的电力通信网络中的数据信息进行聚类分析和分类，以提高电力通信网络中的数据信息分类能力，所述损失计算模块用于计算电力通信网络中的数据信息在通信过程中的损失。
[0006]作为本专利技术进一步的技术方案，感知单元采用的控制芯片为STM32F429ZET6单片机，通过ARM32位的Cortex TM
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M4 的处理器内核实现通信数据信息的传输，其中所述感知单元具有12通道的DMA和112个快速I/O端口，主频范围为1.4~1.6GHZ。
[0007]作为本专利技术进一步的技术方案，感知单元感知到的数据信息为通信协议、网络通信模式、传输数据信息的格式、通信传输速度、组网模式、网络节点、数据流、数据流协议头、数据流符号、数据流特征信息、感知时延和链路带宽。
[0008]作为本专利技术进一步的技术方案，无线通信模块采用USR
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G806路由器。
[0009]作为本专利技术进一步的技术方案，MPLS
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TP模块通过模拟量采集电路采集电力通信网络中的数据信息，在输入通道中，由、和共同组成采集电路的输入集，和的电阻值分别为和，实现输入电流和电压的转换，其中二极管型号为SS34，实现了输入端反接保护，使最大正向导通压降为0.5V，模拟开关和运算放大器构成了采集电路的中间级，开关输出端级联一个电压跟随器。
[0010]作为本专利技术进一步的技术方案，电力通信传输网架为改进型OTN+PTN组网模式的电力通信网架构。
[0011]作为本专利技术进一步的技术方案，通过网络评估算法模型实现电力通信传输网络性能评估，其中网络评估算法的方法为：对电力通信网网络中FDD网络进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力通信传输网性能综合评估方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、通过感知单元感知电力通信传输网的通信信息特征，将感知到的数据信息通过无线通信模块传递到应用终端；步骤二、构建改进型OTN+PTN组网模式组成电力通信传输网架，将输入的数据信息传输，通信网络包括电力终端、光网络节点、中继节点、光纤链路和光电映射接口，通过分组传输网络实现数据信息传递，在分组传输网络中，通过扩展MPLS
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TP模块实现面向网络数据信息连接的数据分组传输，增加了标签转发能力，提高了基于IP地址的逐跳路由转发功能；其中扩展MPLS
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TP模块包括编码模块和识别模块；其中所述编码模块用于对电力通信传输网络架构中不同的数据节点进行编码，识别模块用于对编码后的数据节点进行识别；步骤三、通过优化模型对通信网络中电力通信传输网络性能进行评估，其中优化模型通过以下方法实现数据信息评估；优化模型函数构建方法通过以下步骤:(S31) 构建时延约束模型，时延约束模型函数表示为：（1）在公式（1）中，表示OTN层光传输时延，表示光纤链路中数据的传输速度，表示通信网络光纤链路的长度，表示光网络节点设备的处理时延，表示通信网络路由跳数，表示路由总时延，通过公式（1）优化模型计算电力通信传输网络性能评估的时延约束；(S32) 构建数据通信的可靠性约束函数模型；电力通信网性能的可靠性约束与电力终端路径、OTN层光电接口路径和光纤路径的可靠度因素有关，表示了保护通信网中各模块无故障传输业务的概率，可靠性约束函数模型表示为：（2）在公式（2）中，表示光纤可靠性约束函数模型，表示电力通信主路径可靠度，表示电力通信备份路径可靠度，表示数据传输总可靠度；(S32) 构建电力通信网节点重要度函数；电力通信网节点重要度函数表示为：（3）在公式（3）中，表示电力通信传输网络中的电压等级权重，表示电力通信传输网络中的电力节点度数权重，表示电力通信传输网络中的节点电压等级，表示电力通信传输网络中的通信网电力节点度数；(S33) 构建电力通信传输网络中OTN层的节点重要度与光网络层节点风险和节点占用率，占用率函数为：
（4）在公式（4）中，表示光层节点风险度权重，表示光层节点占用率权重，表示了光层归一化风险度，表示了归一化电力节点度数；电力通信传输网络中通信网络的节点可靠性能标准差函数表示为：（5）在公式（5）中，其中表示电力通信传输网络中通信平均节点占用率，表示电力通信传输网络中网络节点总数，表示电力通信传输网络中网络可靠度，通过公式（5）反映出电力通信传输网络中节点波动情况；(S34) 计算网络数据通信的网络延时；优化模型对通信网络中可靠路由优化时，计算初始光层节点的重要度和通信网络时延，统计所有的可达路径构成主路径集合记作为，对于集合中每条路径计算出分离路径，得到备份路径集合，再对主路径和备份路径中的平均节点重要度进行计算，平均节点重要度函数为：（6）在公式（6）中，g、h表示OTN层网络节点，x、y表示主路径和备份路径的节点总数，表示网络数据节点为g时的节点重要度，表示网络数据节点为h时的节点重要度，通过公式（6）计算出节点重要度时，选择重要度最小的主路径和备份路径来传输电力通信系统中的业务数据，再对通信网络中节点重要度进行更新，以计算下一个电力通信传输网络中传输数据信息业务到达时的时间节点；步骤四、通过评估模块实现电力通信传输网络中通信评估，其中所述评估模块包括特征提取模块、卷积计算模块、池化计算模块、特征预测模块、信息聚类分析模块和损失计算模块，其中所述特征提取模块的输出端与卷积计算模块的输入端连接，卷积计算模块的输出端与池化计算模块的输入端连接，池化计算模块的输出端与特征预测模块的输入端连接，特征预测模块的输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜兆山，
申请(专利权)人：广州市零脉信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：