【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力通信网领域，尤其涉及一种基于业务特征的电力通信业务风险均衡路由优化方法。
技术介绍
1、随着国家电力系统与电网的快速发展，电力通信网也不断延伸扩展，其通信传递方式以及业务功能呈现多样化特点。显而易见，未来电网会朝着智能电网的方向不断演进。为了让智能电网可以实现安全可靠地运行，重要前提是保证电力通信网的安全实时可靠，这是因为智能电网上的实时信号控制以及通信讯息的及时传递，依赖于电力通信网的支持。同时为了实现智能管理，也要依靠一张安全可靠的电力通信拓扑网络来承载管理讯号的传递和交换。
2、众所周知，电力通信网是整个电网系统的第二个实际运行网，承载着种类繁多的业务请求，例如安全稳定、智能管理、信号监控等，除此之外，生产调度控制也与其息息相关。在现有以及可预见的未来，系统、网络之间的讯息传递交换和相互的影响将会变得越来越繁杂。与此同时，越来越多的业务被大量应用承载到网络上，从而出现了网络业务拥挤、分布不均、总体风险值增加等诸多问题。又鉴于网络故障本身带有的随机性频繁性特征，使得业务路由带有一定风险性。因此，有必要将风险均衡因素列入对电力通信网业务分配的量化过程之中，继而保障网络的实时性、安全性和可靠性。
3、目前越来越多的研究者关注该项主题内容。当下对于电力通信网路由优化的研究成果结论，更多的是在于网络拓扑优化、架构安全可靠提升这些方面，但是绝大多数的研究缺乏业务特征分析，并且把它与风险均衡因素归并在一起进行探究，这导致的结果就是缺乏实际应用价值和针对性。鉴于在实际情况下，电网对安全可靠性的要求
4、因此针对该项研究主题，需要对应用场景进行拆分，从业务的角度进行分析和设计路由优化机制。
技术实现思路
1、本专利技术致力于研究一种基于业务特征的电力通信业务风险均衡路由优化方法，可以解决电力通信业务风险均衡路由优化机制问题，保障网络安稳运行，提升业务安全可靠实时等性能指标。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供了一种基于业务特征的电力通信业务风险均衡路由优化方法，其包括：
3、s1：建立业务重要度评价体系并对重要度进行排序，其具体步骤包括：
4、s101：利用层级原则构建业务重要度评估模型，所述模型分为两层，初级层是业务重要度，从实时性、可靠性、安全性三个指标来评价；次级层是确定三个指标的具体次级评价规则，实时性从实时类型、实时要求、时延三个指标来评价，可靠性从安全要求、安全区间两个指标来评价，安全性从通道带宽、误码率两个指标来评价；
5、s102：分别计算初级层中三个指标的权重以及次级层中七个指标的权重；
6、s103：计算业务指标的综合权重度，所述业务指标的综合权重度等于所述指标对应初级层指标的权重乘以次级层指标的权重；
7、s2：进行路径选择，得到风险度相对最优的业务路径，其具体步骤包括：
8、s201：根据所述综合权重度对待处理业务进行降序排列，并将所述待处理的业务设置为等待状态，把等待状态里综合权重度最高的业务添加进处理队列；
9、s202：路由筛选，判断是否已完成路由优化，倘若已完成则转至s3；如果并未全部完成，则利用k-dijkstra算法筛选出前k条最短路径作为备选路径；
10、s203：对于所述备选路径，通过最大最小公平约束公式作为依据计算出风险性能最优的解方案；倘若不存在最优解，则动态提高本批次中处于等待状态的其他业务重要度等级，并将所述不存在最优解的备选路径从处理队列中移除，然后返回s201，重新进行业务重要度排序；所述最大最小公平约束的公式为：
11、
12、式中，ndi表示节点或设备vi的风险程度，edij表示链路eij的风险程度，r表示路由决策选择风险度；
13、s204：对队列进行更新，把已处理的业务转为执行状态，并进行路由配置，同时对网络中的链路风险度和节点风险度进行更新，然后返回s201；
14、s3：构建以实时时延以及总体网络风险度作为优化目标的单类多业务路由优化模型，其公式为：
15、min zn
16、min red
17、
18、式中，zn表示实时时延，red为总体网络风险均衡度，其公式为：
19、
20、式中，约束条件表示电力通信网络中每一项业务路径通道时延必须小于等于国家电网规定的上限数值；
21、s4：利用改进的遗传算法求解所述单类多业务路由优化模型，其具体步骤包括：
22、s401：dna编码和解码，根据电力通信网络业务重要度评价体系筛选出较为重要的实时生产控制业务，并计算其总体风险度，按照总体风险度进行降序排列，进一步筛选出路由分配优先级较高的业务，从而产生一个待分配业务聚合{s1,s2,...,sn}，然后计算满足条件的可进行分配调度的设备以及通道，并且对所述设备以及通道进行保存，符合条件的可分配数量为选择参数的取值上限；
23、s402：设置遗传算法的基本参数和种群，当前遗传代数k的数值设置为1，遗传代数的最大值是k，对于所述s401筛选出的n个待分配业务聚合进行划分处理，采用模糊集合矩阵的方式构建起n个初代父物种；同时引入缓冲存储以及内部存储，令所述n个初代父物种彼此之间进行随机交叉遗传变异，产生新的子物种，同时选出y个完备解聚合与z个不受支配解聚合，针对完备解聚合，进一步计算对应的选择参数，将不受支配解聚合安排存放至缓冲存储中；
24、s403：物种间的演化遗传，新产生的子物种之间彼此随机交叉遗传，产生完备阶聚合，更新完备解聚合y，再对缓冲存储中表现优异的非支配解个体与完备解聚合糅杂起来，通过多目标约束函数的计算，对不受支配解聚合进行层次划分，得出不同层级中的距离数值，并且进行降序排列，进而实现对物种、内部存储以及缓冲存储的更新，选择出不受支配较为明显的对象，再将处理s后的选择参数依次分发给对应的子物种；
25、s404：对参数进行变异处理，对已经变异后的物种随机进行交配传递，遗传产生新的k+1代遗传子物种；
26、s405：对s403-s404进行循环操作，直到遗传代数k＝k，跳出循环，得到最终的优化结果。
27、优选方式下，所述实时时延的计算公式为：
28、t(qni)＝∑tv(vi)+∑te(le)
29、式中，t(qni)表示路径上面的实时时延，tv(vi)表示第i个设备的时延，te(le)表示长度为的该条链路的实时时延。
30、本专利技术还提供了一种利用上述方法实现的系统，包括如下模块：
31、排序模块，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于业务特征的电力通信业务风险均衡路由优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述基于业务特征的电力通信业务风险均衡路由优化方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述基于业务特征的电力通信业务风险均衡路由优化方法，其特征在于，所述实时时延的计算公式为：
4.一种利用上述方法实现的系统，其特征在于，包括如下模块：
5.根据权利要求4所述系统，其特征在于，
6.根据权利要求5所述系统，其特征在于，所述实时时延的计算公式为：
【技术特征摘要】
1.一种基于业务特征的电力通信业务风险均衡路由优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述基于业务特征的电力通信业务风险均衡路由优化方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述基于业务特征的电力通信业务风险均衡路由优...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙婷，吴江宁，赵晓茹，王新宁，李振威，孙佳宸，尹梓安，赵云，余海龙，杜思瑶，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司大连供电公司，
类型：发明
国别省市：
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