一种面向负载均衡的电力OTN路由优化算法

电力光传送网(optical transmission network,OTN)业务规划以最短路径为主,未考虑全局的负载均衡,容易引起局部压力高,从而增加网络运行的风险。针对该问题,分析已有业务路由优化算法常见目标与约束,并结合OTN特有的光信噪比(optical signal noise ratio,OSNR)特征,提出一种以负载均衡为目标,综合考虑电力OTN所特有的光传输约束和跳数等传统约束的业务路由优化算法。该算法首先综合考虑链路负载和OSNR、路由跳数,建立以网络负载均衡为目标,以OSNR、光功率和跳数为约束的业务路由优化模型;其次,分析优化模型的特征,并选用蚁群算法对路由进行优化;最后,依据西南某省电力公司现网数据进行仿真,验证了该机制相对于其他传统路由优化算法能够在保证OSNR和业务跳数的情况下,使网络负载更加均衡。     

传输通信网主流技术及其应用分析

随着我国通信业的不断发展,电力系统对传输通信网提出了更高的要求。本文针对当前传输通信网的多业务传送平台（MSTP）、自动交换光网络（ASON）、分组传送网（PTN）和光传送网（OTN）技术及其应用作出了分析。     

负载与风险联合均衡的电力通信网路由优化算法

针对电力通信网对高可靠性和高可用性的要求,提出一种考虑链路负载与业务风险联合均衡的电力通信网路由优化算法,以降低网络的阻塞率和业务传输风险。首先基于电力通信业务流特征,分析了节点和链路的带宽资源占用情况,建立了负载均衡模型。其次,结合电力通信网特点分析了光纤链路可用率,并考虑业务重要度分析了不同保护方式下业务的风险,进而设计了风险均衡模型。最后,引入均衡因子对链路负载与风险进行联合均衡,以同时降低网络的阻塞率和风险。选取江苏省某市的电力光缆路由网作为测试网络验证所提算法的有效性,仿真结果表明,与典型的负载均衡路由算法和最小故障风险损失的路由算法相比,该文所提算法能够同时降低网络的阻塞率和业务风险,均衡链路负载流量和风险值。     

基于最小路径选择度的电力通信网络路由优化策略研究

针对电力通信业务对服务质量和可靠性的要求越来越高,在软件定义网络的基础上提出了一种基于最小路径选择度的电力通信网络路由优化策略.将基于图形卷积网络的链路带宽占用率预测模型的预测结果与三角模算子相结合得到路径选择度,作为电力业务传输路径选择的依据,实现了电力通信网链路资源的动态分配.通过仿真与传统的路由优化策略进行丢包率、传输时延和链路带宽占用率等对比分析,验证该策略的优越性.仿真结果表明,该策略可以满足电力传输的要求,链路负载分配更加均匀,在丢包率、传输时延和链路带宽占用率方面均优于传统的路由优化策略.     

基于等势P圈的电力通信骨干网保护优化

为解决我国电力通信骨干网资源紧缺问题,该文主要研究可以同时保护变电站通信节点故障和站间光纤链路故障的路径P圈保护方案。依据电力通信网建设规范中提出的以端到端路径长度限制为业务时延约束,在考虑变电站间实际光纤链路容量限制的条件下,基于电力通信网业务典型的汇聚特征,提出等势P圈生成算法,然后建立最优化整数线性规划(integerlinearprogramming,ILP)配置模型,通过优化电力通信骨干网的通信通道配置来提高其资源利用率。以电力通信十三五规划中江苏省某地区的电力通信网拓扑为例进行仿真,并与现有的电力通信网双路由算法以及电信网络中的故障独立路径P圈算法进行对比,从资源利用率、保护路径长度以及最大业务容纳量等多项指标验证了该文所提算法的高效性。此外,业务路由均衡对等势P圈配置的优化也进行了初步研究。     

P-OTN技术在电力骨干通信网的应用及多业务承载策略研究

当前,电力通信业务IP化已大势所趋,传统的时分复用（TDM）业务量虽然很小,但可靠性和实时性要求极高,对电网的安全稳定运行至关重要,故电力通信网未来将是多业务并存的局面。随着各省光传送网（OTN）建设工程的实施,如何将现有的同步数字体系网（SDH）或分组传送网（PTN）与OTN网络高效融合以满足网络对各类业务的承载质量及传输可靠性成为网络融合首要解决的技术难题。通过分析电力系统的业务新需求和网络模型,探索分组增强型光传送网（P-OTN）技术的应用前景,并结合某省的情况提出融合组网模型及业务承载策略,该模型可针对多业务统一承载且能保证TDM业务的服务质量（QOS）要求。     

基于MPLS VPN的高可靠性数据通信网设计与实现

为了提高数据通信网的可靠性和可用性,提出了基于同步数字体系(SDH)和光传送网(OTN)双平面的网络架构,并在此基础上详细探讨多协议标记交换(MPLS)虚拟专用网络(VPN)业务接入及流量工程在服务质量保证和快速路由重启过程中的应用与实现。     

基于强化学习的电力通信网故障恢复方法

大规模的自然灾害或恶意攻击会引发智能电网中电力通信网的严重故障,如果不能及时恢复,将给电力系统的安全稳定运行带来极大的风险。为解决电力通信网络大规模故障后的恢复问题,在通信链路恢复资源有限的约束下,建立以失效业务数量恢复最大化为目标的电力通信网大规模故障后链路恢复模型。针对该模型,提出一种基于强化学习的启发式算法,该算法利用链路恢复资源和故障链路在失效业务中的重要度,设置奖惩函数和选择规则,并累积奖励最大值,得到最优链路恢复组合。实验结果表明,提出的电力通信网故障恢复方法可以在恢复资源有限的约束下,恢复较多的失效业务。     

一种面向需求响应业务的电力通信网资源优化配置策略

电力通信网未来接入终端的业务数和汇聚信息量正呈现爆发式增长。需求响应类业务与传统终端接入业务有所不同。其业务短时接入量巨大、业务并发比例波动严重并占用带宽资源冗余,该特征造成接入层与汇聚层的网络设备短时负载严重。在一定程度上,需求响应类业务影响了电力通信网的正常运行。为此后续需求响应类业务建设对现电力通信网资源的规划及管道配置提出了更高的要求。该文在分析现国网信通产业集团新发布的"十三五"规划文件基础上,总结已有入网的需求响应类通信业务特征,提出一种能实现其路由与保护通信资源优化配置策略。该策略利用业务动态服务质量(quality of service,QoS)调节和带宽资源动态释放占用的思想,规划新接入的需求响应业务工作及其备份保护路由。在保证需求响应业务信息传输质量的情况下,最大化复用空闲带宽资源。仿真实验结果表明,所提的配置策略能在一定程度上提高带宽资源利用率,降低网络带宽冗余,实现更多数量的需求响应类业务接入。     

一种最优化资源保护技术在电力通信网中的应用EI北大核心CSCD

为解决电力通信网资源利用率低的问题,该文研究通过配置P圈来实现电力业务的保护。以江苏省某地区的220 kV变电站通信网为例,考虑实际的物理距离和光纤容量限制,使用业务均衡Dijkstra路由算法进行业务路由,该文设计了一种基于通道保护的电力通信网最优化资源保护方法。与传统的电力通信网保护方案和经典的P圈配置方法相比,该文算法有效降低了电力通信网络的资源冗余度。同时,在P圈长度限定条件下,对业务完全保护的业务容量配置方法进行了探索,划定了自由区、可行区和截止区3段业务通道容量分布,对于电力通信网的规划与升级具有一定的参考价值。     

OTN在电力骨干通信网中的应用策略研究

文章描述了OTN的定义及设备类型分类,分析了电力系统OTN骨干通信网的应用需求,从网络结构、设备选型、系统容量、网络保护等方面探讨了OTN在电力通信网的应用策略,并展望了未来电力OTN通信网的应用模式,旨在为电力OTN通信网不断增长的应用需求提供新的思路和参考.     

阿尔卡特OTN系统在福建电力通信网中的应用

随着调度自动化系统、高清视频会议系统、变电站远程监控系统、各种办公系统软件的广泛应用,对于电力光传输骨干网的可靠性、配置灵活性提出了更高的要求,而光传送网(OTN)技术由于具备大容量交叉、灵活业务调度和完善的管理维护等特点,成为电力光传送网发展的主要方向。文章介绍了OTN技术涉及的技术特点、网层结构、交叉功能、网络保护方式以及OTN技术在福建电力通信网中的应用情况。     

基于网络编码的电力通信网跨层保护算法

由于电力行业的特殊性,承载其业务传输的电力通信网的可靠性逐步受到了重视,随着电力通信网架建设不断完善,网络逐渐表现出垂直分层化的特点,使得跨层联合保护成为可能。文中针对电力通信网设计了一种基于网络编码的跨层保护策略(CLPBNC)。在IP层利用网络编码为链路提供保护,在光传输网中利用预置圈恢复链路故障,并研究跨层联合保护的条件,进而提高保护效率。仿真结果表明,CLPBNC可以有效降低保护冗余度,提高保护效率进而优化网络的整体性能。     

基于改进拉格朗日松弛算法的电力通信网络负载均衡优化策略研究

针对传统电力通信网络路由策略存在的负载分布不均和丢包率较高等问题,基于软件定义网络,提出了一种基于改进拉格朗日松弛算法的电力通信网络QoS路由策略。以链路时延、可用带宽和丢包率为约束建立路由模型,并采用改进的拉格朗日松弛算法进行路径选择。通过仿真与传统路由方法进行对比,验证了该方法的可行性。结果表明,与传统路由策略相比,该方法能够规划出符合QoS要求的路径,负载分布更加均衡,有效降低了业务丢包率,丢包率由45%降低到0.1%,具有一定的实用价值。     

一种基于物理层的光纤通信断链快速监测方法

文中根据光纤通信网络在智能变电站中的应用情况,分析了GOOSE网络链路状态监测现状及存在的问题,基于物理层的电气特性,通过对光接收功率的监测分析,提出了一种光纤通信断链快速监测方法,同时结合简易母线保护案例给出了链路异常闭锁方案。该方法可快速发现异常链路,及时给出预防措施闭锁相关保护,解决了光纤通信链路异常时保护闭锁慢的问题,提高了保护的可靠性。     

多跳中继宽带电力线通信网络中的OFDM跨层资源分配

为保障宽带电力线通信网络的有效性和可靠性,提出一种综合多跳中继宽带电力线通信网络的业务层、网络层、介质访问控制(Media Access Control,MAC)层和物理层信息的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)跨层资源分配方法。首先建立综合跨层信息的MAC层数据包调度效用值模型和基于公平性阈值控制的物理层子载波分配模型。提出为满足各用户服务质量需求的MAC层高效用值数据包优先调度准则。再将该模型和准则应用于宽带电力线通信网络各交叉节点的资源分配过程中。最后在典型电力线信道环境下对所提算法及对比算法进行仿真。仿真结果表明所提算法能够保证实时用户与非实时用户的通信速率和时延的服务质量需求,且具有较大的系统吞吐量和较好的时延特性,有效解决了多跳中继宽带电力线通信网络的OFDM资源分配问题。     

广东电网光纤保护方案的分析

广东电力系统的光纤通信网络已初具规模,一个以珠江三角洲为中心的光纤网已经形成,细电保护如何基于这个网络发展光纤保护是目前需研究的一个课题,为此,介绍了几种光纤保护技术,并根据目前广东电力光纤网光缆芯数资源有限的情况,提出了发展光纤保护的最佳方案。     

基于SDH光网络的分层区域式保护通信系统的可靠性研究

为了满足电力系统广域保护的通信要求,并为电力系统广域保护网络的工程设计及通信系统的评估计算提供参考和理论依据,提出了基于SDH光网络的分层区域式保护通信系统的可靠性研究。根据SDH光网络通信原理和自愈环网的可靠性评价方法,运用状态空间法量化分析了传输链路区段的故障概率和可用度等指标,阐述了分层区域式保护通信主干网和区域网的可靠性研究方法,包括SDH自愈环网和星型网的可靠性模型及可用度评估、网络冗余和过程层设备组网结构等。例证分析表明,采用SDH自愈环网的通道保护功能可以减小光纤故障对整个环网可靠性的影响,而提高接口的可靠性则是保证SDH环网可靠性的关键。     

OTN技术在Mesh拓扑网中的测试研究

电网承载业务的快速增长对通信带宽提出了更高的要求,新形势下的电力通信传送网络必须具备大容量、长距离及高稳定性能。文章介绍了满足电网承载业务新需求的OTN技术的特点,包括其电层开销帧结构以及系统站点性能,并对OTN支持的智能ASON保护机制进行了实际网络测试。测试结果表明,合理的选择保护机制可以很好地缩短业务保护倒换时间,对OTN在电力通信骨干网中的应用具有指导意义。