基于智能配网业务的WRED算法改进及仿真

由于智能配网通信业务的复杂多样性,要求其通信网提供比传统服务质量(QoS)机制更具有针对性的灵活高效的QoS机制保证。为此,分析智能配网的业务特征,提出在主动队列管理中加权随机早检测(WRED)的改进算法WRED_gentle,通过在OPNET上建立集抄应用和配电自动化应用的业务模型,对NoWRED、WRED和WRED_gentle 3种算法进行仿真实验。结果证明WRED_gentle算法能够明显改善网络时延、吞吐量和链路利用率等性能,保证智能配电通信网的QoS要求。     

PTN配电通信网业务性能评价模型研究

采用熵权法和相对比较法相结合的主客观评价方法,建立业务性能评价模型。引入分组传送网(PTN)组网技术,构建电力配电通信网的核心层和汇聚层,设计其业务性能指标体系。基于OPNET网络仿真工具,对3层结构的PTN配电通信网业务进行仿真分析,结果表明,该模型能从业务评价指标上反映配电通信网业务性能的优劣。     

未来大数据环境下的配用电通信网虚拟网络架构及应用

根据智能配电网的通信需求,本文提出了基于无线 Mesh 网和电力线通信网的智能配电网通信框架。在此框架的基础上,设计了一个遗传算法和启发式算法,为不同类型的业务分别建立虚拟网络并将其映射到异构的物理网络中,通过增加传输分集来保证实时业务的可靠性。通过仿真,验证两种映射算法在保证实时业务可靠性的基础上,使尽力而为型业务的吞吐率达到最大化。     

基于扁平化管理模式的配电通信网管理及运维模式

为了实现配电通信网管理优化,提高配电通信网的运维管理能力,提出基于扁平化管理模式的配电通信网管理及运维模式。综合分析不同应用场景和组网方式下配电通信网在资源规划和优化、业务开通、业务保障、客户服务等方面的管理需求,构建配电通信网管理及运维模式的大数据信息分析模型,采用统计特征分析方法,进行配电通信网管理及运维模式分析。在适应扁平化管理模式下,实现配电通信网融合多数据源融合和通信组网设计,实现扁平化管理模式下的配电通信网管理及运维模式优化。仿真结果表明,采用该方法进行配电通信网管理及运维模式构造,提高了配电通信网的智能监视、故障分析与可视化定位的融合管理能力,提升了管理效率。     

基于QoS约束的电力通信网服务故障恢复算法

为有效保证电力通信网业务的隔离性、解决链路故障恢复的问题,基于网络虚拟化技术,提出了网络虚拟化环境下电力通信网服务故障管理模型。该模型包括电力通信网基础设施层、服务故障管理平台层、电力通信服务层。基于该模型,提出了服务质量(QoS)约束的电力通信网服务故障恢复算法。以保障电力通信网QoS为目标,建立了一套电力通信网服务失败的风险值评估模型。在满足业务隔离和业务QoS要求的情况下,该算法实现了链路故障导致电力通信基础网络损失最小化的目标。通过仿真试验,证明了该算法可以恢复尽可能多的电力通信服务,在电力通信服务故障恢复能力、电力通信基础网络的收益方面取得了较好的效果。     

QoS驱动的电力通信网效用最大化资源分配机制

智能电网业务的多样性和对QoS的不同需求,是电力通信网资源分配时急需解决的问题.网络虚拟化是网络转型的关键技术,在保障业务QoS和提高资源利用率方面具有非常大的优势.本文基于网络虚拟化技术,对QoS驱动的电力通信网资源分配问题进行了形式化的描述,提出了基于三方博弈的两阶段资源分配模型.基于此模型,提出一种QoS驱动的电力通信网效用最大化的资源分配机制.通过对提出的资源分配机制的分配策略性能分析,证明了本文提出的资源分配机制满足占优策略激励兼容特性,并且可以实现系统利润最大化的目标.通过仿真实验,验证了本文提出的机制能够实现电力通信网的效用最大化,提高了电力通信网的资源利用率.     

基于云网络架构的虚拟网络映射算法研究

云网络架构采用控制与转发分离机制实现了资源的灵活分配,为了满足云网络架构的资源分配符合多业务的资源需求,提出了一种基于云网络架构的虚拟网络映射算法,提高了资源利用率。建立的虚拟网络映射算法模型,给出了虚拟网络映射算法的约束条件和优化目标。针对语音、视频和数据3种业务进行了仿真,结果表明,提出的算法提高了控制资源利用率、转发资源利用率和链路资源利用率。     

面向配电通信网的WMSNs多路径QoS路由算法*

为建立满足配电网通信QoS需求的路由机制,建立合理的配电通信网WMSNs结构方式。对配电通信网业务需求进行了分析,提出一种保障QoS面向配电通信网的WMSNs多路径路由算法（MRFD）。根据多步前向区域建立多路径树,使用距离、角度的综合条件来反向选取下一跳,并进行精简,建立了多路径。在传输路径的选取时,使用结合节点个数、单包传输能耗、剩余能量的多因素路径函数。实验表明MRFD满足配电网通信的QoS需求,并有效优化延迟、延长生命周期,实现了能量的均衡使用。     

虚拟网络映射模型及其优化算法

网络虚拟化被视为构建新一代互联网体系架构的重要技术,它使得能在一个共享的底层物理网络上同时运行多个网络架构或网络应用,从而能为用户提供多样化的端到端定制服务.虚拟网络映射是实现网络虚拟化的关键环节,其目的是在满足虚拟网络资源需求的前提下,将虚拟网络植入到合适的底层物理节点和链路.虚拟网络映射需要解决资源约束、准入控制、在线请求和拓扑多样性等多方面的问题.根据应用场景、优化目标、映射方式和约束条件的不同,可以得到不同类型的虚拟网络映射优化问题.这些优化问题通常是NP难的.通过形式化建立了虚拟网络映射模型,归纳了虚拟网络映射的方法和算法.总结了解决虚拟网络映射模型优化问题的几条技术途径,指出了该领域中需要进一步研究的热点问题.     

多跳无线网络中基于模型的可用带宽预测

文中首先针对基于IEEE802.11协议的多跳无线网络,建立了一个更完整、实用的分析模型.相对于以往的工作,该模型具有3个突出特点:(i)它从物理层和MAC层上考虑了多跳无线网络中更真实的情况,包括节点周围的干扰、隐藏节点问题、捕获效应、真实的信道环境、非饱和节点以及多速率发送等,从而使得基于该模型的分析结果更准确;(ii)它将网络中业务的带宽需求映射到了模型的参数中,从而可以方便地对带宽敏感业务进行建模分析;(iii)它可以预测性地分析当某一特定带宽的业务进入网络后网络性能的表现.然后,基于该模型提出和验证了端到端可用带宽预测的迭代算法.该算法可以预测新业务进入网络后,一些对可用带宽估计起关键作用的网络参数的变化,因而可以获得更准确的可用带宽信息.该迭代算法收敛速度快且易于实现,具有很好的应用前景.     

基于MQTT- SM4掩码辅助加密算法的配电物联网安全通信

随着“坚强智能电网”、“泛在电力物联网”等战略的部署和发展建设，大量的电力采集设备、机器人、监控摄像头应用在配网作业场景中。因此，针对配网终端数量多和配网作业环境复杂多样化等因素，如何设计合适的通信架构对于保证配网数据的安全稳定传输尤为重要。首先，本文基于当前流行的物联网平台通信协议MQTT、CoAP和HTTP，从多个方面进行对比分析，并设计了一种新颖的配电物联网通信架构。进一步，针对安全性要求，我们基于国密SM4提出MQTT- SM4掩码辅助加密算法对配电物联网信息进行加密传输，通过会话密钥协商获取所需的掩码密钥和消息密钥，并协同计算出轮密钥用于加密。通过对MQTT- SM4掩码辅助加密算法进行加密测试和安全分析，仿真结果表明，本文设计方案能够有效提高配电物联网通信安全性和稳定性。     

一种正交混合空时网络编码的中继通信算法

针对无线通信网络中频谱利用效率较低以及网络吞吐量不足等问题,提出一种正交混合空时网络编码的中继通信算法(QHNR)。该算法通过系统模型分析了在传输周期中的MAC阶段和BC阶段中的中继通信方式以及节点发送数据的出错率,采用分级增益的方法来提高信道利用效率,提升系统性能,并通过中继概率来选择较好的中继节点。通过网络吞吐量和网络功率分配情况来分析QHNR算法的性能。实验仿真结果表明,QHNR算法在提高网络吞吐量,提升信道利用效率上,相比采用TWR通信方案和MWR通信方案具有更好的效果。     

基于改进Dijkstra算法的配用电通信网流量调度策略

针对配用电通信网中数据汇聚易产生拥塞的问题,提出了一种复合边权值流量调度路由算法。首先,依据跳数建立节点分层模型;然后,划分配用电业务优先级和节点拥塞等级;最后,以跳数、流量负载率和链路利用率为综合指标计算边权值,对需要流量调度的节点根据改进的Dijkstra算法进行路由选择,同时对重度拥塞节点按照配用电业务优先级进行调度。与最短路径（SPF）算法和贪婪背压算法（GBRA）相比,在数据生成率为80 kb/s时,所提算法紧急型业务丢包率分别减少了81.3%和67.7%,关键型业务丢包率分别减少了79%和63.8%。仿真结果表明,所提算法能有效缓解网络拥塞,提高网络有效吞吐量,降低网络端到端时延和高优先级业务的丢包率。     

具有组态功能的光纤通信网络图编辑系统设计

为了提高某供电局对各通信站进行信息管理的便利性和高效性,设计开发一个针对电力光纤通信网络的矢量图编辑系统。该系统不但具有图形对象的创建、删除、选择、缩放、移动、Undo/Redo等常用的编辑功能,而且通过建立与关系数据库的关联,实现对图形对象的双向数据配置功能。为了提高矢量图形的编辑效率,通过分析矢量图中相互连接的通信站对象的位置关系,提出一种折线动态生成算法。测试结果表明,所设计的系统稳定、方便、高效,可满足电力光纤通信网络矢量图的绘制需求。     

大数据技术在电力通信网的研究与应用

本文首先简要介绍了大数据的5V特征、电力大数据3E特征及电力通信网的覆盖范围,接着重点研究了大数据技术在电力通信网的应用实践——通信管理系统。详细分析了通信管理系统的总体目标、管理范围、应用模式、功能系统范围。通信管理系统具备实时监视、资源管理、运行管理、专业管理四大业务应用,覆盖各级电力通信骨干网和终端通信接入网。通过系统互联,完成通信管理系统上下级之间、与其他系统横向之间的信息共享和应用协同,全面提升通信全程全网故障定位处理能力、跨专业和跨网络的资源管理和优化配置能力、通信业务的全流程闭环管理能力。形成具有集约化、标准化、智能化特征的国家电网公司企业级通信管理平台,为提升通信网络运行维护能力和管理水平提供技术支撑。     

基于SDN架构的电力通信网络质量感知技术研究

电力工业是国民经济的基础支柱,其通信网络是电力生产、经营和管理的一个重要组成部分;针对现通信网中业务流实时监测的难题,提出引入一种基于SDN架构设计的新型流量感知监测技术方案,经实际网络延迟数据与RLI算法、MDI指标中的DF参数、VTD指标互作对比;为此搭建基于NetMag可编程网络设备的实验环境通过验证及建模对比,均达到预期效果;论证该项质量感知技术能为电力通信网提供可视化、实时、智能的运维平台作部署,这将使运维管理工作更加主动、有效,有利于提高网络运行的效率与稳定性。     

卫星网络管理簇通信原语的设计与实现

根据卫星网络拓扑动态变化、节点能力受限以及卫星节点自身高速运动的特点,为减少网络管理时延,降低管理站和星上网管代理间的通信负载,提出基于合同网模型的卫星网络管理簇生成算法,设计并实现卫星网络管理簇通信原语,该原语遵循ASN.1标准。仿真结果表明,该原语为卫星网络管理簇的建立提供了支持。     

层次式移动通信网管CIMS解决方案

以移动通信网管为背景,介绍了网络管理的基础知识及简单的网络管理系统模型,给出了移动通信网管的层次模型。针对CIMS环境下移动通信网管数据信息多用户、多协议、分布式等特点,给出了基于CORBA的移动通信网管数据采集层CIMS解决方案,以及基于XML的移动通信网管数据处理层CIMS解决方案。