一种电力光传输网优化方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电力光传输网优化方法、装置、设备及存储介质，本发明专利技术的方法包括步骤S1，计算电力光传输网的负载情况，将新业务按照传输时延需求排序，依次使用计及业务通信需求和网络负载均衡的路由规划算法，确定每个新业务的1+1传输路由；步骤S2，根据业务的传输路由，筛选出网络中负载率高于阈值的节点和链路；步骤S3，针对负载率高于阈值的节点和链路，确定优先顺序并按照优选顺序对节点和链路进行优化；本发明专利技术可在正式部署业务前，自动生成业务传输路由预分配方案，在满足业务通信宽带与时延需求的前提下，使各节点及链路的负载率趋于均衡，有力保障网络的1+1保护能力，有效降低网络故障造成业务通信中断的概率。

【技术实现步骤摘要】
一种电力光传输网优化方法、装置、设备及存储介质
本专利技术属于电力
，具体涉及一种电力光传输网优化方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
电力光传输网是智能电网的信息基础设施，为电网生产、控制、管理和信息业务提供高速率、低时延、高可靠性的传输通道。随着电力系统向能源互联网的转型升级，电力业务的类型、数量急剧增加，对电力光传输网的通信能力以及安全稳定性提出了更高要求。因此，针对业务的通信带宽、传输时延以及通信中断率等通信需求，对电力光传输网的设备及光缆配置进行合理优化，对于电网的高效稳定运行和长远发展具有十分重要的意义。与公共网络相比，电力光传输网具有两大显著特征，需要再优化。第一，为保障业务通信的安全稳定，电力光传输网采用1+1保护机制，即发端在主备两个信道上发同样的信息(并发)，收端在正常情况下选收主用信道上的业务，因为主备信道上的业务一模一样(均为主用业务)，所以在主用信道损坏时，通过切换选收备用信道而使主用业务得以恢复。第二，由于电力生产控制类业务对通信质量有严格要求，尤其是不能忍受通信中断，因此在部署业务后，应尽量避免更换、调试通信设备等操作。换言之，在部署大批量业务前，应当根据每个业务的通信需求，提前完成电力光传输网的优化升级工作。但是，现有的网络优化方法一般面向公共网络设计，以降低网络部署成本、保障业务传输带宽和时延为主要目标，对通信安全稳定能力(通信中断率以及1+1保护能力)考虑较少，并且没有考虑电力光传输网需要“先网络优化后部署业务”这一特殊情况，导致电力光传输网的优化升级工作存在一定的盲目性和滞后性，不能充分满足电力业务的通信需求。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了解决上述问题的一种电力光传输网优化方法。本专利技术可在正式部署业务前，自动生成业务传输路由预分配方案，在满足业务通信宽带与时延需求的前提下，使各节点及链路的负载率趋于均衡，有力保障网络的1+1保护能力，有效降低网络故障造成业务通信中断的概率。本专利技术通过下述技术方案实现：一种电力光传输网优化方法，包括：步骤S1，计算电力光传输网的负载情况，将新业务按照传输时延需求排序，依次使用计及业务通信需求和网络负载均衡的路由规划算法，确定每个新业务的1+1传输路由；步骤S2，根据业务的传输路由，筛选出网络中负载率高于阈值的节点和链路；步骤S3，针对负载率高于阈值的节点和链路，确定优先顺序并按照优选顺序对节点和链路进行优化。优选的，本专利技术的步骤S1具体包括：步骤S11，根据已部署业务的通信需求，计算网络节点和链路的负载情况；其中，节点的负载情况包括节点已用宽带和节点已承载业务数量，链路的负载情况包括链路已承载业务数量；步骤S12，对于将要部署的新业务，按照传输时延需求对其排序；步骤S13，根据业务排序，依次选取一个新业务，并执行如下过程：根据选取的新业务源目节点以及通信需求，使用计及业务通信需求与网络负载均衡的路由规划算法，确定该业务的传输路由，然后更新该业务路由上节点及链路的负载情况。优选的，本专利技术的步骤S1.3具体包括：(1)按照排序选取一个待确定路由的新业务，记为业务k，该业务k的源节点记为ik，目的节点记为jk；(2)使用最短路径算法，寻找从节点ik到节点jk的最短路由，作为业务k的候选路由；(3)计算业务采用所述候选路由后，相关节点及链路负载率的变化情况；(4)依次判断候所述选路由上各节点和链路的负载率是否满足第一预设条件、第二预设条件和第三预设条件；所述第一预设条件为：或其中，βn为候选路由上节点n的带宽使用率，为候选路由上节点n的带宽使用率阈值且小于等于0.5，ρn为候选路由上节点n的业务承载率，为候选路由上节点n的业务承载率阈值且小于等于0.5；所述第二预设条件为：其中，ρl为候选路由上链路l的业务承载率，为候选路由上链路l的业务承载率阈值且小于等于0.5；所述第三预设条件为：Dk≤dk其中，dk为业务k能够忍受的单向传输时延，Dk为业务k候选路由上所有链路时延之和；(5)如果所述候选路由同时满足所述第一预设条件、第二预设条件和第三预设条件，则表明该候选路由是可行的，则将该候选路由确定为业务k的第一条路由，并更新该路由沿途节点和链路的资源占用情况，然后从网络中临时移除这条路由上的节点和链路，重新执行步骤(2)-(5)寻找业务k的下一条路由，以满足1+1保护需求；(6)如果所述候选路由不满足所述第三预设条件，则表明该候选路由以及后续候选路由的传输时延都超过了业务k的时延需求，则中止业务k的路由规划；(7)如果候选路由满足所述第三预设条件，但满足所述第一预设条件或所述第二预设条件，则表明该候选路由不适合作为业务k的传输路由，从网络中临时移除该候选路由中不满足所述第一预设条件或不满足所述第二预设条件的节点和链路，重新执行步骤(2)-(7)，寻找业务k的下一条路由；(8)如果遍历完业务k的所有候选路由，仍未找到同时满足所述第一预设条件、第二预设条件和第三预设条件的路由，则在所有候选路由中，选取正在运行业务数量最少和次最少的两条路由，作为业务k的1+1保护路由；(9)恢复在步骤(7)中临时移除的节点以及链路，结束对业务k的路由规划；(10)按照排序选取下一个待确定路由的业务，记为新的业务k，该业务k的源节点记为ik，目的节点记为jk，执行上述步骤(2)-(9)，重复步骤(10)直到确定所有业务的路由。优选的，本专利技术的步骤S2具体包括：步骤S21，计算若部署新业务后，网络中节点以及链路的负载率；所述节点的负载率包括节点带宽使用率与节点业务承载率，链路的负载率包括链路业务承载率；步骤S22，根据预先设定的节点以及链路的负载率阈值，筛选出负载率高于阈值的节点和链路。优选的，本专利技术的S21通过下式计算得到节点的负载率：其中，βn为节点n带宽使用率；Bn*为部署所有业务后节点n已用带宽，Bn为节点n最大可用带宽；ρn为节点n业务承载率，Sn*为部署所有业务后节点n已承载业务数量，Sn为节点n最大可承载业务数量；所述步骤S21通过下式计算链路的负载率：其中，ρl为链路l的业务承载率，Sl*为部署所有业务后链路l已承载业务数量，Sl为链路l最大可承载业务数量。优选的，本专利技术的S22中的负载率阈值包括：节点宽带使用率阈值、节点业务承载率阈值以及链路业务承载率阈值且节点宽带使用率阈值、节点业务承载率阈值以及链路业务承载率阈值均小于等于0.5；且对于节点而言，如果宽带使用率或业务承载率超出对应阈值，则判定节点负载率高于阈值；对于链路而言，如果业务承载率超出对应阈值，则判定链路负载率高于阈值。优选的，本专利技术的S3具体包括：步骤S31，根据网络负载率以及运行中业务数量，确定负载率高于阈值的节点和链路的优化顺序本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力光传输网优化方法，其特征在于，包括：/n步骤S1，计算电力光传输网的负载情况，将新业务按照传输时延需求排序，依次使用计及业务通信需求和网络负载均衡的路由规划算法，确定每个新业务的1+1传输路由；/n步骤S2，根据业务的传输路由，筛选出网络中负载率高于阈值的节点和链路；/n步骤S3，针对负载率高于阈值的节点和链路，确定优先顺序并按照优选顺序对节点和链路进行优化。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力光传输网优化方法，其特征在于，包括：
步骤S1，计算电力光传输网的负载情况，将新业务按照传输时延需求排序，依次使用计及业务通信需求和网络负载均衡的路由规划算法，确定每个新业务的1+1传输路由；
步骤S2，根据业务的传输路由，筛选出网络中负载率高于阈值的节点和链路；
步骤S3，针对负载率高于阈值的节点和链路，确定优先顺序并按照优选顺序对节点和链路进行优化。


2.根据权利要求1所述的一种电力光传输网优化方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：
步骤S11，根据已部署业务的通信需求，计算网络节点和链路的负载情况；其中，节点的负载情况包括节点已用宽带和节点已承载业务数量，链路的负载情况包括链路已承载业务数量；
步骤S12，对于将要部署的新业务，按照传输时延需求对其排序；
步骤S13，根据业务排序，依次选取一个新业务，并执行如下过程：根据选取的新业务源目节点以及通信需求，使用计及业务通信需求与网络负载均衡的路由规划算法，确定该业务的传输路由，然后更新该业务路由上节点及链路的负载情况。


3.根据权利要求2所述的一种电力光传输网优化方法，其特征在于，所述步骤S1.3具体包括：
(1)按照排序选取一个待确定路由的新业务，记为业务k，该业务k的源节点记为ik，目的节点记为jk；
(2)使用最短路径算法，寻找从节点ik到节点jk的最短路由，作为业务k的候选路由；
(3)计算业务采用所述候选路由后，相关节点及链路负载率的变化情况；
(4)依次判断候所述选路由上各节点和链路的负载率是否满足第一预设条件、第二预设条件和第三预设条件；
所述第一预设条件为：

或
其中，βn为候选路由上节点n的带宽使用率，为候选路由上节点n的带宽使用率阈值且小于等于0.5，ρn为候选路由上节点n的业务承载率，为候选路由上节点n的业务承载率阈值且小于等于0.5；
所述第二预设条件为：



其中，ρl为候选路由上链路l的业务承载率，为候选路由上链路l的业务承载率阈值且小于等于0.5；
所述第三预设条件为：
Dk≤dk
其中，dk为业务k能够忍受的单向传输时延，Dk为业务k候选路由上所有链路时延之和；
(5)如果所述候选路由同时满足所述第一预设条件、第二预设条件和第三预设条件，则表明该候选路由是可行的，则将该候选路由确定为业务k的第一条路由，并更新该路由沿途节点和链路的资源占用情况，然后从网络中临时移除这条路由上的节点和链路，重新执行步骤(2)-(5)寻找业务k的下一条路由，以满足1+1保护需求；
(6)如果所述候选路由不满足所述第三预设条件，则表明该候选路由以及后续候选路由的传输时延都超过了业务k的时延需求，则中止业务k的路由规划；
(7)如果候选路由满足所述第三预设条件，但满足所述第一预设条件或所述第二预设条件，则表明该候选路由不适合作为业务k的传输路由，从网络中临时移除该候选路由中不满足所述第一预设条件或不满足所述第二预设条件的节点和链路，重新执行步骤(2)-(7)，寻找业务k的下一条路由；
(8)如果遍历完业务k的所有候选路由，仍未找到同时满足所述第一预设条件、第二预设条件和第三预...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗劲瑭，杨宇玄，高栋梁，姚实颖，陈一鸣，叶强，李均华，张玉鸿，王司琪，胥威汀，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：四川;51