一种基于时延感知的电力通信网自主业务编排方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于时延感知的电力通信网自主业务编排方法及装置。该方法包括：将电力通信网划分为三层架构，包括业务层、编排层和传输层，在所述传输层建立电力通信网时延传输模型；根据所述电力通信网的三层架构建立基于时延感知的电力通信网自主业务编排模型；将所述业务数据流大小、电力通信网网络拓扑图、可用路由集合、每个频隙消耗的传输功率、光路增益、噪声功率和业务数据流占用的带宽输入至基于时延感知的电力通信网自主编排模型，所述电力通信网自主编排模型通过所述编排层决策出本次业务编排的路由选择，以使所述数据转发层根据所述传输路由选择进行业务编排。本发明专利技术技术方案降低了业务编排时业务数据流传输时延。时延。时延。

【技术实现步骤摘要】
一种基于时延感知的电力通信网自主业务编排方法和装置


[0001]本专利技术涉及电力通信网业务编排
，尤其涉及一种基于时延感知的电力通信网自主业务编排方法和装置。

技术介绍

[0002]随着电网的快速增长，电力通信网规模不断扩大，形成了一个覆盖高压、低压，承载多样业务的复杂网络。电力通信网是电网运行信息的传送系统，其运行方式日益复杂、承载业务繁多，各类业务的服务质量(Qua l ity of Servi ce，QoS)需求各异。为满足电力通信网内众多业务的差异化QoS需求，需对电力通信网内各业务进行合理资源编排。随着电力通信网数据规模越来越大，业务编排也越趋复杂，传统业务编排方法通常为事先对各业务传输路由进行统一分配，难以应对日益复杂的电力网络业务结构。为了保证各类业务数据尤其是实时调度类业务数据的低时延、高可靠通信，亟需设计一种电力通信网自主编排算法，实现复杂电力通信网络下的业务智能化编排，降低各类电力业务传输时延，满足电力通信网传输需求。
[0003]目前在电力通信网中通常采取固定路由、固定备用路由、自适应路由三种方式实现路由选择。固定路由通常在网络全局信息已知的情况下采用最短路径法等路由算法预先选择一条固定的可用路由进行传输。固定备用路由的方法为固定路由演进，在网络中选取多条备选路由，并按特定规则排序形成备选路由集合。自适应路由的基本思路为根据当前网络状态信息，动态为业务传输选择合适的路由。传统ε
‑
greedy算法是一种解决信息不确定情况下电力通信网的自适应路由选择优化问题的有力工具，但由于其探索因子为固定值，无法适应日益复杂的网络环境，在实际应用中网络性能较差。由于传统ε
‑
greedy算法探索因子为固定值，未考虑到历史环境状态，无法实现探索因子的自适应调节，难以适应复杂多变的电力通信网环境，具有一定盲目性，因此，无法降低业务编排时业务数据流传输时延。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于时延感知的电力通信网自主业务编排方法和装置，降低了业务编排时业务数据流传输时延。
[0005]本专利技术一实施例提供一种基于时延感知的电力通信网自主业务编排方法，包括以下步骤：
[0006]将电力通信网划分为三层架构，包括业务层、编排层和传输层，在所述传输层建立电力通信网时延传输模型，所述电力通信网时延传输模型用于计算业务编排的总传输时延；
[0007]根据所述电力通信网的三层架构建立基于时延感知的电力通信网自主业务编排模型，所述电力通信网自主业务编排模型包括摇臂、目标函数、历史平均奖励函数和决策函数，所述摇臂为所述传输层内的路由选择集合，所述目标函数以所述电力通信网时延传输
模型在满足路由选择约束和光纤链路信噪比约束下计算的最小总时延为目标，所述决策函数用于根据历史平均奖励函数计算的历史平均奖励值决策出本次业务编排的路由选择；
[0008]从所述业务层获取业务数据流大小，从所述传输层获取电力通信网网络拓扑图、可用路由集合、每个频隙消耗的传输功率、光路增益、噪声功率和业务数据流占用的带宽；
[0009]将所述业务数据流大小、电力通信网网络拓扑图、可用路由集合、每个频隙消耗的传输功率、光路增益、噪声功率和业务数据流占用的带宽输入至基于时延感知的电力通信网自主编排模型，所述电力通信网自主编排模型通过所述编排层决策出本次业务编排的路由选择，并将所述路由选择发送至所述传输层，以使所述数据转发层根据所述传输路由选择进行业务编排。
[0010]进一步的，在所述传输层建立电力通信网时延传输模型，具体包括：
[0011]根据每个频隙消耗的传输功率、光路增益和噪声功率计算本次路由选择的光纤链路信噪比；
[0012]根据所述光纤链路信噪比和业务数据流占用的带宽计算本次路由选择的数据流传输速率；
[0013]根据所述数据流的传输速率和业务数据流大小计算本次路由选择的总传输时延。
[0014]进一步的，根据所述数据流的传输速率和业务数据流大小计算本次路由选择的总传输时延，具体为，根据以下公式计算所述总传输时延：
[0015][0016]其中，S(t)表示第t次业务编排时的业务数据流大小，表示将所述业务数据流从路由至的数据流传输速率。
[0017]进一步的，根据以下步骤得到所述历史平均奖励函数：
[0018]将总传输时延函数的倒数设置为奖励函数；
[0019]根据所述奖励函数和路由选择的次数得到历史平均奖励函数。
[0020]进一步的，根据以下公式计算所述历史平均奖励值：
[0021][0022]其中，k
f
(t)表示截止到第t次业务编排时选择路由L
f
的总次数，第t
‑
1次业务编排时历史平均奖励值；表示第t次业务编排时的奖励，当不满足OSNR约束或路由未被选择时奖励为0。
[0023]进一步的，根据以下公式计算第t次业务编排时的路由选择：
[0024][0025]其中是，ε(t)表示探索因子，表示历史平均奖励，μ∈(0,1)表示随机数。
[0026]本专利技术另一实施例提供了一种基于时延感知的电力通信网自主业务编排装置，包括时延传输模型搭建模块、自主业务编排模型搭建模块、输入数据获取模块和业务编排模块；
[0027]所述时延传输模型搭建模块用于将电力通信网划分为三层架构，包括业务层、编排层和传输层，在所述传输层建立电力通信网时延传输模型，所述电力通信网时延传输模型用于计算业务编排的总传输时延；
[0028]所述自主业务编排模型搭建模块用于根据所述电力通信网的三层架构建立基于时延感知的电力通信网自主业务编排模型，所述电力通信网自主业务编排模型包括摇臂、目标函数、历史平均奖励函数和决策函数，所述摇臂为所述传输层内的路由选择集合，所述目标函数以所述电力通信网时延传输模型在满足路由选择约束和光纤链路信噪比约束下计算的最小总时延为目标，所述决策函数用于根据历史平均奖励函数计算的历史平均奖励值决策出本次业务编排的路由选择；
[0029]所述输入数据获取模块用于从所述业务层获取业务数据流大小，从所述传输层获取电力通信网网络拓扑图、可用路由集合、每个频隙消耗的传输功率、光路增益、噪声功率和业务数据流占用的带宽；
[0030]所述业务编排模块用于将所述业务数据流大小、电力通信网网络拓扑图、可用路由集合、每个频隙消耗的传输功率、光路增益、噪声功率和业务数据流占用的带宽输入至基于时延感知的电力通信网自主编排模型，所述电力通信网自主编排模型通过所述编排层决策出本次业务编排的路由选择，并将所述路由选择发送至所述传输层，以使所述数据转发层根据所述传输路由选择进行业务编排。
[0031]本专利技术的实施例，具有如下有益效果：
[0032]本专利技术提供了一种基于时延感知的电力通信网自主业务编排方法和装置，该方法通过在所述传输层建立电力通信网时延传输模型，并根据所述电力通信网的三层架构建立基于时延感知本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于时延感知的电力通信网自主业务编排方法，其特征在于，包括以下步骤：将电力通信网划分为三层架构，包括业务层、编排层和传输层，在所述传输层建立电力通信网时延传输模型，所述电力通信网时延传输模型用于计算业务编排的总传输时延；根据所述电力通信网的三层架构建立基于时延感知的电力通信网自主业务编排模型，所述电力通信网自主业务编排模型包括摇臂、目标函数、历史平均奖励函数和决策函数，所述摇臂为所述传输层内的路由选择集合，所述目标函数以所述电力通信网时延传输模型在满足路由选择约束和光纤链路信噪比约束下计算的最小总时延为目标，所述决策函数用于根据历史平均奖励函数计算的历史平均奖励值决策出本次业务编排的路由选择；从所述业务层获取业务数据流大小，从所述传输层获取电力通信网网络拓扑图、可用路由集合、每个频隙消耗的传输功率、光路增益、噪声功率和业务数据流占用的带宽；将所述业务数据流大小、电力通信网网络拓扑图、可用路由集合、每个频隙消耗的传输功率、光路增益、噪声功率和业务数据流占用的带宽输入至基于时延感知的电力通信网自主编排模型，所述电力通信网自主编排模型通过所述编排层决策出本次业务编排的路由选择，并将所述路由选择发送至所述传输层，以使所述数据转发层根据所述传输路由选择进行业务编排。2.根据权利要求1所述的基于时延感知的电力通信网自主业务编排方法，其特征在于，在所述传输层建立电力通信网时延传输模型，具体包括：根据每个频隙消耗的传输功率、光路增益和噪声功率计算本次路由选择的光纤链路信噪比；根据所述光纤链路信噪比和业务数据流占用的带宽计算本次路由选择的数据流传输速率；根据所述数据流的传输速率和业务数据流大小计算本次路由选择的总传输时延。3.根据权利要求2所述的基于时延感知的电力通信网业务编排方法，其特征在于，根据所述数据流的传输速率和业务数据流大小计算本次路由选择的总传输时延，具体为，根据以下公式计算所述总传输时延：其中，S(t)表示第t次业务编排时的业务数据流大小，表示将所述业务数据流从路由至的数据流传输速率。4.根据权利要求3所述的基于时延感知的电力通信网自主业务编排方法，其特征在于，根据以下步骤得到所述历史平均奖励函数：将总传输时延函数的倒数设置为奖励函数；根据所述奖励函数和路...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正峰，李溢杰，梁文娟，梁宇图，张珮明，李星南，邓晓智，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：