一種重負(fù)載廣域保護(hù)通信中斷時(shí)迂回路徑重構(gòu)方法
【專利摘要】一種重負(fù)載下廣域保護(hù)通信中斷時(shí)迂回路徑重構(gòu)方法。該方法以重負(fù)載時(shí)的廣域保護(hù)通信網(wǎng)絡(luò)為對(duì)象，在廣域保護(hù)通信光纖中斷時(shí)，基于剩余完好網(wǎng)絡(luò)，快速構(gòu)建合適的分流迂回通信通道，以保證廣域保護(hù)通信業(yè)務(wù)正常進(jìn)行。以滿足廣域保護(hù)對(duì)信息的要求為根本、以重載通信迂回后網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較為均衡為目標(biāo)，對(duì)時(shí)延要求、重要程度均最高的GOOSE報(bào)文，設(shè)計(jì)一種單一輕負(fù)載通道迂回路徑重構(gòu)算法，這種算法綜合考慮了影響信道時(shí)延的帶寬、距離、信道利用率等因素，構(gòu)建信道權(quán)重指標(biāo)，并借助于Dijkstra尋優(yōu)算法尋優(yōu)時(shí)延最短的迂回路徑。
【專利說明】
-種重負(fù)載廣域保護(hù)通信中斷時(shí)迂回路徑重構(gòu)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)領(lǐng)域，具體是一種重負(fù)載下廣域保護(hù)通信中斷時(shí) 迂回路徑重構(gòu)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 廣域保護(hù)數(shù)據(jù)采集范圍廣、采集頻率高、采集量大。對(duì)于早期建設(shè)的通信線路，由 于存在通信技術(shù)的限制、通信成本的限制W及對(duì)未來通信業(yè)務(wù)發(fā)展估計(jì)不足等因素，通信 帶寬設(shè)置的相對(duì)較小。因此，不可避免地在廣域網(wǎng)絡(luò)中會(huì)出現(xiàn)重負(fù)載通信線路的情況。
[0003] 電力通信光纜一般設(shè)置于架空地線中，可能會(huì)因雷電、酸雨腐蝕、電力系統(tǒng)故障等 自然因素或人為破壞因素而中斷。如不采取一定的措施，必然使部分通信業(yè)務(wù)中斷，影響電 力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。提前或者在通信中斷時(shí)，為中斷信道上的數(shù)據(jù)選擇合適的迂回路徑，使 信道中斷時(shí)通信數(shù)據(jù)沿著迂回路徑繼續(xù)傳輸，是較好的解決辦法。
[0004] 當(dāng)前，已有較多學(xué)者對(duì)通信迂回路徑選擇進(jìn)行了研究，但大多數(shù)W通信系統(tǒng)負(fù)擔(dān) 輕、帶寬可用裕度大、排隊(duì)時(shí)延不發(fā)生變化為假設(shè)前提，在多條可供選擇的迂回路徑中選擇 一條最優(yōu)迂回路徑。已有的一種最優(yōu)迂回路徑重構(gòu)算法根據(jù)最短路徑長(zhǎng)度選擇出最優(yōu)迂回 路徑（鮑曉慧.基于迂回方式的繼電保護(hù)信道重構(gòu)技術(shù)[J]。武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2010,23
[4] :578-582)。但是，僅依靠最短路徑長(zhǎng)度運(yùn)一指標(biāo)所選擇出的最優(yōu)迂回路徑，不能確保所 選擇最優(yōu)迂回路徑時(shí)延最短。運(yùn)是因?yàn)橥ㄐ艜r(shí)延由四部分構(gòu)成，分別是發(fā)送時(shí)延、傳播時(shí) 延、排隊(duì)時(shí)延和處理時(shí)延四部分。最短路徑長(zhǎng)度僅能確保所選擇最優(yōu)迂回路徑的傳播時(shí)延 最短。另一種最優(yōu)迂回路徑重構(gòu)算法，它W迂回路徑通信可靠性最高同時(shí)兼顧通信時(shí)延約 束為最優(yōu)目標(biāo)，通過構(gòu)建可靠性和時(shí)延約束模型，選擇最優(yōu)迂回路徑(熊小伏，吳玲燕，陳星 田。滿足廣域保護(hù)通信可靠性和實(shí)時(shí)要求的路由選擇方法[J]。電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2011,35 (3) :44-48)。但未考慮中斷信道上的數(shù)據(jù)對(duì)迂回路徑時(shí)延的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明W重負(fù)載下的廣域保護(hù)通信網(wǎng)絡(luò)為研究對(duì)象。W分流迂回后網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較為 均衡為目標(biāo)。針對(duì)重負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)W及中斷信道上數(shù)據(jù)特征，設(shè)計(jì)適用于重負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的 迂回路徑重構(gòu)策略。對(duì)于時(shí)延要求、重要程度均最高的GOOSE報(bào)文，設(shè)計(jì)一種單一輕負(fù)載通 道迂回路徑重構(gòu)算法，優(yōu)先為其選擇時(shí)延最短的迂回路徑。運(yùn)種算法綜合考慮影響信道時(shí) 延的帶寬、距離、信道利用率等因素，構(gòu)建信道權(quán)重指標(biāo)，并借助于Di化Stra尋優(yōu)算法尋優(yōu) 時(shí)延最短迂回路徑。重點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)量較大的SV報(bào)文，設(shè)計(jì)一種重負(fù)載通信下分流迂回路徑重 構(gòu)算法。該算法關(guān)鍵考慮了各個(gè)迂回路徑中短板信道的帶寬可用裕度，根據(jù)路徑跳數(shù)和信 道利用率，確定適合于分流的迂回路徑?；趲捒捎迷６缺却_定每條迂回路徑應(yīng)分得SV 報(bào)文量，使得短板信道帶寬裕度大的路徑分得的SV報(bào)文多，裕度小的分得的少，實(shí)現(xiàn)重載通 信分流后網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較為均衡。
[0006] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種重負(fù)載廣域保護(hù)通信中斷時(shí)迂回路徑重構(gòu)方法，包括W下步驟：
[000引步驟一:檢測(cè)到重負(fù)載網(wǎng)絡(luò)通信中斷時(shí)，首先分析中斷信道上待轉(zhuǎn)移的GOO沈報(bào)文 來源及其吞吐量，形成網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、信道帶寬、信道距離和信道吞吐量矩陣，為執(zhí)行 "單一輕負(fù)載通道迂回路徑重構(gòu)算法"做準(zhǔn)備；
[0009] 步驟二：因?yàn)閹挼箶?shù)、信道長(zhǎng)度、信道利用率=者量綱和單位不同，在建立模型 尋找最優(yōu)路徑時(shí)必須進(jìn)行歸一化后才能値用。對(duì)金網(wǎng)絡(luò)信道帶寬矩陣，信道距離矩陣進(jìn)行 歸一化，信道i帶寬歸一化的公式為
信道距離矩陣歸一化的公式
為 由信道吞吐量矩陣和信道帶寬矩陣計(jì)算考慮轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)影響的信道利用 率Wl吁，1日舊個(gè)計(jì)算公式為：
根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，計(jì)算信道權(quán)重指標(biāo)， 權(quán)重指標(biāo)計(jì)算公式為
根據(jù)輕負(fù)載通信下單一迂回路徑重構(gòu) 算法模型，并借助于Di Astra尋優(yōu)算法，為GOOSE報(bào)文尋優(yōu)時(shí)延最短的迂回路徑；
[0010] 步驟分析中斷信道上待轉(zhuǎn)移的SV報(bào)文來源及其吞吐量，為執(zhí)行重負(fù)載通信下 分流迂回路徑重構(gòu)算法做準(zhǔn)備；
[0011] 步驟四：根據(jù)路徑跳數(shù)計(jì)算公式.
開算跳數(shù)，通過M值可W限定迂回 路徑的跳數(shù)，一方面可剔除跳數(shù)過多的迂回路徑，另一方面可W使所選多條迂回路徑跳數(shù) 基本相同，使SV報(bào)文通過各個(gè)迂回路徑傳輸時(shí)時(shí)延大體相同。M值隨網(wǎng)絡(luò)范圍、源節(jié)點(diǎn)與目 的節(jié)點(diǎn)位置變化而變化，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)通信延時(shí)需要進(jìn)行整定，運(yùn)里選取所有迂回路徑跳數(shù) 的平均值。根據(jù)跳數(shù)約束和信道利用率約束，得到適合于SV報(bào)文迂回的迂回路徑；
[0012]步驟五：根據(jù)短板信道裕度計(jì)算公式，計(jì)算短板信道帶寬裕度： ___
，BWi為短板信道i的帶寬，Tl為短板信道i在網(wǎng)絡(luò)正常情況下的原 有流量，TGi指如果i信道也作為GOOSE迂回通道時(shí)，被轉(zhuǎn)移的GOOSE信息流量。根據(jù)分流系數(shù) 應(yīng)滿足的等式約束（K1+K2 +…+Kp) X Tsv = Tsv和短板信道帶寬裕度比公式
十算分流系數(shù)Ki，K2，…Kp。按照短板信道帶寬可用裕度比， 確定每條迂回路徑分配SV報(bào)文的分流系數(shù)值，可使帶寬裕度大的路徑分得的SV報(bào)文較多， 裕度小的路徑分得SV報(bào)文較少，實(shí)現(xiàn)分流數(shù)據(jù)對(duì)每一條迂回路徑時(shí)延的影響較為均衡。
[0013] 步驟六:根據(jù)短板信道帶寬裕度約束公式
判斷每條迂回路徑分得的 SV報(bào)文量，是否滿足相應(yīng)的短板信道帶寬約束條件。如果某一條迂回路徑分得的SV量，超過 了該迂回路徑中短板信道的帶寬約束，則對(duì)于該條迂回路徑，它只能按照相應(yīng)短板信道的 最大裕度值來分配SV報(bào)文，用公式表示為
該路徑分配后，再將剩余的SV量 按照步驟五和步驟六進(jìn)行分配，直至分配完畢。
[0014] 本發(fā)明一種重負(fù)載廣域保護(hù)通信中斷時(shí)迂回路徑重構(gòu)方法，優(yōu)點(diǎn)在于：
[0015] 1)本發(fā)明針對(duì)重負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，分析中斷信道上不同數(shù)據(jù)類型的特征，為GOOSE 報(bào)文設(shè)計(jì)一種單一輕負(fù)載通道迂回路徑重構(gòu)算法，優(yōu)先選擇時(shí)延最短的迂回路徑。保證了 跳閩、合閩命令，閉鎖信號(hào)，保護(hù)、斷路器啟動(dòng)失靈信號(hào)，聯(lián)閉鎖信號(hào)，開關(guān)位置，保護(hù)工作狀 態(tài)等電力系統(tǒng)關(guān)鍵信息的實(shí)時(shí)、可靠傳輸。
[0016] 2)本發(fā)明在設(shè)計(jì)單一輕負(fù)載通道迂回路徑重構(gòu)算法時(shí)，考慮到被轉(zhuǎn)移的GOOSE報(bào) 文對(duì)重負(fù)載網(wǎng)絡(luò)時(shí)延可能產(chǎn)生的影響。將該影響用流入GOOSE報(bào)文后備選信道的信道利用 率表示。使所選擇的最優(yōu)迂回路徑更加符合通信中斷后重負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況。
[0017] 3)本發(fā)明根據(jù)重負(fù)載網(wǎng)絡(luò)和待迂回的SV報(bào)文的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種重負(fù)載通信下分流 迂回路徑重構(gòu)算法。多路徑分流迂回盡可能地減少了對(duì)重負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的影響。
[0018] 4)本發(fā)明在設(shè)計(jì)重負(fù)載通信下分流迂回路徑重構(gòu)算法時(shí)，根據(jù)"短板效應(yīng)"，每一 條迂回路徑應(yīng)分得的SV量，取決于該路徑中短板信道的帶寬可用裕度。按照短板信道帶寬 可用裕度比進(jìn)行SV報(bào)文分配，短板信道帶寬可用裕度大的迂回路徑分得的SV報(bào)文多，裕度 小的分得的少。極可能地實(shí)現(xiàn)重載通信分流后網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較為均衡。
【附圖說明】
[0019] 圖1重載通信分流迂回的示意圖。
[0020] 圖2為由OP肥T仿真軟件搭建的IE邸14節(jié)點(diǎn)通信系統(tǒng)模型圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] -種重負(fù)載廣域保護(hù)通信中斷時(shí)迂回路徑重構(gòu)方法，包括W下步驟：
[0022] 步驟一:對(duì)于時(shí)延要求、重要程度均最高的GOOSE報(bào)文，設(shè)計(jì)單一輕負(fù)載通道迂回 路徑重構(gòu)算法；
[0023] 步驟二:綜合考慮影響信道時(shí)延的帶寬、距離、信道利用率等因素，構(gòu)建信道權(quán)重 指標(biāo)和單一輕負(fù)載通道迂回路徑重構(gòu)算法模型;并借助于Di Astra尋優(yōu)算法，為GOOSE報(bào)文 尋優(yōu)時(shí)延最短迂回路徑；
[0024] 步驟對(duì)于數(shù)據(jù)量較大的SV報(bào)文，設(shè)計(jì)一種重負(fù)載通信下分流迂回路徑重構(gòu)算 法；
[0025] 步驟四：根據(jù)路徑跳數(shù)和信道利用率約束，確定適合于分流的迂回路徑；
[0026] 步驟五:根據(jù)分流系數(shù)應(yīng)滿足的等式約束和短板信道帶寬裕度比公式，確定每條 路徑分得的SV報(bào)文量；
[0027] 步驟六:根據(jù)短板信道帶寬裕度約束公式，判斷每條路徑所分得的SV報(bào)文量是否 超過相應(yīng)短板信道帶寬裕度;若超過迂回路徑相應(yīng)短板信道的帶寬裕度，令分配給該路徑 的SV報(bào)文量為相應(yīng)的短板信道帶寬可用裕度值。然后再根據(jù)分流系數(shù)應(yīng)滿足的等式約束和 短板信道帶寬裕度比公式，對(duì)剩余的SV報(bào)文進(jìn)行二次分配。
[00%]步驟一中，是將單一輕負(fù)載通道迂回路徑重構(gòu)算法用于重負(fù)載網(wǎng)絡(luò)中，為GOOSE報(bào) 文選擇最優(yōu)迂回路徑。GOOSE報(bào)文由于時(shí)延要求、重要程度均最高，優(yōu)先按照該算法選擇一 條時(shí)延最短的迂回路徑。
[0029]步驟二中，構(gòu)建的信道權(quán)重指標(biāo)公式^ 庚中，1/聳為 第i條信道帶寬倒數(shù)歸一化后的值，式為第i條信道距離歸一化后的值，U'為流入轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù) 后計(jì)算的信道利用率，u' = ( A T+T0/B，A T為待轉(zhuǎn)移的GOO沈量，Ti為第i條信道原有吞吐 量。O 1，O 2和《 3的取值，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際通信網(wǎng)路的統(tǒng)計(jì)時(shí)延得到；構(gòu)建單一輕負(fù)載通道迂 回路徑重構(gòu)算法模型如下示：
[0030]
[0031] 上述模型中，Qsi是構(gòu)成該路徑的所有信道權(quán)重值之和，帶寬約束用來初步篩選可 用于迂回的信道。
[0032] 步驟S中，是在GOOSE報(bào)文優(yōu)先選路之后進(jìn)行的，"重負(fù)載通信下分流迂回路徑重 構(gòu)算法"是將SV報(bào)文分成多股，分別迂回至多條迂回路徑中，該算法的目標(biāo)重載通信分流后 網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較為均衡。
[0033] 步驟四中，路徑跳數(shù)計(jì)算公式夫
良示源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間第i 條迂回路徑的路由器總數(shù)，m為原節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)間迂回路徑總數(shù)，適合分流迂回的路徑應(yīng) 滿足跳數(shù)約束公式:hp含M;通過M值可W限定迂回路徑的跳數(shù)，一方面可剔除跳數(shù)過多的迂 回路徑，另一方面可W使所選多條迂回路徑跳數(shù)基本相同，使SV報(bào)文通過各個(gè)迂回路徑傳 輸時(shí)時(shí)延大體相同；信道利用率約束公式為：Vw, <75%，設(shè)定任意一段信道的利用率不超 /='1 過75%，是因?yàn)楫?dāng)信道利用率增長(zhǎng)到75%時(shí)，再增加數(shù)據(jù)流量，在該信道上產(chǎn)生的時(shí)延就會(huì) 急劇增大，甚至產(chǎn)生堵塞和丟包等嚴(yán)重情況。
[0034] 步驟五中，分流系數(shù)應(yīng)滿足的等式約束為：化i+K2+-+Kp) XTsv = Tsv,Kp指第P條路 徑的分流系數(shù)，分流系數(shù)乘WSV報(bào)文總量即為第P條路徑分得的SV量，Tsv指中斷信道上SV報(bào) 文總量，短板信道帶寬裕度比公式為:馬：:…Kp = Tlx :枯、：…巧，巧 1、指第P條路徑其 短板信道的帶葡可用裕度，K。指第D條迂回路徑分配SV報(bào)文的分流系數(shù)，帶寬可用裕度的計(jì) 算公式為：
階短板信道i的帶寬可用裕度，BWi為短板信道i的 帶寬，Tl為短板信道i在網(wǎng)絡(luò)正常情況下的原有流量，TGi指如果i信道也作為GOOSE迂回通道 時(shí)，被轉(zhuǎn)移的GOOSE信息流量。
[0035] 步驟六中，短板信道帶寬裕度約束公式為：
昔短板信道i的帶寬 可用裕度，Ki為第i條路徑的分流系數(shù)。當(dāng)某一條迂回路徑分得SV量，不滿足步驟六中的短 板信道帶寬裕度約束公式時(shí)，對(duì)于該條迂回路徑，令它分配得SV報(bào)文量為相應(yīng)短板信道的 最大裕度值，用公式表示為：
。
[0036] 本發(fā)明一種重負(fù)載廣域保護(hù)通信中斷時(shí)迂回路徑重構(gòu)方法。該方法W重負(fù)載時(shí)的 廣域保護(hù)通信網(wǎng)絡(luò)為對(duì)象，在廣域保護(hù)通信光纖中斷時(shí)，基于剩余完好網(wǎng)絡(luò)，快速構(gòu)建合適 的迂回通信通道，W保證廣域保護(hù)通信業(yè)務(wù)正常進(jìn)行。W重載通信迂回后網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較為均 衡為目標(biāo)。對(duì)時(shí)延要求、重要程度均最高的GOOSE報(bào)文，設(shè)計(jì)單一輕負(fù)載通道迂回路徑重構(gòu) 算法，優(yōu)先為GOOSE報(bào)文選擇時(shí)延最短的迂回路徑。運(yùn)種算法綜合考慮了影響信道時(shí)延的帶 寬、距離、信道利用率等因素，構(gòu)建信道權(quán)重指標(biāo)，并借助于Di Astra尋優(yōu)算法尋優(yōu)時(shí)延最 短的迂回路徑。然后，本策略重點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)量較大的SV報(bào)文，設(shè)計(jì)一種重負(fù)載通信下分流迂回 路徑重構(gòu)算法。該算法關(guān)鍵考慮了各個(gè)迂回路徑中短板信道的帶寬可用裕度，根據(jù)路徑跳 數(shù)和信道利用率，確定適合于分流的迂回路徑，基于帶寬可用裕度比確定每條迂回路徑應(yīng) 分得的SV報(bào)文量，使得短板信道帶寬裕度大的路徑分得的SV報(bào)文多，裕度小的分得的少，實(shí) 現(xiàn)重載通信分流后網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較為均衡。分流迂回的示意圖如圖I示。圖I中，通信網(wǎng)絡(luò)正常 時(shí)，從通信節(jié)點(diǎn)Node2上傳至Nodes的數(shù)據(jù)量為M2-5。某一時(shí)刻，通信線路Node2~Nodes中斷。 為了盡可能地減輕對(duì)重負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的影響，將M2-5數(shù)據(jù)按照一定的原則分成多股，分別沿不同 路徑迂回傳輸。如圖中，路徑化thl :Node2~Nodel~NodeS分得數(shù)據(jù)量mi，路徑化th2:Node2 ~Node4~Node5分得數(shù)據(jù)量m2，路徑化化3: Node2~Node3~Node4~Node6~Node5分得郵。
[0037] W圖2的IE邸14節(jié)點(diǎn)通信仿真模型為例，一種重負(fù)載廣域保護(hù)通信中斷時(shí)迂回路 徑重構(gòu)策略，其【具體實(shí)施方式】如下：
[003引步驟1:檢測(cè)到核屯、路由器LSR2~LSRl間信道中斷。中斷信道上的GOOSE報(bào)文來自 站域2,即Sub2"G00SE報(bào)文的吞吐量大約12Mbit/s。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信道帶寬、信道距離和信道吞 吐量矩陣分別如式(1)、（2)(3)示。為執(zhí)行"單一輕負(fù)載通道迂回路徑重構(gòu)算法"做準(zhǔn)備； [0039]
Cl) (2) (3、
[0042]步驟2:對(duì)全網(wǎng)絡(luò)信道帶寬矩陣式（1)，信道距離矩陣式(2)進(jìn)行歸一化。由信道吞 吐量矩陣和信道帶寬矩陣計(jì)算考慮GOO沈報(bào)文影響的信道利用率矩陣。根據(jù)W上計(jì)算結(jié)果， 得全網(wǎng)絡(luò)信道權(quán)重指標(biāo)（
[0043] 步驟3 :分析中斷信道上待轉(zhuǎn)移的SV報(bào)文來源及其吞吐量，SV報(bào)文來自站域2，即 Sub2"SV報(bào)文量大約25.69Mbit/s。為執(zhí)行重負(fù)載通信下分流迂回路徑重構(gòu)算法做準(zhǔn)備；
[0044] 步驟4:計(jì)算跳數(shù)，根據(jù)跳數(shù)約束和信道利用率約束，篩選適合于SV報(bào)文迂回的迂 回路徑。當(dāng)信道LSR2~LSRl中斷時(shí)，所有可用的迂回路徑及其跳數(shù)如表1示：
[0045] 要1倍諸'T SR9~T SRI由Kr才配右井同臨?化巧甘助k漸r
[0046]
[0047] 結(jié)合表1，根據(jù)路徑跳數(shù)計(jì)算公式
計(jì)算得跳數(shù)M為6。表1中前=條 路徑較適合分流迂回。但是，第二條路徑和第S條路徑中有一段信道化SR3~LSRl)重疊了， 且LSR3~LSRl是第二條路徑的短板信道。因此，舍棄路徑LSR2~Sub3~LSR3~LSR1，只用前 兩條路徑進(jìn)行分流迂回。
[004引步驟5:根據(jù)短板信道裕度計(jì)算公式計(jì)算每條迂回路徑對(duì)應(yīng)的短板信道帶寬裕度：
。裕度根據(jù)分流系數(shù)應(yīng)滿足的等式約束化+K2+-+Kp) XTsv = Tsv 和短板信道帶寬裕度比公式& : :…足,,=71、：也、：…瑞、，計(jì)算分流系數(shù)Ki瓜，…咕。圖2 中，兩條適合迂回的路徑，其分流系數(shù)值為Ki:K2=(11.7Mbit/s): (28.4Mbit/s) = l :2.43。 總共需轉(zhuǎn)移的SV報(bào)文數(shù)據(jù)量為25.69Mbit/s。根據(jù)式化l+K2+…+Kp)XTsv = Tsv，路徑LSR2~ Subl ~LSRl 分得 7.49Mbit/s，路徑 LSR2 ~LSR3 ~LSRl 分得 18.2Mbit/s。
[0049] 步驟6:根據(jù)短板信道帶寬裕度約束公式^ 判斷每條迂回路徑分得SV 報(bào)文量，是否滿足相應(yīng)的短板信道帶寬約束條件。兩條路徑分得的SV報(bào)文量均小于其相應(yīng) 的短板信道帶寬裕度，即7.49Mbit/s<11.7Mbit/s，18.2Mbit/s<28.4Mbit/s。說明分配符合 要求。如果某一條迂回路徑分得SV量，超過了該迂回路徑中短板信道的帶寬約束，則對(duì)于該 條迂回路徑，它只能按照相應(yīng)短板信道的最大裕度來分配SV報(bào)文。由步驟6可知，本例中兩 條適合迂回的路徑，其分得SV報(bào)文量未超過其相應(yīng)的帶寬裕度，不必按照相應(yīng)短板信道的 最大裕度來分配SV報(bào)文。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種重負(fù)載下廣域保護(hù)通信中斷時(shí)分流迂回路徑重構(gòu)方法，其特征在于包括W下步 驟： 步驟一:對(duì)于時(shí)延要求、重要程度均最高的GOOSE報(bào)文，設(shè)計(jì)一種單一輕負(fù)載通道迂回 路徑重構(gòu)算法； 步驟二:綜合考慮影響信道時(shí)延的帶寬、距離、信道利用率等因素，構(gòu)建信道權(quán)重指標(biāo) 和單一輕負(fù)載通道迂回路徑重構(gòu)算法模型;并借助于Di Astra尋優(yōu)算法，為GOOSE報(bào)文尋優(yōu) 時(shí)延最短迂回路徑； 步驟Ξ:對(duì)于數(shù)據(jù)量較大的SV報(bào)文，設(shè)計(jì)一種重負(fù)載通信下分流迂回路徑重構(gòu)算法； 步驟四：根據(jù)路徑跳數(shù)和信道利用率約束，確定適合于分流的迂回路徑； 步驟五:根據(jù)分流系數(shù)應(yīng)滿足的等式約束和短板信道帶寬裕度比公式，初步確定每條 路徑承擔(dān)迂回的SV報(bào)文量； 步驟六:根據(jù)短板信道帶寬裕度約束，進(jìn)一步判斷每條路徑所分得的SV報(bào)文量是否超 過相應(yīng)短板信道帶寬裕度;若超過，按短板信道帶寬最大可用裕度值取分配SV報(bào)文量，對(duì)剩 余的SV報(bào)文量基于步驟五~六進(jìn)行二次分配。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種重負(fù)載下廣域保護(hù)通信中斷時(shí)迂回路徑重構(gòu)方法，其特征 在于，步驟一中將單一輕負(fù)載通道迂回路徑重構(gòu)算法用于重負(fù)載網(wǎng)絡(luò)中為GOOSE報(bào)文選擇 最優(yōu)迂回路徑。GOOSE報(bào)文由于信息量小且時(shí)延要求、重要程度均最高，僅考慮時(shí)延最短選 擇單一迂回路徑。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種重負(fù)載下廣域保護(hù)通信中斷時(shí)迂回路徑重構(gòu)方法，其特征 在于，步驟二中構(gòu)建的信道權(quán)重指標(biāo)公式是Φ,=巧/磚+份2 X典+巧X A，其中，1/聳為第i條 信道帶寬倒數(shù)歸一化后的值，為為第i條信道距離歸一化后的值，U'為流入轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)后計(jì)算 的信道利用率，ιι' = (ΔΤ+Τι)/Β，ΔΤ為待轉(zhuǎn)移的G00沈量，Τι為第i條信道原有吞吐量。ωι， ω 2和ω 3的取值，根據(jù)實(shí)際通信網(wǎng)路的統(tǒng)計(jì)時(shí)延得到;構(gòu)建的單一輕負(fù)載通道迂回路徑重構(gòu) 算法模型如下示：上述模型中，Qsi是構(gòu)成該路徑的所有信道權(quán)重值之和，帶寬約束用來初步篩選可用于 迂回的信道。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種重負(fù)載下廣域保護(hù)通信中斷時(shí)迂回路徑重構(gòu)方法，其特征 在于:步驟Ξ中SV報(bào)文是在GOOSE報(bào)文優(yōu)先選路之后進(jìn)行的，考慮重負(fù)載通信情況，建立分 流迂回路徑重構(gòu)主要是將SV報(bào)文分成多股，分別迂回至多條迂回路徑中，該算法的目標(biāo)是 重載通信分流后網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較為均衡。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種重負(fù)載下廣域保護(hù)通信中斷時(shí)迂回路徑重構(gòu)方法，其特征 在于:步驟四中路徑跳數(shù)計(jì)算公式為.Ai表示源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間第i條迂 回路徑的路由器總數(shù)，m為原節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)間迂回路徑總數(shù)，適合分流迂回的路徑應(yīng)滿足 跳數(shù)約束公式:hp含M;通過Μ值可W限定迂回路徑的跳數(shù)，一方面可剔除跳數(shù)過多的迂回路 徑，另一方面可W使所選多條迂回路徑跳數(shù)基本相同，使sv報(bào)文通過各個(gè)迂回路徑傳輸時(shí) 時(shí)延大體相同；信道利用率約束公式為設(shè)定任意一段信道的利用率不超過 1={ 75%，是因?yàn)楫?dāng)信道利用率增長(zhǎng)到75%時(shí)，再增加數(shù)據(jù)流量，在該信道上產(chǎn)生的時(shí)延就會(huì)急 劇增大，甚至產(chǎn)生堵塞和丟包等嚴(yán)重情況。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種重負(fù)載下廣域保護(hù)通信中斷時(shí)迂回路徑重構(gòu)方法，其特征 在于:步驟五中分流系數(shù)應(yīng)滿足的等式約束為：化l+K2+…+Kp)XTsv = Tsv，Kp指第p條路徑的 分流系數(shù)，分流系數(shù)乘WSV報(bào)文總量即為第P條路徑分得的SV量，Tsv指中斷信道上SV報(bào)文總 量，短板信道帶寬裕度比公式為：《I::…馬=忠、::瑞，指第P條路徑其短板 信道的帶寬可用裕度，Κρ指第P條迂回路徑分配SV報(bào)文的分流系數(shù)，帶寬可用裕度的計(jì)算公 式為：？1,、=公!'^.><75%-7；-7巧:，'^。指短板信道1的帶寬可用裕度，8胖1為短板信道1的帶 寬，Τι為短板信道i在網(wǎng)絡(luò)正常情況下的原有流量，TGi指如果i信道也作為GOOSE迂回通道 時(shí)，被轉(zhuǎn)移的GOOSE信息流量。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種重負(fù)載下廣域保護(hù)通信中斷時(shí)迂回路徑重構(gòu)方法，其特征 在于:步驟六中短板信道帶寬裕度約束公式為：ΧΓ,,客Γ,胃，2；胃指短板信道i的帶寬可用 裕度，Κι為第i條路徑的分流系數(shù)。當(dāng)某一條迂回路徑分得SV量，不滿足步驟六中的短板信 道帶寬裕度約束時(shí)，對(duì)于該條迂回路徑，令它分配得SV報(bào)文量為相應(yīng)短板信道的最大裕度 值，用公式表示為：
【文檔編號(hào)】H04L29/08GK105847440SQ201610364677
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月27日
【發(fā)明人】李振興, 張騰飛, 孟曉星, 李振華, 徐艷春, 邱立, 葉詩韻
【申請(qǐng)人】三峽大學(xué)