[发明专利]中低压电力通信接入网带宽预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信接入网带宽预测方法，特别涉及一种中低压电力通信接入网带宽预测方法。

背景技术

电力通信网与电网密不可分，是电力系统的重要组成部分。作为电力系统中第二个实体网络，电力通信网依托电网建设，同时为电网安全稳定运行与电网企业现代化管理提供重要支撑。随着智能电网的迅速发展和新通信业务的不断出现，电力通信网快速高效可靠的信息传输方式已成为电力系统生产和管理的基础。电力系统在设计其通信网络时,必须依据业务特点及其通信服务质量(Quality of Service,QoS)要求预测通信系统必需的传输带宽。电力通信网络带宽预测是电力系统通信网络规划、设计和优化的基础，与实际不符的高带宽预测将可能造成网络资源配置冗余，而带宽预测较低则可能导致通信网络瓶颈。

中低压通信接入网业务流量包括三部分：配电信息采集点业务流量、用电信息采集点业务流量及营业所业务流量，以上业务的混合数据流将通过变电站通信汇聚节点接入到三级电力通信主干网。当多种业务流到达变电站，则构成包含多种业务的汇聚流，变电站通信汇聚节点的带宽预测是中低压通信接入网通信网络规划设计的关键。

基于最优化理论的带宽预测方法是中低压通信接入网业务带宽预测的一种可行方法。最优化理论带宽预测方法的基本步骤具体是：首先可以参照通信最优化理论模型进行带宽预测分析；其次在最优化理论模型分析的基础上，构建最优化带宽最优化模型目标；最后采用最优化求解方法(如枚举法和迭代法)计算获得最优预测带宽。基于最优化理论的带宽预测方法由于其最优化带宽最优化模型多为非线性最优化问题，优化求解困难且计算复杂性高，很大程度上制约了该方法在电力带宽应用的深入。

发明内容

本发明的目的是提供一种计算复杂性低的中低压电力通信接入网带宽预测方法。

本发明提供的这种中低压电力通信接入网带宽预测方法，该方法包括如下步骤：

步骤一，获取变电站通信汇聚节点的业务性能参数与配置参数；

步骤二，建立求解变电站通信汇聚节点的带宽预测模型的二维搜索平面；

步骤三，在所述二维搜索平面上，初步判定带宽预测模型的解的搜索方向；

步骤四，通过平均下降梯度选择带宽预测模型的可行解的可行搜索方向；

步骤五，对变电站通信汇聚节点的带宽预测模型的可行解进行优先级排序；

步骤六，变电站通信汇聚节点的最优预测传输带宽的求解与配置。

所述带宽预测模型框架是针对语音、数据、视频和多媒体的四类混合业务，以变电站通信汇聚节点带宽利用率最大化为目标的最优化理论带宽预测模型，其表达式框架为：

max{Yata(BuffNum,BandW)}

其中，Yata为变电站通信汇聚节点的带宽利用率，BuffNum为变电站通信汇聚节点的配置缓存，BandW为变电站通信汇聚节点的传输带宽。

所述二维搜索平面是以变电站通信汇聚节点的传输带宽BandW为X轴、其配置缓存BuffNum为Y轴建立的基于排队论带宽预测模型的解的二维搜索平面。

所述带宽预测模型的解的搜索方向的选择包括如下步骤：

(1)设定最优化目标阈值为Gama，其取值范围为[50％，100％]；

(2)在所述二维搜索平面上，选定某一搜索方向：传输带宽搜索方向X_i或配置缓存搜索方向Y_j；

(3)对于(2)中给定的搜索方向，选择该方向上的某个点i或点j，根据该点i或j对应的传输带宽BandW和配置缓存BuffNum来求得带宽利用率Yata，获取该点对应的带宽利用率Yata_i或Yata_j；

(4)当该点的带宽利用率Yata大于所述阈值Gama时，则将该搜索方向X_i或Y_j加入初选可行方向集合InitSet＝{{X_i}U{Y_j}：Yata_i>Gama或Yata_j>Gama}。

所述带宽预测模型的可行解的可行搜索方向的选择包括通过平均下降梯度对传输带宽可行搜索方向的选择和通过平均下降梯度对配置缓存可行搜索方向的选择。

所述传输带宽可行搜索方向的选择包括如下步骤：

(1)设传输带宽梯度阈值为Alpha，该阈值是度量传输带宽搜索方向上相邻两个点的带宽利用率相对带宽变化快慢的度量参数；