電力光纖通信網絡的多環組網優化問題的分析

楊玉善 國網江蘇省電力公司盱眙縣供電公司

電力光纖通信網絡的多環組網優化問題的分析

楊玉善 國網江蘇省電力公司盱眙縣供電公司

目前，我國市場經濟快速發展，促進電力網絡呈現規模化方向發展。通信網絡作為電力系統可靠、靈活運行的基礎，在實現實時通信等方面發揮著積極作用。面對大容量數據業務，光纖通信網絡在運行中，受到自身特點及外界因素的影響，信息傳輸存在很多不足之處，影響信息傳輸實時性，需要進行多環組網優化。文章將從傳輸網絡現狀入手，對優化算法中的輸入參數及優化變量進行分析，最后結合的研究對象探討電力光纖通信網絡多環組網優化，旨在為我國電力產業現代化改革提供更多支持。

電力；光纖通信網絡；多環組網；優化

前言

隨著電網快速發展，作為電網自動化、信息化基礎的電力通信網絡也取得了長足發展。其中光纖通信以其自身安全、實時等優勢成為電力通信網絡的核心技術、但在運行中，以光纖通信網絡為核心的網絡架構，需要承載電力生產、運行等多項業務，運行負擔越來越重，以往組網形式存在的不足愈發明顯。因此加強對電力光纖通信網絡多環組網優化的研究具有非常重要的現實意義。

1.傳輸網絡現狀分析

通信網絡作為一項新興事物，在各類通信技術支持下，得到了廣泛推廣和應用，為社會多個領域持續發展提供了一定支持。目前，電力通信網的構建為系統各部分溝通和交流提供了極大的支持，但地區性電力通信網絡卻處于較為混亂的狀態，由于各個地區的網絡建設時間不同，加之新業務沒有參與其中，無法滿足各類新型業務的需求[1]。電力系統通信網具有較強的專業性特點，為電力系統生產、調度等提供服務。它在實踐中具有較強的可靠性、安全性，但地區站點密度較大時，會出現反復上下話路情況，傳輸實時信息也會占用大量通道空間，進行24小時不間斷作業。

2.優化算法中輸入參數及優化變量

對于組網優化問題的輸入與輸出來看，我們要進行優化應確定組成幾個環，各個環路線速及每個環由多少節點、路由構成，并根據已知條件推導出需要在環間交換的業務及路由等。由于電力系統在運行中需要大量光纜的支持，基于經濟性因素的考慮，我們需要引入最小化DAM成本優化，從而在一定程度上降低網絡的建設成本。

在進行具體優化過程，我們主要采用最小化容納方式，針對低速業務需要的ADM設備成本作為目標，然后引入LIP公式進行求解[2]。其中對于ADM成本的約束公式為：

組網優化結果中的ADM成本總和，與形成的多環網中所有ADM成本總和具有一致性。在實踐中，通過合理的業務疏導，能夠按照給定的業務矩陣，得到最小的ADM成本，從而掌握對應邏輯拓撲、路由結果[3]。獲得最優化性能值是性能的最佳上限，能夠為實踐工作提供科學的指導，因此在具體優化時，可以按照此開展優化即可。

3.組網優化軟件實現

按照上述算法對優化軟件進行編制，并選取我國某地區電力光纖網絡為研究對象。該網絡主要是由30個節點、38根光纖鏈接及16個節點構成。

3.1 組網優化

將16個節點錄入到需要的路由業務當中，進行組網設計。一般來說，在電力光纖通信網絡當中，各個節點與地調之間等存在業務層面的關聯，然后對各個環節進行線速設計，并得到線速對應的ADM成本，如表1。

表1 環線速和成本

充分考慮電力系統業務特點，1～5環線速分別設置621、622等Mbit/s，對應的環是OC-12環等，其中對該環成本進行假設，確定其為3，那么OC-48的成本是8。

3.2 組網優化求解

優化軟件勢必會對整數線性規劃算法進行求解，將最近的結果呈現出來，如迭代次數，找到解值和邊界值[4]。如果求解結束，或者用戶中斷求解，優化狀態能夠呈現出全局最優解。

3.3 組建環數

經過計算能夠得出組建的環數，即3環，分別為OC-12、OC-12、OC-48環。每個環對應的節點也有所差別，如其中環1主要包括的節點有東臺、松下、江天及營前等。

3.4 業務路由

完成環的設置后，需要對各個環上的路由進行計算。從節點地調上環業務路由來看，在系統運行時，所有業務流都將環3進入到環網進行傳輸，業務總來個為760Mbit/s，觀察各個節點的實際情況，能夠發現從節點東臺下去的業務量變為0，說明從該點所有業務流都進入到環網當中，該節點成為進入環網的目的節點。另外，在環3上從東臺交換到其他環網的140Mbit/s業務，不僅具有80Mbit/s，還有60Mbit/s都能夠進入到環網當中。通過對輸入的低速業務流矩陣進行觀察，能夠發現優化結果與輸入相互對應，因此此多環組網優化方案具有較強的可行性。

3.5 優化前后SDH拓撲比較分析

通過對比能夠發現經過優化后的網絡拓撲，優化結果與輸入業務量一一對應，可見采用的組網優化算法能夠實現對現有網絡的高效優化和調整。此外，根據線速及成本，能夠將各個節點的總成本計算出來，經過優化后的成本更低[5]。因此采取這種成本更低，且更具實用性的優化方式能夠起到非常不錯的效果。隨著電力產業不斷發展，我們還應進一步研究多環組網優化技術，不斷提高技術水平，進而提高電力通信網絡運行有效性。

4.結論

根據上文所述，隨著電力系統不斷發展，電力系統通信技術也將朝著現代化、智能化方向發展。但是面對越來越大的業務量，為了提高通信系統運行可靠性、靈活性，我們要分析并了解現有通信網絡中存在的問題和不足，并堅持科學合理原則，對光纖通信網絡多環組網進行優化，并堅持經濟性原則，引入先進的算法，找到成本最優優化方式，以此來提高優化效果，從而促進我國電力通信持續健康發展，使得電力系統能夠充分發揮自身綜合效益。

[1]劉智偉，茍劍，何金武.簡要分析電力SDH光纖通信網絡組網優化方式[J].電子測試，2014，（23）：47-48+44.

[2]王華，趙秉斌，羅建華.電力SDH光纖通信網絡組網優化[J].信息通信，2014，（12）：174.

[3]林顯仕.陽江地區電力SDH光纖傳輸網優化策略探討[J].電力系統通信，2012，（02）：20-25.

[4]楊猛.電力SDH光纖通信網絡組網優化[J].電子技術與軟件工程，2013，（13）：29.

[5]楊猛.電力SDH光纖通信網絡組網優化[J].電子技術與軟件工程，2013，（16）：154-155.