研究基于GIS的配電通信接入網光路路由分析技術

吳麗莎 吳昊 羅濤 張愛軍 黃德云

摘 要：對于通信行業來說，它是社會發展的基礎性行業，特別是在智能通信發展以來，如何有效地對用戶進行精準的定位，提高通信服務的精準性和有效性，提升整體通信服務的合理性成了當前通信行業發展的主要方向。GIS系統是一個強大的地理信息綜合系統，在它的幫助下，可以更好地對配電通信接入網的光路進行優化。在接入網光路當中，路由對于整體的運行非常關鍵，本文主要從GIS的系統出發，對配電通信接入網光路路由的分析進行了探討。

關鍵詞：GIS；配電通信；接入網；移動終端；應用技術

在通信行業高速發展的今天，不同的通信技術在該行業中不斷呈現，同時為其它行業的發展提供輔助。電力通信網是智能通信在生產、運行和管理方面非常重要的組成部分，也是一個必要的技術支撐系統。伴隨著智能通信的不斷建設和發展，電力通信網的作用也不斷地突出，并且規模也在不斷地擴大和完善，但是也會面臨著較多的挑戰。

一、配電通信接入網

配電通信接入網是對10kV和0.4kV通信接入網進行承載的一個通信網絡。對于通信行業來說，它的業務點呈現出點多面廣的主要特點，并且在可靠性方面的要求比較高。當前，我國所構建的配電通信接入網大多數都是以光通信作為主要的方式，例如：以太網源光網絡、工業以太網技術等，但是這類型的網絡容易存在著廣播風暴，也會面臨著ARP的攻擊所帶來的安全隱患，從而對整個網絡都產生較大的影響，甚至會影響到業務的正常傳輸。伴隨著配電通信網規模的不斷擴大，傳統的方式在服務質量方面也難以滿足通信業務多樣化的需求。為了更好地解決這方面的問題，人們提出了一種基于GIS的配電通信接入網應用技術。GIS系統下的配電通信接入網光路技術需要把網關設置在上聯路由器上面，這樣的一種處理方式會給路由器增加比較大的負擔，因此需要在路由分析技術方面有所提升，能夠盡量滿足未來在配用電業務擴展和細分方面的需求，同時也滿足大規模組網的需求。

二、基于GIS的配電通信接入網光路的介紹

基于GIS的配電通信接入網光路的主干光纜路由主要有三種基本的拓撲結構，分別是星型拓撲結構、線性拓撲結構和環形拓撲結構。從GIS系統出發所建設的配電通信接入網光路路由優化的問題就是光接入網規劃當中最重要的一個問題，在具體的建設投資和網絡生存方面，它對于整體的運行所造成的影響也是比較大的。基于GIS的角度，對配電網的通信接入網進行光路路由的技術分析主要從主干光纜路由優化的角度進行探討，這是路由分析技術的根源和基礎。

三、基于GIS的配電通信接入網光路路由分析技術

（1）主干光纜路由優化的探討。對于配電通信接入網來說，它產生影響的因素是多樣化的，有道路、管道、光纜、人孔等多個方面的因素，同時也會受到用戶分布和小區分布的影響，特別是人們在通信需求的位置上，影響會更加突出。在對主干光纜路由進行選定的時候，主要的目標有三個，第一個目標是確保主干光纜的路由長度比較短；第二個目標是主干光纜的覆蓋度必須要達到一定的要求；第三個目標是在路由敷設和主干光纜的投資最小角度出發。在這三個目標的明確指導下，會使得主干光纜的路由問題呈現出多目標規劃的特點。對于多目標規劃整體來說，一般都需要把它轉換成單目標的規劃問題來進行問題的解答，要對光接入網的主干光纜路由問題進行優化，首先要從GIS系統的角度出發，進行多個轉化策略的采取。首先要把路由之上的投資作為具體的目標，然后把路由的覆蓋度和具體的長度作為對路由進行優化的重要條件之一，在這樣的情況下，就能夠使得整個優化的問題轉換成一個單目標的規劃問題，從而可以從數學的線性規劃角度對這些問題進行更好的解決。這樣轉化的原因在于覆蓋度，最終會對路由進行更好的檢驗，同時也使得道路的長度和投資之間的相關性得到呈現，成為影響投資的一個重要因素。

（2）基于GIS的配電通信接入網光路路由的實現。對于通信工作來說，它所面對的用戶是多樣化的，同時用戶的地理位置也不一樣，在這樣的情況下，如何精準地結合用戶的定位來進行通信服務工作的計劃和開展是非常關鍵的，這是通信工作在發展過程中的關鍵性問題。使用GIS的功能可以對路由技術進行實時的調整，這種技術主要依賴于網絡中每一個移動節點對于信息的接收，同時也依賴于GIS系統本身比較強大的地理信息定位功能。對于接入網的光路路由來說，路由的實現依賴于每一個移動節點在任意時刻對定位的精準把握，這個一般是由GIS系統中的接收機所決定的。位置信息在定期或者新任務的指導收集中會通過配電通信接入網進行傳輸和反饋。一旦這個位置信息得到了傳輸，那么每個移動節點里面都會有一個位置表來對網絡中其它節點的位置信息進行存儲。

在路由的實現和過程中，整個通信網絡的拓撲結構是非常基礎和關鍵的，這個結構可以用一個相鄰的矩陣來進行表示，也就是人們經常說的相鄰表，它可以表示要給移動節點和通信網絡中心以及相鄰節點在連接方面的情況。此外，它還有一個非常重要的功能，那就是對網絡的拓撲表進行維護。由于在通信網絡當中，每一個移動節點都有自己獨特的二維相鄰表，每一個相鄰表里面的每一個元素都有分量值，因此這些數據的變動和組成形成了路由中的信息定位渠道。眾所周知，GIS在配電通信接入網的光路路由分析當中，它關鍵的一個作用在于對于路由進行分析和表達，而拓撲結構和相鄰表正是對路由進行分析和表達的關鍵和基礎。

對于光接入網來說，它的路由選取在一般情況下是要保證在一個業務節點覆蓋的范圍和區域之內的，例如：對于配電通信接入網為例，在進行鏈路段權值計算和節點搜索的時候，只需要對這個端局交換區里面所有的鏈路段和節點進行搜索和計算就可以了。在這樣的情況下，范圍就會得到有效的限制從而在最大程度上使得節點數得到減少，也使得鏈路段數得到減少，提高求解的效率，使得基于GIS配電通信接入網光路路由的優勢得到發揮，在配電通信行業的發展中提供更多的幫助。在這種模式之下，整個電力系統的通信需求和具體的位置信息都可以在GIS系統的幫助之下得到準確的定位和準確的服務供應。

四、結語

綜上所述，基于GIS的角度，對配電通信接入網光路路由分析技術進行探討，可以使得GIS在配電通信發展中的作用得到更加明顯的呈現，發揮二者的優勢形成互補和結合，推動配電通信行業的更好發展。本文對配電通信接入網光路路由分析技術角度出發，從路由的作用和重要性角度探討了整個配電通信網的建設和發展，便利于人們的生活。

參考文獻：

[1]李建岐，趙濤.配電通信接入網三層光網絡典型模式分析[J].供用電，2014（11）：3335.

[2]蘇輝，陸鎮虹，吳立新，等.基于GIS的光接入網主干光纜路由優化模型和算法研究[J].北京郵電大學學報，2002，25（2）：8387.

[3]王璇.基于GIS的光接安全入網主干光纜路由優化模型和算法研究[J].網絡安全技術與應用，2017（1）：4243.

作者簡介：第一作者：吳麗莎。