基于業務特征的電力通信業務風險均衡路由優化機制

禹士朋 陳玲

摘? 要：隨著時代的不斷發展，我國社會經濟呈現出高速發展的態勢，當前電力通信網絡規模在逐漸擴大，未來電力通信會朝著智能化的方向發展。在不斷擴大發展規模的同時，電力通信業務的功能越來越豐富，網絡之間的信息傳遞也日益頻繁。在不斷發展的過程中很容易出現網絡風險，因此應該科學合理地解決當前具體存在的一些問題。

關鍵詞：業務特征;電力通信;風險均衡;路由優化

中圖分類號：TN915.85? ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）19-0069-03

Abstract：With the continuous development of the times，China’s social and economic development shows a high-speed trend，the current scale of power communication network is gradually expanding，and the future power communication will develop in the direction of intelligence. At the same time of expanding the scale of development，there are more and more functions in power communication business，and the information transmission between networks has become increasingly frequent. Therefore，in the process of continuous development，it is easy to appear network risks，so in the process of development，we should solve some specific problems scientifically and reasonably.

Keywords：business characteristics;power communication;risk balance;routing optimization

0? 引? 言

電力通信業務的發展是一項十分繁瑣的任務，由于種類眾多，因此更加科學合理地選擇不同的業務類型，成為了相關部門應該重點研究的問題。在發展的過程中應該就業務的特征進行深入分析，并且從科學的角度對當前的業務進行數據結果的計算。例如，當前線路保護業務和安穩控制業務就是電力通信業務發展的核心。該業務具有高延時要求，并且有低誤碼率的特點，因此更好地發揮業務自身的特點，并且保證在風險均衡的前提下對網絡中有限的鏈路和設備進行合理的路由分配成為了相關部門應該重點研究的問題。

1? 電力通信網業務路由優化機制研究現狀

1.1? 電力通信業務分析

從當前的發展情況來看，可以將電力通信網業務分為兩種類型，分別是生產控制區業務以及管理信息區業務。

生產控制區可以進一步劃分為控制生產區和非控制生產區，在具體的發展過程中，為了更好地進行區分，可以簡稱為安全區1和安全區2。該業務發揮著十分重要的作用，主要是起到監控的作用，并且能夠為整個系統提供安全保障。相對于安全區2來說，安全區1的業務更加復雜，其中包括線路保護業務以及安穩控制業務等等，而安全區2相對較為簡單，主要任務是發電過程中的業務，更多地起到補充的作用。

對于第二大類型管理信息區來說，也可以進行相應的劃分，具體可以劃分為安全區3以及安全區4兩個部分。不同區的劃分并不是隨意進行劃分，而是根據重要的等級差別進行劃分。該類型主要包括辦公信息和視頻會議。其中安全區3又被稱為生產管理區，相關部門對這一區的管理始終要求十分嚴格，因為該區在整個發展過程中承擔著十分重要的作用。因此，只有提出更加嚴格的要求，才能夠得到更好的發展。

電力通信網在運行的過程中承載著種類繁多的業務，可以根據業務的特征對其進行分類。具體可以分為信息管理業務和控制生產業務，而這兩大業務又可以再進行分類。

控制生產類業務可以分為自動調度業務、線路保護業務自動調度業務簡單來說就是一種在電力通信網運行過程中進行監控以及控制信號的業務。在運行過程中可以對電網的數據進行系統采集和處理，從而更好地保證線路運行的穩定性和高效性。該業務在具體發展的過程中對延時要求較低，只需要將延時控制在100毫秒之內就可以。線路保護業務能夠有效對線路進行保護，由于該業務是在大電壓傳輸線路的背景下工作，因此線路在具體的運行過程中一旦出現故障，此時線路保護業務就可以及時高效地對控制信號進行傳輸。對于線路保護業務來說，有較高的要求，延時需要控制在12毫秒以內，并且誤碼率不能超過10的負8次方。在傳輸過程中介質必須使用光纖或者是2米電路。

1.2? 電力通信路由優化機制分析

當前在發展的過程中，電力通信網路由優化機制面臨著全新的挑戰。相關部門應該對風險均衡路由優化機制存在的問題進行深入的分析，并且找到不同的特點，根據具體的情況制定出相應的解決策略，這樣才能夠更好地優化機制。

雖然相關部門對電力通信網中的業務進行了不同程度的分析和研究，但是由于涉及的業務眾多，而且每個業務的特點也不同，因此對各個性能指標的要求也不同，這就導致具體評價的過程存在很多主觀因素。傳統的分析方法存在精度較低的特點，而且對問題不能進行全面的分析和評價。電力通信網在運行過程中與傳統的運營商通信網有著非常大的區別，電力通信網的運行風險較高，如果沒有充分考慮業務的類型和特點，將會造成不同等級的故障，這會給整個電力通信網的運行帶來十分嚴重的影響。

1.3? 傳統多目標優化算法

傳統多目標優化算法包含的方式眾多，加權法是最主要的一種。加權法簡單來說就是制定一個科學合理的衡量指標，然后在約束條件的基礎上乘以權重數值，通過累加的方式得到一個數學優化運算。通過這樣的方式能夠達到最優解的目的，雖然該方式有很多好處，但是同樣存在一些缺點，最優解與權重數值的標準設定有很大的關系，如果權重數值的設定存在一定的偏差，那么將直接影響最優解。因此在采用加權法的過程中一定要從多方面進行考慮。

除了加權法以外，遺傳算法也是十分常見的優化算法。遺傳算法是將物種進化論和生物遺傳方面的知識融入其中，通過多種知識的融合研究出了遺傳算法。遺傳算法的最大優勢就是簡單明了，而且操作也比較容易，在具體發展的過程中能夠被廣泛地拓展。目前這種方法被廣泛地應用到科研過程中。雖然具有一定的優勢，但是同樣也具有一些缺點，遺傳算法最大的缺點是效率低。在當前不管開展什么工作都講究效率的時代，遺傳算法顯然已經無法滿足當前社會發展的需求。

2? 基于業務特征的電力通信業務風險均衡路由優化機制

2.1? 業務重要度排序

從當前的發展情況來看，基于業務特征的電力通信業務風險均衡路由優化機制的總體思路為采用業務重要度歸一化的計算方式與排序方法，針對通信網中的多種類型業務進行重要度的詳細計算，并且采用科學合理的排序方式。

在篩選路由的過程中，首先需要判斷采用的路由是否已經完成全面優化，如果沒有完成優化則需要采用K-Dijkstra算法進行優化，如果已經完成了優化，則需要結束整個算法。

在對路由進行決策的過程中，需要將最大最小公平約束公式作為前提和依據，選擇風險最小且最優的方案，如果在對路由進行決策的過程中不存在最優解，則需要將批次中處于等待狀態的業務重要等級進行移除，將所有的步驟都返回到步驟1，并且對整個業務進行重要度的重新排序。

最后一步需要對鏈路風險度和節點風險度進行不斷的刷新。在具體的運行過程中需要對整個隊列進行更新，將已經處理的業務轉為執行狀態，并且在此基礎上進行路由的配置。

在對機制進行優化的過程中，首先應該對業務重要度進行排序。業務的重要度是指某一個業務與其他業務之間的一種比值權重。進行科學有效的重要度排序對路由業務有著十分重要的作用。通過對重要度的降序排列能夠更好地對通道進行劃分，從而更加高效地完成核心任務。運行過程中的總體思路為：在完成降序排列以后，一些重要度比較高的業務有相關的權限，可以進行優先處理。對已經加入到優先處理隊列的，則需要采用相關的路由選擇方法進行路由的篩選，從而得到最優解。

2.2? 基于K-Dijkstra算法的備選路徑選擇算法

采用K-Dijkstra算法的主要的思路：將源設備節點的路徑，包括一些其他的鏈路信息全部記錄下來，記錄的過程要始終保證科學合理性，然后進行全局搜索，在眾多的數據信息中篩選出K條最短路徑，通過這樣的方式在最短的時間完成機制的優化，同時還能夠有效地保證工作質量。

首先相關人員需要對鏈路和寬帶信息進行深入的分析，并且判斷當前的情況能否合理開展業務。對電力通信網中不符合要求的鏈路進行及時去除;其次需要對s=src進行初始化設計，src表示的是源節點，s表示最短路徑的節點聚合。傳統的K-Dijkstra算法已經無法滿足當前的需求，因此需要對傳統的算法進行優化和完善，這樣才能夠更好地體現算法的優越性。

2.3? 路由決策函數

在進行路由決策的過程中可以充分利用最大最小公平約束原則，在已有數據的基礎上挑選最符合條件的業務通道路徑。在應用函數的過程中，需要利用路由決策風險度直接正相關。根據整個函數目標的含義在眾多的備選路由中以決策風險度為依據，選擇最優的通道路徑，通過這樣的方式能夠有效避免一些風險。

2.4? 隊列處理以及配置更新

在進行路由決策得到最優解以后，需要將待處理隊列中的業務進行狀態的轉化，并且對路由進行更加科學合理的配置。但是如果沒有得到最優解，則需要提高業務的重要度等級，并且將處理中的業務進行移除。在對算法進行運行的過程中會運用到大量相關數據，數據信息每次都會發生變化，因此執行完算法以后，需要對數據信息進行及時更新，這樣才能夠有效地避免節點風險。

總而言之，在具體的發展過程中，首先應該確定網絡總體風險均衡度作為整個優化機制的目標，并且對電力通信網中的業務進行系統性、科學性的評估，對業務重要度進行數值排序。通過這樣的方式構建一個更加科學合理的機制，在進行優化的過程中，最重要的是從業務的特征出發，并且進行等級排序。在選路由的過程中需要從全網的總體風險均衡角度進行考慮。

2.5? 實時生產控制業務路由優化

實時生產控制業務屬于電力通信網最為核心的業務，該業務在具體運行的過程中能夠對線路業務進行有效的保護，從而讓整體運行變得更加敏捷和高效。實時生產控制業務對保障電力通信網的安全運行起著至關重要的作用，因此應該對實施生產控制業務路由進行不斷的優化。從多方面進行考慮，選擇一些具有代表性的模型，通過對模型的建造和研究，有效地對當前路由進行更加科學合理的優化。

3? 結? 論

綜上所述，要在具體的發展過程中對基于業務特征的風險均衡優化機制進行不斷的完善和優化，首先應該針對當前存在的問題進行系統性的分析，并且提出一些解決策略，從不同的角度對問題進行研究和分析，不斷優化機制。

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作者簡介：禹士朋（1983.04-），男，漢族，河南安陽人，高級工程師，碩士，碩士研究生，研究方向：信號與信息處理。