电力光纤通信网络优化
算法及其应用探讨
[摘要]依据电力系统通信业务特点,改进了整数线性规划算法,用于 SDH 组网优化设计,
并开发了相应的软件。最后以福州市区东南部的电力光纤网络为例给出了具体的优化设计方
案。
[关键词]电力 SDH 优化 ILP 算法软件
1 引言
近几年来
,随着电网快速发展,电力系统光纤通信网络迅速壮大,已经成为电网生产调度
重要支撑手段。由于电力通信网一般都随电网分期分批建设
,网络路径及结构等均受电网结
构的制约
,从而影响了电力光纤通信网络结构合理性和可靠性,因此当光纤通信网络达到一定
的规模之后
,有必要借助先进的网络优化算法,优化原有的通信网络,从而提高通信网络整体
性能水平
,满足电网规模不断扩大及现代化管理需求。
本文依据福建电力光纤通信网络的实际情况
,将对基于 1+1 保护的 SDH/SONET 环形网
进行组网优化。它在给定业务需求的情况下
,优化容纳所有业务所需要的总成本或者说最小
化总成本。具体来说
,我们将研究 SDH 环网上的多线速优化问题,即在一个光缆网络中如何组
成多个
SDH 环,以及低速业务流在环上如何路由的问题。
2SDH 组网优化算法
2.1 狭义组网优化
在电力通信网中
,存在大型节点(如地调)间对带宽有着很大的需求。例如,可能要求一条
甚至多条
STM-16 的线路。但是,还有大量节点之间(相邻节点、集控所和下属站点,地调和其
余节点
)的网络连接请求只需要一个光纤通道提供的 STM-16 带宽的一小部分,例如 STM-
1、10Mbps 等,因此光传送网必须能够有效地满足这一类节点的业务需求。解决容量巨大的光
纤通道和带宽要求不大而数目众多的节点带宽需求之间矛盾的关键
,就是有效地安排节点数
据流共享高速的光纤通道。
本文将此问题称为组网优化问题
,它是从学术界的业务疏导问题引申而来,或者说其学术
术语为业务疏导。借鉴业务疏导的定义
,可以将我们要研究的组网优化定义为:将节点之间的
低速数据流有效地复用到高速的光纤通道
,将高速的光纤通道数据流解复用成为低速数据流,
并且使得低速数据流在不同高速光纤通道上进行合理的交换。上述组网优化的定义我们称之
为狭义意义上的组网优化。
狭义组网优化
,它包含两个子问题:一个是确定逻辑拓扑,另一个是在该逻辑拓扑上路由
低速业务流。第一个子问题中
,要确定组建多少个光纤通道环,每个光纤通道环的线速以及经
过哪些节点。如果在一些节点间有足够的业务容量需要传送
,那么应该由这些节点组成一个
高线速的环
,使这些业务在该环上传送,以获得高线速环运送单位业务时的经济性。另一方面,
如果一些节点间的业务量较小
,那么它们应该在一个线速较低的环上传送,以减少 ADM 的成
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