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专利号: 2016103646772
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2025-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种重负载下广域保护通信中断时分流迂回路径重构方法,其特征在于包括以下步骤:

步骤一:对于时延要求、重要程度均最高的GOOSE报文,设计一种单一轻负载通道迂回路径重构算法;

步骤二:综合考虑影响信道时延的带宽、距离、信道利用率等因素,构建信道权重指标和单一轻负载通道迂回路径重构算法模型;并借助于Dijkstra寻优算法,为GOOSE报文寻优时延最短迂回路径;

步骤三:对于数据量较大的SV报文,设计一种重负载通信下分流迂回路径重构算法;

步骤四:根据路径跳数和信道利用率约束,确定适合于分流的迂回路径;

步骤五:根据分流系数应满足的等式约束和短板信道带宽裕度比公式,初步确定每条路径承担迂回的SV报文量;

步骤六:根据短板信道带宽裕度约束,进一步判断每条路径所分得的SV报文量是否超过相应短板信道带宽裕度;若超过,按短板信道带宽最大可用裕度值取分配SV报文量,对剩余的SV报文量基于步骤五~六进行二次分配。

2.根据权利要求1所述一种重负载下广域保护通信中断时分流迂回路径重构方法,其特征在于,步骤一中将单一轻负载通道迂回路径重构算法用于重负载网络中为GOOSE报文选择最优迂回路径;GOOSE报文由于信息量小且时延要求、重要程度均最高,仅考虑时延最短选择单一迂回路径。

3.根据权利要求1所述一种重负载下广域保护通信中断时分流迂回路径重构方法,其特征在于,步骤二中构建的信道权重指标公式是 其中, 为第i条信道带宽倒数归一化后的值, 为第i条信道距离归一化后的值,△T为待转移的GOOSE量,Ti为第i条信道原有吞吐量;ui'为第i条信道流入转移数据后计算的信道利用率,ui'=(△T+Ti)/B;ω1,ω2和ω3的取值,根据实际通信网路的统计时延得到;构建的单一轻负载通道迂回路径重构算法模型如下示:上述模型中,Qsl是构成该路径的所有信道权重值之和,带宽约束用来初步筛选可用于迂回的信道;m为构成该路径的所有信道总条数。

4.根据权利要求1所述一种重负载下广域保护通信中断时分流迂回路径重构方法,其特征在于:步骤三中SV报文是在GOOSE报文优先选路之后进行的,考虑重负载通信情况,建立分流迂回路径重构主要是将SV报文分成多股,分别迂回至多条迂回路径中,该算法的目标是重载通信分流后网络负载较为均衡。

5.根据权利要求1所述一种重负载下广域保护通信中断时分流迂回路径重构方法,其特征在于:步骤四中路径跳数计算公式为: Ai表示源节点与目的节点间第i条迂回路径的路由器总数,m为原节点和目的节点间迂回路径总数,适合分流迂回的路径应满足跳数约束公式:hp≤M;通过M值可以限定迂回路径的跳数,一方面可剔除跳数过多的迂回路径,另一方面可以使所选多条迂回路径跳数基本相同,使SV报文通过各个迂回路径传输时时延大体相同;信道利用率约束公式为: n为需要进行信道利用率约束的信道总条数;设定任意一段信道的利用率不超过75%,是因为当信道利用率增长到75%时,再增加数据流量,在该信道上产生的时延就会急剧增大,甚至产生堵塞和丢包等严重情况。

6.根据权利要求1所述一种重负载下广域保护通信中断时分流迂回路径重构方法,其特征在于:步骤五中分流系数应满足的等式约束为:(K1+K2+Λ+Kp)×TSV=TSV,Kp指第p条路径的分流系数,分流系数乘以SV报文总量即为第p条路径分得的SV量,TSV指中断信道上SV报文总量,短板信道带宽裕度比公式为: 指第p条路径其短板信道的带宽可用裕度,Kp指第p条迂回路径分配SV报文的分流系数,带宽可用裕度的计算公式为: 指短板信道i的带宽可用裕度,BWi为短板信道i的带宽,Ti为短板信道i在网络正常情况下的原有流量,TGi指如果i信道也作为GOOSE迂回通道时,被转移的GOOSE信息流量。

7.根据权利要求1所述一种重负载下广域保护通信中断时分流迂回路径重构方法,其特征在于:步骤六中短板信道带宽裕度约束公式为: 指短板信道i的带宽可用裕度,Ki为第i条路径的分流系数;当某一条迂回路径分得SV量,不满足步骤六中的短板信道带宽裕度约束时,对于该条迂回路径,令它分配得SV报文量为相应短板信道的最大裕度值,用公式表示为: