引用本文:

蔡鹏,陆俊,肖振锋,等. 考虑负载均衡的系统保护通信专网路由规划方法[J]. 光通信技术,2021,45(1):36-41.

考虑负载均衡的系统保护通信专网路由规划方法

蔡 鹏1,陆 俊1,肖振锋2,徐志强2,李疆生3,王 赟1

(1.华北电力大学 电气与电子工程学院,北京 102206;2.国网湖南省电力有限公司 经济技术研究院,长沙 410004; 3.国网经济技术研究院有限公司,北京 102209)

【下载PDF全文】 【下载Word】

摘要:针对系统保护通信专网局部节点与链路业务负载过重的问题,提出一种考虑负载均衡的系统保护通信专网路由规划方法。首先,阐述了系统保护通信专网的概念,分析了局部节点和链路业务负载过重的问题;然后,构建了综合考虑业务特性和备份路径的负载均衡路由规划优化模型,实现了模型的负载均衡路由规划求解;最后,以某省系统保护通信专网光传送网(OTN)拓扑为仿真网络,采用PSCPlanner电力通信网规划平台与K条最短路径(KSP)算法进行了对比实验。仿真结果表明:该方法均衡了链路容量,降低了业务请求拒绝率,有效地分配了网络资源。

关键词:服务质量;光传输网;接入控制;业务加载;网络规划和优化

中图分类号:TN915 文献标志码:文章编号:1002-5561(2021)01-0036-06

DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2021.01.008

0 引言
       在实际工程应用领域中,目前满足系统保护通信专网的路由算法是在综合了时延和可靠性的要求下,计算一条最优主路径和一条备份路径,但都未涉及部分节点和链路负载过重导致的负载失衡问题。文献[1-2]在综合考虑网络时延和可靠性的基础上提出了一种考虑排队时延的路由选择算法,有效提高了传输系统的实时性;文献[3]考虑链路时延和可用率,设计了基于蚁群算法的多路径路由方法,兼顾了实时性和可靠性。上述2种方法虽然对系统保护通信专网路由的时延和可靠性进行了优化,但未涉及路由优化中节点和链路负载过重的问题。文献[4]提出一种考虑链路负载与业务风险联合均衡的电力通信网路由优化算法,能有效降低网络的阻塞率和业务传输风险,但该算法考虑备份路径时采用链路分离路径,存在部分节点阻塞的问题。文献[5]结合设备、负载和业务特征构建了基于负载均衡的路由优化方法,但未涉及备份路径的负载均衡。

      目前的通信网络难以满足系统保护业务采集和控制信息高速、安全传输的要求,因此本文综合考虑系统保护通信专网时延、可靠性和负载均衡,提出一种考虑负载均衡的系统保护通信专网路由规划方法。

4 结束语
       本文提出了考虑负载均衡的系统保护通信专网路由规划方法,适用于解决现有系统保护通信专网局部节点和链路过载问题。根据标准差物理意义定义了节点均衡度来衡量系统保护通信专网的均衡性能,通过PSCPlanner仿真软件进行分析,本文搭建的系统保护业务负载均衡路由规划优化模型能够满足系统保护通信专网规定的系统保护业务时延的要求,降低了业务请求拒绝率;与KSP算法相比,在增加了38%的节点占用率的条件下,本文方法的节点均衡度降低了93%,具有更好的均衡性能。此外,本文方法不仅适用于系统保护业务,在对时延等特性进行微调情况下,可将本文方法推广到传统电力通信网领域。下一步工作将考虑不同系统保护业务之间的带宽差异性,结合智能算法,继续深入研究系统保护业务相关的电力通信网优化规划。