CN106961397B - 配电通信网的光路建立方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种配电通信网的光路建立方法和系统，上述配电通信网的光路建立方法，包括如下步骤：获取配电通信网中多个待传输配电业务，检测各个待传输配电业务在设定时间段内的请求频率，按照请求频率从大至小对所述待传输配电业务进行排序；根据所述排序依次将各个待传输配电业务确定为目标配电业务，识别所述目标配电业务的源节点和宿节点；根据配电通信网的各个路由端口建立所述源节点与宿节点之间的虚链路；在所述虚链路的剩余传输容量大于等于目标配电业务的业务容量时，在配电通信网中建立所述虚链路对应的光路。本发明提供的配电通信网的光路建立方法和系统在保证传输效果的基础上，有效降低了传输上述配电业务的能耗。

Description

配电通信网的光路建立方法和系统

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种配电通信网的光路建立方法和系统。

背景技术

近年来，随着电能质量检测、用电信息采集和输变电状态检测等配电网IP业务的快速增长，配电网原有的多业务传送平台(Multi-Service Transfer Platform，MSTP)面临不契合IP化趋势、时间同步复杂、传送效率与扩展性能较低等问题。而分组传送网(PacketTransport Network，PTN)针对分组IP业务流量突发性的要求而设计，以分组业务为核心并支持多业务保障，采用IP+SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)的模式，相比于MSTP具有运行维护成本低、高效传送、时间同步精度高、安全可靠等优势。同时，配电网规模的扩大化，传输速度的加快化，也使得现有电力通信网的电力负荷能耗在综合数据网、变电站视频等大量需要高带宽的业务中呈指数增长。照此趋势，电力通信网的光通信能耗可能会成为制约其网络效能的重要因素。因此，为了响应绿色电网高效节能的目标，电力通信汇聚网的节能化，高效化越来越成为衡量其系统功能的重要指标。

软件定义网络SDN架构将数据平面与控制平面分离，这种架构的优势是控制平面能够对网络节点的协议、类型等的异构性同等对待，使数据平面的网络资源设施能够无障碍的接收控制平面的指令。SDN可以改变现有电力通信网络架构的静态配置、运行效果差等现状，并实现了电力通信网络流量的灵活控制，使电力通信网络变成“智能管道”。

针对现在PTN中普遍存在的能耗问题，在给定业务矩阵的情况下，以减少能耗为目标对网络链路进行优化已经有了一些探索。传统方案利用PTN设备智能降耗系统，在不影响现有业务、降低设备性能的前提下，引入业务监控智能判决模块，实时监控设备端口业务流量，并根据业务流量进行智能判决、智能触发节电操作，即根据有/无业务流量，智能开启/关闭业务端口光模块的激光器，智能触发FE端口软件上/下电等操作，实现节能环保、降耗减排的目的。上述PTN设备智能降耗系统在一定程度上实现了配电网相应业务的传输，然而其忽略了其中算法在实际应用中的业务场景条件和节能效果，存在能耗大的技术问题。

发明内容

基于此，有必要针对传统方案在传输配电网业务的过程中能耗大的技术问题，提供一种配电通信网的光路建立方法和系统。

一种配电通信网的光路建立方法，包括如下步骤：

获取配电通信网中多个待传输配电业务，检测各个待传输配电业务在设定时间段内的请求频率，按照请求频率从大至小对所述待传输配电业务进行排序；

根据所述排序依次将各个待传输配电业务确定为目标配电业务，识别所述目标配电业务的源节点和宿节点；

根据配电通信网的各个路由端口建立所述源节点与宿节点之间的虚链路；

在所述虚链路的剩余传输容量大于等于目标配电业务的业务容量时，在配电通信网中建立所述虚链路对应的光路。

一种配电通信网的光路建立系统，包括：

检测模块，用于获取配电通信网中多个待传输配电业务，检测各个待传输配电业务在设定时间段内的请求频率，按照请求频率从大至小对所述待传输配电业务进行排序；

识别模块，用于根据所述排序依次将各个待传输配电业务确定为目标配电业务，识别所述目标配电业务的源节点和宿节点；

第一建立模块，用于根据配电通信网的各个路由端口建立所述源节点与宿节点之间的虚链路；

第二建立模块，用于在所述虚链路的剩余传输容量大于等于目标配电业务的业务容量时，在配电通信网中建立所述虚链路对应的光路。

上述配电通信网的光路建立方法和系统，可以针对配电通信网中多个待传输配电业务设定时间段内的请求频率进行排序，根据排序结果依次在配电通信网建立各个待传输配电业务对应的光路，以便配电通信网利用所建立的光路进行各个待传输配电业务的传输，在保证传输效果的基础上，有效降低了传输上述配电业务的能耗。

附图说明

图1为一个实施例的配电通信网的光路建立方法流程图；

图2为一个实施例的SDN网络架构示意图；

图3为一个实施例的县市级城域网以及农网架构示意图；

图4为一个实施例的配电通信网的光路建立系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的配电通信网的光路建立方法和系统的具体实施方式作详细描述。

参考图1，图1所示为一个实施例的配电通信网的光路建立方法流程图，包括如下步骤：

S10，获取配电通信网中多个待传输配电业务，检测各个待传输配电业务在设定时间段内的请求频率，按照请求频率从大至小对所述待传输配电业务进行排序；

配电通信网通常存在多个待传输配电业务，上述多个待传输配电业务的紧急程度可以根据待传输配电业务在设定时间段内的请求频率确定，在设定时间段内的请求频率越大的待传输配电业务，其传输的紧急性越高。因而按照请求频率从大至小对所述待传输配电业务进行排序后，排列在前面的待传输配电业务比排列在后面的待传输配电业务更为紧急。上述设定时间段可以根据配电通信网中待传输配电业务的具体特征进行设置，比如设置为当前时刻之前的5分钟等时间段。

S20，根据所述排序依次将各个待传输配电业务确定为目标配电业务，识别所述目标配电业务的源节点和宿节点；

上述步骤根据排序依次将各个待传输配电业务确定为目标配电业务，即首先将排列在首位(第一个)的待传输配电业务确定为目标配电业务，在配电通信网中建立上述目标配电业务对应的光路后，再将当前确定为目标配电业务的后一个待传输配电业务确定为目标配电业务，在配电通信网中建立上述该目标配电业务对应的光路，以此类推，直至在配电通信网中建立各个待传输配电业务分别对应的光路。

S30，根据配电通信网的各个路由端口建立所述源节点与宿节点之间的虚链路；

上述虚链路为目标配电业务对应的虚拟光路，其以源节点为配电业务通信起点，以宿节点为配电业务通信终点。

S40，在所述虚链路的剩余传输容量大于等于目标配电业务的业务容量时，在配电通信网中建立所述虚链路对应的光路。

若上述虚链路的剩余传输容量大于等于目标配电业务的业务容量，表明该虚链路可以实现相应的配电业务的顺利传输，在配电通信网中建立所述虚链路对应的光路，可以保证相应配电业务的传输质量。

本实施例提供的配电通信网的光路建立方法，可以针对配电通信网中多个待传输配电业务设定时间段内的请求频率进行排序，根据排序结果依次在配电通信网建立各个待传输配电业务对应的光路，以便配电通信网利用所建立的光路进行各个待传输配电业务的传输，在保证传输效果的基础上，有效降低了传输上述配电业务的能耗。

在一个实施例中，上述根据配电通信网的各个路由端口建立所述源节点和宿节点之间的虚链路的过程之后，还可以包括：

获取所述虚链路中任意两个路由端口之间的通道参数，根据所述通道参数确定虚链路的剩余传输容量；其中，所述通道参数包括传输通道的总传输容量、已用传输容量以及剩余传输容量。

上述虚链路的剩余传输容量可以根据其总传输容量与已用传输容量之差确定。

作为一个实施例，上述获取所述虚链路中任意两个路由端口之间的通道参数，根据所述通道参数确定虚链路的剩余传输容量的过程之后，还可以包括：

若所述剩余传输容量小于目标配电业务的业务容量，则根据各个路由端口分别对应的通道参数建立所述源节点和宿节点建立之间剩余传输容量更大的虚链路。

若所述剩余传输容量小于目标配电业务的业务容量，表明上述虚链路对应的光路无法实现相应配电业务的传输，需要获取剩余传输容量更大的虚链路，实现相应光路的建立，保证上述目标配电业务的传输质量。此时，可以根据各个路由端口分别对应的通道参数建立所述源节点和宿节点建立之间剩余传输容量更大的虚链路，使重新建立的虚链路的剩余传输容量大于等于目标配电业务的业务容量，以保证后续传输上述目标配电业务的顺利性。

在一个实施例中，上述在配电通信网中建立所述虚链路对应的光路的过程可以包括：

在配电通信网中识别虚链路所包括的路由端口，确定各个路由端口在所述虚链路中的排列顺序；

识别所述源节点在配电通信网中的配电业务通信起点，以及所述宿节点在配电通信网中的配电业务通信终点；

根据所述排列顺序在配电通信网中建立以配电业务通信起点为起始端，以配电业务通信终点为终止端，且经过所识别的各个路由端口的光路。

本实施例所建立的光路具有较高的准确性。

作为一个实施例，上述在配电通信网中建立所述虚链路对应的光路的过程之后，还可以包括：

获取配电通信网中各个通信链路对应的拓扑通信网络；

将所述拓扑通信网络所述源节点和宿节点之间的旧光路更新为所建立的光路。

上述配电通信网中各个通信链路为配电通信网中用于传输配电业务的光路，配电通信网中各条光路形成拓扑通信网络G_v，在建立虚链路对应的光路后，将相应源节点和宿节点之间的旧光路更新为新建立的光路，可以保证拓扑通信网络G_v所包括的通信链路的准确性。

在一个实施例中，上述在配电通信网中建立所述虚链路对应的光路的过程之后还可以包括：

检测所建立的光路对应的能耗。

本实施例可以检测所建立的光路对应的能耗，使所获取的新建立光路相关信息更为完善。

作为一个实施例，上述检测所建立的光路对应的能耗的过程可以包括：

检测所述光路所包括的路由端口个数，根据所述路由端口个数以及各个路由端口分别对应的单元能耗值计算光路对应的能耗。

若配电通信网中各个路由端口对应的单元能耗值相同，则可以根据所述路由端口个数以及各个路由端口分别对应的单元能耗值之积确定光路对应的能耗，以保证所确定的能耗的准确性。

在一个实施例中，上述获取配电通信网中多个待传输配电业务，检测各个待传输配电业务在设定时间段内的请求频率，按照请求频率从大至小对所述待传输配电业务进行排序的过程之后还可以包括：

将第i个待传输配电业务确定为目标配电业务，识别所述目标配电业务的源节点和宿节点；其中，i为正整数，i的初始值为1；

根据配电通信网的各个路由端口建立所述源节点和宿节点之间的虚链路；

在所述虚链路的剩余传输容量大于等于目标配电业务的业务容量时，在配电通信网中建立所述虚链路对应的光路，并将i赋值为i+1，重复执行将第i个待传输配电业务确定为目标配电业务的步骤，直至配电通信网中存在各个待传输配电业务对应的光路。

本实施例将i的初始值设置为1，将第i个待传输配电业务确定为目标配电业务，在建立上述第i个待传输配电业务对应的光路后，将i更新为i+1，继续进行第i个待传输配电业务对应的光路的建立，以此类推，直至配电通信网中存在各个待传输配电业务对应的光路，可以保证在配电通信网建立光路的有序性。

在实际应用中，上述配电通信网的光路建立方法可以应该在由SDN架构控制的绿色电网中。上述由SDN架构控制的绿色电网由SDN网络架构和基于业务请求频率的电力汇聚通信光网络多跳光旁路算法两个部分构成。所述SDN网络架构根据电力通信汇聚通信网自身的特点形成SDCON(Software Defined Convergence Optical Network)网络架构，即软件定义汇聚光网络架构。该架构是一种简化和优化网络操作的体系结构方式，它能够将应用与网络服务、设备之间的交互更加紧密地结合在一起。该网络架构通过使用远程交互操作方式集中管理能够有效提升汇聚通信网络资源利用率，降低网络的运营成本，进而起到节约运维能耗，实现绿色电网的目标。所述电力汇聚通信光网光旁路算法主要是解决SDH和IP两个层面在业务传输中不必要的能耗消耗问题。在PTN网络中，IP层中的路由器一端汇聚数据，再通过另一端的短延接口连接光路层交换机节点进行光路介质中的数据传输；SDH体系中，各交换机节点通过光纤进行互连。因此，当两个节点需要进行业务传输时，两个节点的IP路由器需要进行电交换和光电交换，并在交换机中进行光传输。在上述的业务传输模式下，IP路由的运维需要大量能源的支撑，所以在保证网络QoS的前提下，尽可能多的减少IP路由器的端口使用数量能够有效的降低能源的使用。基于业务请求频率的光旁路策略使业务在中间节点只需在交换机中进行交换，省去了IP层路由的能源消耗，大大降低了IP层路由器的能耗。在使用上述配电通信网的光路建立方法所建立的光路进行配电业务传输过程中，基于业务请求频率的光旁路策略有两个优势，第一，该策略需要光节点能够智能实现光旁路，这是策略与SDCON控制架构的优势互补；其二，该策略以电力汇聚通信光网络的实际业务请求为背景进行策略的设计，弥补了其他同类型算法策略在实际实施中与仿真有出入的问题。

上述SDN网络架构示意图可以参考图2所示，其可以应用在电力汇聚通信网的实例。该架构的主要构成元素有应用平面、控制平面以及转发平面。采用这种网络架构的最大优点就是实现了对个多个设备的集中控制和管理，同时也实现了对汇聚网网络节点的可编程性，这一特性使得开发维护人员能够对汇聚网的调度优化更为便捷，也使得节能算法的实现更加简洁。

上述电力汇聚通信网中的通信架构可以包括图3所示的县市级城域网以及农网架构，随着电力网业务IP化趋势的推进。

在使用上述配电通信网的光路建立方法所建立的光路进行配电业务传输过程中，在SDCON控制下能够智能地根据实际网络情况实时地实现业务频率排序，为基于业务频率的光旁路算法提供实现基础。在SDCON架构中，涉及到光旁路算法的网络节点都能够实现单一配置实现智能转换等，大大降低了算法实现的复杂程度，从而间接降低了网络能源的消耗问题。基于业务频率的光旁路算法与现有算法策略相比，更符合网络运维的实际需求，具有更大的弹性，能够依据网络的实时状况作出较快的对应策略，并且网络业务请求量越大时，与同类型的算法相比能够体现出更大的节能性。

参考图4，图4所示为一个实施例的配电通信网的光路建立系统结构示意图，包括：

检测模块10，用于获取配电通信网中多个待传输配电业务，检测各个待传输配电业务在设定时间段内的请求频率，按照请求频率从大至小对所述待传输配电业务进行排序；

识别模块20，用于根据所述排序依次将各个待传输配电业务确定为目标配电业务，识别所述目标配电业务的源节点和宿节点；

第一建立模块30，用于根据配电通信网的各个路由端口建立所述源节点与宿节点之间的虚链路；

第二建立模块40，用于在所述虚链路的剩余传输容量大于等于目标配电业务的业务容量时，在配电通信网中建立所述虚链路对应的光路。

在一个实施例中，上述配电通信网的光路建立系统，还可以包括：

获取模块，用于获取所述虚链路中任意两个路由端口之间的通道参数，根据所述通道参数确定虚链路的剩余传输容量；其中，所述通道参数包括传输通道的总传输容量、已用传输容量以及剩余传输容量。

本发明提供的配电通信网的光路建立系统与本发明提供的配电通信网的光路建立方法一一对应，在所述配电通信网的光路建立方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于配电通信网的光路建立系统的实施例中，特此声明。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种配电通信网的光路建立方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取配电通信网中多个待传输配电业务，检测各个待传输配电业务在设定时间段内的请求频率，按照请求频率从大至小对所述待传输配电业务进行排序；

根据所述排序依次将各个待传输配电业务确定为目标配电业务，识别所述目标配电业务的源节点和宿节点；

根据配电通信网的各个路由端口建立所述源节点与宿节点之间的虚链路；所述虚链路为目标配电业务对应的虚拟光路，其以源节点为配电业务通信起点，以宿节点为配电业务通信终点；

在所述虚链路的剩余传输容量大于等于目标配电业务的业务容量时，在配电通信网中建立所述虚链路对应的光路；

所述根据所述排序依次将各个待传输配电业务确定为目标配电业务包括：

将排列在首位的待传输配电业务确定为目标配电业务，在配电通信网中建立所述目标配电业务对应的光路后，再将当前确定为目标配电业务的后一个待传输配电业务确定为目标配电业务，在配电通信网中建立该目标配电业务对应的光路，以此类推，直至在配电通信网中建立各个待传输配电业务分别对应的光路。

2.根据权利要求1所述的配电通信网的光路建立方法，其特征在于，所述根据配电通信网的各个路由端口建立所述源节点和宿节点之间的虚链路的过程之后，还包括：

获取所述虚链路中任意两个路由端口之间的通道参数，根据所述通道参数确定虚链路的剩余传输容量；其中，所述通道参数包括传输通道的总传输容量、已用传输容量以及剩余传输容量。

3.根据权利要求2所述的配电通信网的光路建立方法，其特征在于，所述获取所述虚链路中任意两个路由端口之间的通道参数，根据所述通道参数确定虚链路的剩余传输容量的过程之后，还包括：

若所述剩余传输容量小于目标配电业务的业务容量，则根据各个路由端口分别对应的通道参数建立所述源节点和宿节点建立之间剩余传输容量更大的虚链路。

4.根据权利要求1所述的配电通信网的光路建立方法，其特征在于，所述在配电通信网中建立所述虚链路对应的光路的过程包括：

在配电通信网中识别虚链路所包括的路由端口，确定各个路由端口在所述虚链路中的排列顺序；

识别所述源节点在配电通信网中的配电业务通信起点，以及所述宿节点在配电通信网中的配电业务通信终点；

根据所述排列顺序在配电通信网中建立以配电业务通信起点为起始端，以配电业务通信终点为终止端，且经过所识别的各个路由端口的光路。

5.根据权利要求4所述的配电通信网的光路建立方法，其特征在于，所述在配电通信网中建立所述虚链路对应的光路的过程之后，还包括：

获取配电通信网中各个通信链路对应的拓扑通信网络；

将所述拓扑通信网络所述源节点和宿节点之间的旧光路更新为所建立的光路。

6.根据权利要求1至5任一项所述的配电通信网的光路建立方法，其特征在于，所述在配电通信网中建立所述虚链路对应的光路的过程之后还包括：

检测所建立的光路对应的能耗。

7.根据权利要求6所述的配电通信网的光路建立方法，其特征在于，所述检测所建立的光路对应的能耗的过程包括：

检测所述光路所包括的路由端口个数，根据所述路由端口个数以及各个路由端口分别对应的单元能耗值计算光路对应的能耗。

8.根据权利要求1至5任一项所述的配电通信网的光路建立方法，其特征在于，所述获取配电通信网中多个待传输配电业务，检测各个待传输配电业务在设定时间段内的请求频率，按照请求频率从大至小对所述待传输配电业务进行排序的过程之后，还包括：

将第i个待传输配电业务确定为目标配电业务，识别所述目标配电业务的源节点和宿节点；其中，i为正整数，i的初始值为1；

根据配电通信网的各个路由端口建立所述源节点和宿节点之间的虚链路；

在所述虚链路的剩余传输容量大于等于目标配电业务的业务容量时，在配电通信网中建立所述虚链路对应的光路，并将i赋值为i+1，重复执行将第i个待传输配电业务确定为目标配电业务的步骤，直至配电通信网中存在各个待传输配电业务对应的光路。

9.一种配电通信网的光路建立系统，其特征在于，包括：

检测模块，用于获取配电通信网中多个待传输配电业务，检测各个待传输配电业务在设定时间段内的请求频率，按照请求频率从大至小对所述待传输配电业务进行排序；

识别模块，用于根据所述排序依次将各个待传输配电业务确定为目标配电业务，识别所述目标配电业务的源节点和宿节点；

第一建立模块，用于根据配电通信网的各个路由端口建立所述源节点与宿节点之间的虚链路；所述虚链路为目标配电业务对应的虚拟光路，其以源节点为配电业务通信起点，以宿节点为配电业务通信终点；

第二建立模块，用于在所述虚链路的剩余传输容量大于等于目标配电业务的业务容量时，在配电通信网中建立所述虚链路对应的光路；

所述识别模块进一步用于：

将排列在首位的待传输配电业务确定为目标配电业务，在配电通信网中建立所述目标配电业务对应的光路后，再将当前确定为目标配电业务的后一个待传输配电业务确定为目标配电业务，在配电通信网中建立该目标配电业务对应的光路，以此类推，直至在配电通信网中建立各个待传输配电业务分别对应的光路。

10.根据权利要求9所述的配电通信网的光路建立系统，其特征在于，还包括：

获取模块，用于获取所述虚链路中任意两个路由端口之间的通道参数，根据所述通道参数确定虚链路的剩余传输容量；其中，所述通道参数包括传输通道的总传输容量、已用传输容量以及剩余传输容量。

11.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。