CN108683611A - 基于ptn网络的电力通信业务流量分类控制方法及系统 - Google Patents

基于ptn网络的电力通信业务流量分类控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于PTN网络的电力通信业务流量分类控制方法及系统，方法包括：制定优先级分类策略和服务水平策略；获取业务数据流；对业务数据流进行业务分类；根据业务分类结果和优先级分类策略对各项业务进行优先级标记；根据服务水平策略和优先级标记结果为各项业务划分对应的服务等级；根据服务等级为各项业务配置对应的服务质量QoS参数；获取网络监测信息；根据网络监测信息和QoS参数为各项业务分配不同的带宽并控制转发。本发明解决了PTN网络业务量多、人工配置QoS工作量大、维护复杂的问题，提高了PTN网络的带宽利用率、提高业务传输的可靠性与有效性，能够大大提高业务转发效率。

Description

基于PTN网络的电力通信业务流量分类控制方法及系统
技术领域
本发明涉及电力通信应用技术领域,具体地说是一种基于PTN网络的电力通信业务流量分类控制方法及系统。
背景技术
随着国家电网智能电网的建设，电网规模不断扩大，大量的管理、营销、多媒体等业务不断融入电力通信网络，电力通信网络承载的业务类型由传统的64k、2M等低速小颗粒TDM(Time Division Multiplexing，时分复用)业务逐渐变为GE、10GE等大颗粒IP分组业务。基于SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)的MSTP(Multi-ServiceTransfer Platform，多业务传送平台)网络将难以满足业务日趋IP化的要求，PTN(PacketTransport Network，分组传送网)技术以分组交换为核心、适合面向连接的多业务传送，逐渐成为电力通信网络的主要支撑技术之一，PTN网络已在电力通信中大规模建设，承载着越来越多的电力业务。
目前，在电力通信中，PTN通信网络承载的业务主要包括调度、精准切负荷、信息内网、视频会议、图像监控、行政电话等。不同的应用业务对时延、带宽等网络服务质量有不同的需求，例如调度数据要求实时可靠传输，对传输时延非常敏感，图像监控数据流量大、允许一定的分组丢失。基于PTN的电力通信网络需求提供了QoS(Quality of Service，服务质量)机制以满足不同业务的服务需求，实现同时承载数据、语音和视频业务的综合网络，一般的PTN设备支持的QoS功能包括：流分类和流标记、流量监管、拥塞管理、队列调度、流量整形、连接允许功能等。
在当前电力通信的PTN网络中，业务种类与数量越来越多，网控人员需要在PTN网管系统中为每条业务分别配置优先级、CIR(Committed Information Rate，承诺信息速率)、PIR(Peak Information Rate，峰值信息速率)等QoS参数，工作量大，管理维护复杂，耗时长，并且PTN网络只能根据配置的QoS参数为业务流量提供不同等级的服务质量，无法结合网络的实时情况进行自适应调整控制，带宽利用率不高，降低了业务转发的效率。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于PTN网络的电力通信业务流量分类控制方法及系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于PTN网络的电力通信业务流量分类控制方法，包括：
制定优先级分类策略和服务水平策略；
获取业务数据流；
对所述业务数据流进行业务分类；
根据所述业务分类结果和优先级分类策略对各项业务进行优先级标记；
根据所述服务水平策略和优先级标记结果为各项业务划分对应的服务等级；
根据所述服务等级为所述各项业务配置对应的服务质量QoS参数；
获取网络监测信息；
根据所述网络监测信息和QoS参数为各项业务分配不同的带宽并控制转发。
优选地，所述制定优先级分类策略的具体过程为：根据分组传送网PTN网络所承载的电力通信业务的特点与重要性，对各种业务数据流制定不同的优先级。
优选地，所述制定服务水平策略的具体过程包括：
为不同优先级的数据流制定不同的每跳行为PHB；
为每个PHB配置不同的QoS参数，其中，优先级个数、PHB个数以及QoS参数组数相等且一一对应。
优选地，所述对所述业务数据流进行业务分类的具体过程为：采用聚类算法对所述业务数据流进行业务分类。
优选地，所述采用聚类算法对所述业务数据流进行业务分类的具体过程包括：
采集PTN所承载的电力通信业务的数据流，构成电力通信业务数据集；
采用聚类算法对所述数据集进行分类训练，获得最佳分类模型；
根据所述最佳分类对所述业务数据流自动识别并分类，确定每条数据流的业务类型。
优选地，所述获取网络监测信息具体为获取PTN网络的链路、带宽和拥塞情况信息。
本发明还公开了一种基于PTN网络的电力通信业务流量分类控制系统，其特征是，包括设置于PTN设备中的分类标记模块和自适应监测控制模块，其中，同一PTN设备中的分类标记模块和自适应监测控制模块通信连接，相邻两级PTN设备中的所述分类标记模块和自适应监测控制模块通信连接。
优选地，所述分类标记模块包括分类子模块和标记子模块，其中，
所述分类模块根据聚类算法最佳分类模型对获取的业务数据流进行分类；
所述标记子模块根据优先级策略对分类后的业务标记优先级。
优选地，所述自适应监测控制模块包括网络监测子模块和转发控制子模块，其中，
所述网络监测子模块实时监测PTN网络的链路、带宽和拥塞情况信息，并将监测结果发送给转发控制子模块；
所述转发控制子模块根据分类标记模块发送的标记优先级后的业务类型以及网络监测子模块监测的PTN网络情况对业务进行转发。
本发明的有益效果是：本发明实施例以电力通信中业务的重要性与流量特征为基础确定统一的电力通信业务优先级分类策略和服务策略；采用聚类算法建立分类模型，自动对业务进行识别分类，自动标记优先级；根据实时的网络情况对不同优先级的业务流量进行自适应转发控制。提高了PTN网络所承载业务的QoS设置的标准化与统一化，解决了PTN网络业务量多、人工配置QoS工作量大、维护复杂的问题，提高了PTN网络的带宽利用率、提高业务传输的可靠性与有效性，能够大大提高业务转发效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于PTN网络的电力通信业务流量分类控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种业务分类方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种基于PTN网络的电力通信业务流量分类控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
参见图1，为本发明实施例提供的一种基于PTN网络的电力通信业务流量分类控制方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供的电力通信业务流量分类控制方法包括：
步骤S10：制定优先级分类策略和服务水平策略。
其中，制定优先级分类策略包括根据分组传送网PTN网络所承载的电力通信业务的特点与重要性，对各种业务数据流制定不同的优先级。
通过分析PTN网络承载的各种电力通信业务的内容、性质、重要性与流量特征，对电力通信业务进行分类并制定不同优先级。目前PTN网络承载的业务有：调度数据网、精准切负荷、用电信息采集、视频会议、应急业务、信息内网、信息外网等。根据各种业务的性质、重要性、时延、带宽，将其划分为1-6六个优先级，数字越大优先级越高，优先级不同享有不同的服务质量。例如，调度数据网要求时延短、实时传输，为优先级最高的等级，其他业务的详细优先级分类策略如表1所示。
表1电力通信业务优先级分类策略
制定服务水平策略包括：为不同优先级的数据流制定不同的每跳行为PHB；为每个PHB配置不同的QoS参数，其中，优先级个数、PHB个数以及QoS参数组数相等且一一对应。
服务策略主要是指PTN网络的DiffServ(Differentiated Service，区分服务)服务模型，在核心PTN网络中，为不同优先级的数据流制定不同的PHB
(Per-Hop-Behavior，每跳行为)，已达到区分服务的目的。PHB服务等级分为3个类别：EF(Expedited Forward，快速转发)，提供低丢失率、低时延、地抖动、保证带宽的服务；AF(Assured Forwarding，确保转发)，无论网络是否拥塞，业务至少得到设置的最低限量的带宽，在网络资源空闲时，服务能得到额外带宽，AF类内又分为AF4、AF3、AF2和AF1 4个小级别；BE(Best Effort，尽力而为)，为业务提供传统的尽力而为型的服务。本发明实施例优先级划分为6个等级，则也将PHB划分为六个等级，并为每个等级设定一组QoS参数。服务等级顺序为EF>AF4>AF3>AF2>AF1>BF，分别对应优先级分类策略中的数据流优先级，即数据流优先级6，5，4，3，2，1分别对应服务等级EF，AF4，AF3，AF2，AF1，BF。不同优先级对应的QoS参数由用户自行设定在此不做赘述。
步骤S20：获取业务数据流。
业务数据流包括上级PTN设备发送的业务数据和用户向本级PTN设备发送的业务数据，通过PTN设备的接收端接收。
步骤S30：对所述业务数据流进行业务分类。
PTN设备接受到的业务数据数量庞大、类型各异，如果只按接收到的先后顺序进行转发，则会出现先接受到的数据对于带宽等条件的要求极低，但转发时网络闲置，因此可以获得高质量的处理，如果紧接着的下一个业务是对带宽等条件要求要个的业务，则由于前一业务的影响将得不到高质量的富服务，从而影响转发效率，因此，为了实现高效的转发，需要对数据流中的业务类型进行分类。
所述业务数据流进行业务分类包括：采用聚类算法对所述业务数据流进行业务分类。
参见图2，本发明实施例提供的一种业务分类方法的流程示意图，如图2所示，采用聚类算法对所述业务数据流进行业务分类包括：
步骤S31：采集PTN所承载的电力通信业务的数据流，构成电力通信业务数据集.
步骤S32：采用聚类算法对所述数据集进行分类训练，获得最佳分类模型。
步骤S33：根据所述最佳分类对所述业务数据流自动识别并分类，确定每条数据流的业务类型。
为了保证分类模型的准确率，因此需要大量的数据进行训练，为了保证不影响业务的转达本发明不采用实时训练即每分类一条业务即进行模型训练，而是采用定期训练方法，每隔一段时间即在原有模型基础上采用新数据进行训练，然后根据重新训练完毕的模型进行分类，即保证了业务的正常转发又能够保证业务分类的准确性。
步骤S40：根据所述业务分类结果和优先级分类策略对各项业务进行优先级标记。
步骤S50：根据所述服务水平策略和优先级标记结果为各项业务划分对应的服务等级。
步骤S60：根据所述服务等级为所述各项业务配置对应的服务质量QoS参数。
步骤S70：获取网络监测信息。
步骤S80：根据所述网络监测信息和QoS参数为各项业务分配不同的带宽并控制转发。
服务等级确定之后立即配置QoS参数可以保证当线路通畅时对业务进行及时的转达，例如，当网络监测信息显示线路繁忙不能进行转达时业务需要进行等待，如果在等待期间没有配置QoS参数则需要占用转发时间配置QoS参数，单只延长转发的时间。
参见图3，为本发明实施例提供的一种基于PTN网络的电力通信业务流量分类控制系统，如图3所示，本发明实施例包括设置于PTN设备中的分类标记模块和自适应监测控制模块，其中，同一PTN设备中的分类标记模块和自适应监测控制模块通信连接，相邻两级PTN设备中的所述分类标记模块和自适应监测控制模块通信连接。
所述分类标记模块包括分类子模块和标记子模块，其中，所述分类模块根据聚类算法最佳分类模型对获取的业务数据流进行分类；所述标记子模块根据优先级策略对分类后的业务标记优先级。
分类子模块在接受到业务数据流之后根据聚类算法对业务数据流进行分类，将分类后的结果发送给标记子模块，标记子模块根据优先级分类策略对每种业务类型进行优先级标记，然后将标记优先级后的业务数据流发送给自适应监测控制模块。
所述自适应监测控制模块包括网络监测子模块和转发控制子模块，其中，所述网络监测子模块实时监测PTN网络的链路、带宽和拥塞情况信息，并将监测结果发送给转发控制子模块；所述转发控制子模块根据分类标记模块发送的标记优先级后的业务类型以及网络监测子模块监测的PTN网络情况对业务进行转发。
本发明以电力通信中业务的重要性与流量特征为基础确定统一的电力通信业务优先级分类策略和服务策略；采用聚类算法建立分类模型，自动对业务进行识别分类，自动标记优先级；根据实时的网络情况对不同优先级的业务流量进行自适应转发控制。提高了PTN网络所承载业务的QoS设置的标准化与统一化，解决了PTN网络业务量多、人工配置QoS工作量大、维护复杂的问题，提高了PTN网络的带宽利用率、提高业务传输的可靠性与有效性，能够大大提高业务转发效率。
以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于PTN网络的电力通信业务流量分类控制方法，其特征是，包括：
制定优先级分类策略和服务水平策略；
获取业务数据流；
对所述业务数据流进行业务分类；
根据所述业务分类结果和优先级分类策略对各项业务进行优先级标记；
根据所述服务水平策略和优先级标记结果为各项业务划分对应的服务等级；
根据所述服务等级为所述各项业务配置对应的服务质量QoS参数；
获取网络监测信息；
根据所述网络监测信息和QoS参数为各项业务分配不同的带宽并控制转发。
2.根据权利要求1所述的电力通信业务流量分类控制方法，其特征是，所述制定优先级分类策略的具体过程为：根据分组传送网PTN网络所承载的电力通信业务的特点与重要性，对各种业务数据流制定不同的优先级。
3.根据权利要求1所述的电力通信业务流量分类控制方法，其特征是，所述制定服务水平策略的具体过程包括：
为不同优先级的数据流制定不同的每跳行为PHB；
为每个PHB配置不同的QoS参数，其中，优先级个数、PHB个数以及QoS参数组数相等且一一对应。
4.根据权利要求1所述的电力通信业务流量分类控制方法，其特征是，所述对所述业务数据流进行业务分类的具体过程为：采用聚类算法对所述业务数据流进行业务分类。
5.根据权利要求4所述的电力通信业务流量分类控制方法，其特征是，所述采用聚类算法对所述业务数据流进行业务分类的具体过程包括：
采集PTN所承载的电力通信业务的数据流，构成电力通信业务数据集；
采用聚类算法对所述数据集进行分类训练，获得最佳分类模型；
根据所述最佳分类对所述业务数据流自动识别并分类，确定每条数据流的业务类型。
6.根据权利要求1所述的电力通信业务流量分类控制方法，其特征是，所述获取网络监测信息具体为获取PTN网络的链路、带宽和拥塞情况信息。
7.一种基于PTN网络的电力通信业务流量分类控制系统，其特征是，包括设置于PTN设备中的分类标记模块和自适应监测控制模块，其中，同一PTN设备中的分类标记模块和自适应监测控制模块通信连接，相邻两级PTN设备中的所述分类标记模块和自适应监测控制模块通信连接。
8.根据权利要求7所述的电力通信业务流量分类控制系统，其特征是，所述分类标记模块包括分类子模块和标记子模块，其中，
所述分类模块根据聚类算法最佳分类模型对获取的业务数据流进行分类；
所述标记子模块根据优先级策略对分类后的业务标记优先级。
9.根据权利要求7所述的电力通信业务流量分类控制系统，其特征是，所述自适应监测控制模块包括网络监测子模块和转发控制子模块，其中，
所述网络监测子模块实时监测PTN网络的链路、带宽和拥塞情况信息，并将监测结果发送给转发控制子模块；
所述转发控制子模块根据分类标记模块发送的标记优先级后的业务类型以及网络监测子模块监测的PTN网络情况对业务进行转发。
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