CN111542073B - 一种电力业务与网络适配的异构网络选择方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力业务与网络适配的异构网络选择方法及系统，该方法包括：接收业务终端发起的业务需求，并对业务需求进行业务特征感知和分类；采集各类网络参数信息，并进行网络性能分析；在业务特征感知和分类与网络性能分析的基础上，基于多属性决策算法进行业务网络适配；根据网络适配结果，在不改变现有不同网络资源管理框架的基础上，对电力业务实现不同网络资源的协调处理。通过实施本发明，在不改变现有网络架构和设备实体的基础上，实现异构网络选择和决策，合理科学的利用各类无线网络，最终实现电力业务的高质量承载。

Description

一种电力业务与网络适配的异构网络选择方法及系统

技术领域

本发明涉及电力无线通信领域，具体涉及一种电力业务与网络适配的异构网络选择方法及系统。

背景技术

随着能源互联网建设的持续深入，电网智能化水平大幅提升，“互联网+”及“大云物移”等新技术在电力系统中不断深化应用，电力业务的种类和特征将愈发多样化，业务种类主要分为电网控制类、信息采集类、移动应用类三种，包括配电自动化、用电信息采集、分布式电源、精准负荷控制、视频监控、移动作业等，电力业务朝向多样化需求发展，采集、监测类业务对网络广深覆盖的能力要求特别强、精准负控业务对网络低时延高可靠保障能力要求特别强，使用单一的无线接入选择技术很难满足电力业务多样化的业务需求，同时，随着无线通信技术的发展，可用于电力业务承载的无线网络有多种选择，但目前没有一种无线网络能够完全满足电力业务的承载需求。

发明内容

因此，本发明提供一种电力业务与网络适配的异构网络选择方法及系统，解决了现有技术在多网络场景下无法实现对电力多业务的科学承载和分流的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种电力业务与网络适配的异构网络选择方法，包括：接收业务终端发起的业务需求，并对业务需求进行业务特征感知和分类；采集各类网络参数信息，并进行网络性能分析；在业务特征感知和分类与网络性能分析的基础上，基于多属性决策算法进行业务网络适配；根据网络适配结果，在不改变现有不同网络资源管理框架的基础上，对电力业务实现不同网络资源的协调处理。

在一实施例中，业务网络的适配顺序依次为：场景适配、技术适配和成本适配。

在一实施例中，场景适配面向电力生产控制类业务及感知业务类型，对于生产控制类业务，只通过电力无线专网网络承载，通过场景适配能够为生产控制类业务快速选取电力专用网络。

在一实施例中，技术适配完成业务与网络的性能适配分析，包括：根据电力业务的多属性，选取重点属性划分网络适配指标；基于网络适配指标，建立归一化的决策矩阵，矩阵的行数表示可选网络的数量，列数表示属性的数量；根据电力业务的属性重要程度，分配加权系数；基于电力业务的加权系数构造加权归一化矩阵；利用多属性决策算法进行网络适配排序，建立候选网络列表，并给出优先级排序。

在一实施例中，成本适配是在候选网络列表中，对比不同网络的通信成本，选取最终接入的网络。

在一实施例中，基于多属性决策算法进行业务网络适配的异构网络的选择接入流程，包括；根据业务特征的感知和分类，查询所属类业务需求的历史网络选择列表，如果有该类业务的最佳网络选择记录，则选取历史最佳网络进行业务适配；如果无记录，发起新业务的网络选择决策过程；当历史最佳网络满足业务需求，向对应历史最佳网络发起建立流程的请求，对应历史最佳网络收到建立流程请求后，执行信道建立流程，进行网络接入；如果不满足，发起新业务的网络选择决策过程；根据所述新业务的网络选择决策过程，获取新业务所有可用的网络进行业务适配，选择最佳网络进行网络接入，并将网络接入结果存入历史网络选择列表。

在一实施例中，通过对发起接入电力业务的类型和特征进行感知，对于已感知的业务，根据记录的网络列表优先选择列表中的网络，对于未知的业务，提取电力业务的通信需求特征。

在一实施例中，各类网络参数信息包括：网络类型、网络负载、信号质量、邻区干扰信息，同时接受上层的其他控制策略。

第二方面，本发明实施例提供一种电力业务与网络适配的异构网络选择的系统，包括：业务特征感知模块，用于根据对接收业务终端发起的业务需求进行业务特征的感知和分类；网络性能分析模块，用于采集各类网络参数信息，并进行网络性能的分析；业务-网络适配模块，用于在业务特征感知和分类与网络性能分析的基础上，基于多属性决策算法进行业务的网络适配；资源分配管控模块，用于根据网络适配结果，在不改变现有不同网络资源管理框架的基础上，对电力业务实现不同网络资源的协调处理。

第三方面，本发明实施例提供一种边缘管理控制终端，其部署可以以物理实体的形式部署，也可以以逻辑形式部署在网络设备中或者业务通信终端中，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行本发明实施例第一方面所述的电力业务与网络适配的异构网络选择方法。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行本发明实施例第一方面所述的电力业务与网络适配的异构网络选择方法。

本发明技术方案，具有如下优点：

1、本发明提供的一种电力业务与网络适配的异构网络选择方法，根据接收业务终端发起的业务需求，并对业务需求进行业务特征感知和分类；同时，采集各类网络参数信息，并进行网络性能分析；在业务特征感知和分类与网络性能分析的基础上，基于多属性决策算法进行业务网络适配；根据网络适配结果，在不改变现有不同网络资源管理框架的基础上，对电力业务实现不同网络资源的协调处理，本发明提供的电力业务与网络适配的异构网络选择方法，有效解决现有电力业务的网络选择和接入问题，同时合理科学的利用公用无线网络，最终实现电力业务的高质量承载。

2、一种电力业务与网络适配的异构网络选择的系统，包括：用于根据对接收业务终端发起的业务需求进行业务特征感知和分类的业务特征感知模块，同时，网络性能分析模块，将采集各类网络参数信息，并进行网络性能分析，在业务特征感知和分类与网络性能分析的基础上，基于多属性决策算法在业务-网络适配模块进行业务的网络适配，根据网络适配结果，在资源分配管控模块，在不改变现有不同网络资源管理框架的基础上，对电力业务实现不同网络资源的协调处理，本发明提供的电力业务与网络适配的异构网络选择的系统，在多网络场景下，解决了针对不同的业务类型选择不同的网络承载决策方案的问题，合理科学的利用公用无线网络，实现电力业务的高质量承载。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电力业务与网络适配的异构网络选择方法的一个边缘管理控制终端的异构无线网络接入模型示意图；

图2为本发明实施例提供的电力业务与网络适配的异构网络选择方法的一个具体示例的流程图；

图3为本发明实施例提供的电力业务与网络适配的异构网络选择方法的一个具体的业务网络适配框架图；

图4为本发明实施例提供的电力业务与网络适配的异构网络选择方法的一个具体的技术适配分析框架图；

图5为本发明实施例提供的电力业务与网络适配的异构网络选择系统的模块组成图；

图6为本发明实施例提供的边缘管理控制终端的模块组成图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本发明实施例提供一种电力业务与网络适配的异构网络选择方法，如图1所示，为该方法边缘管理控制终端的异构无线网络接入模型示意图，可有效解决现有电力业务的网络选择和接入，如图2所示，该电力业务与网络适配的异构网络选择方法包括：

步骤S1:接收业务终端发起的业务需求，并对业务需求进行业务特征感知和分类；

其中，业务终端发起业务需求，包括带宽、速率、时延、安全、误码率等要求，仅以此举例，但是不以此为限，在实际应用中根据实际业务需求进行业务特征感知和分类，通过对发起接入电力业务的类型和特征进行感知，对于已感知的业务，根据记录的网络列表优先选择列表中的网络，对于未知的业务，提取电力业务的通信需求特征。

步骤S2:采集各类网络参数信息，并进行网络性能分析；

其中，各类网络参数信息包括：网络类型、网络负载、信号质量、邻区干扰信息，同时接受上层的其他控制策略。

步骤S3:在业务特征感知和分类与网络性能分析的基础上，基于多属性决策算法进行业务网络适配；

其中，根据业务特征的感知和分类，查询所属类业务需求的历史网络选择列表，如果有该类业务的最佳网络选择记录，则选取历史最佳网络进行业务适配，以减少与其他类型网络的匹配过程，这里的网络包括但不限于4G无线公网、5G无线公网以及电力无线专网，仅以此举例，但是不以此为限，在实际应用中根据实际需求进行相应网络类型的选择，其中，电力无线专网还包括LTE230无线专网网络，IoT230无线专网网络以及 LTE1800无线专网网络；如果无记录，发起新业务的网络选择决策过程；当历史最佳网络满足业务需求，向对应历史最佳网络发起建立流程的请求，对应历史最佳网络收到建立流程请求后，执行信道建立流程，进行网络接入；如果不满足，发起新业务的网络选择决策过程；根据新业务的网络选择决策过程，获取新业务所有可用的网络进行业务适配，选择最佳网络进行网络接入，并将网络接入结果存入历史网络选择列表；

步骤S4:根据网络适配结果，在不改变现有不同网络资源管理框架的基础上，对电力业务实现不同网络资源的协调处理。

在本发明实施例中，如图3所示，业务网络适配框架图，业务网络的适配顺序依次为：场景适配、技术适配和成本适配。

在本发明实施例中，场景适配面向电力生产控制类业务及感知业务类型，及时感知业务类型，对于生产控制类业务，只通过电力无线专网网络承载，通过场景适配能够为生产控制类业务快速选取电力专用网络，不需进入下一步的网络性能技术适配步骤，降低时延，与控制类业务的低时延要求一致，这里的电力无线专网包括电力230MHz无线专网、LTE1800MHz 无线专网，以及未来可能的5G网络切片中专门为电力业务分配的独占网络资源，仅以此举例，但是不以此为限，在实际应用中根据实际需求进行相应网络类型的选择。

在本发明实施例中，技术适配分析框架图，技术适配完成业务与网络的性能适配分析，不同业务具有不同的业务属性，根据电力业务的多属性，选取重点属性划分网络适配指标；基于网络适配指标，建立归一化的决策矩阵，矩阵的行数表示可选网络的数量，列数表示属性的数量；根据电力业务的属性重要程度，分配加权系数；基于电力业务的加权系数构造加权归一化矩阵；利用多属性决策算法进行网络适配排序，建立候选网络列表，并给出优先级排序。

可选地，在本发明实施例中，如图4所示，技术适配分析框架图中的覆盖、吞吐量、时延、可靠性等，这里没有突出安全属性，是因为在场景适配中，已经为控制类进行了专用网络选择，进入该步骤后，认为公网能够满足筛选过的电力业务的安全承载要求，之后进行业务与网络的性能适配，具体包括建立归一化的决策矩阵，矩阵的行数表示可选网络的数量，列数表示属性的数量，这是进行规范化，是因为不同属性具有不同量级，需要进行去量钢化，进行标准化处理，之后，根据不同业务的属性重要程度，分配加权系数，具体参数的分配可以使用主观分析法或者客观分析法或者主客观结合的方法等，得到加权系数后，利用多属性决策算法，进行网络适配排序，可使用的多属性决策算法包括简单加权法、乘法指数法、接近理想值排序法以及灰色关联算法等，根据计算结果，建立候选网络列表，并给出优先级排序。

在本发明实施例中，成本适配是在候选网络列表中，对比不同网络的通信成本，选取最终接入的网络，最终接入的网络可能不是单一网络，也可能是不同网络直接的协同，如对于高带宽业务，或者高可靠性业务，需要使用不同的网络进行分流，或者使用不同的网络备用，以便提高可靠性。

本发明实施例的电力业务与网络适配的异构网络选择方法，在不改变现有网络架构和设备实体的基础上，实现异构网络选择和决策，有效解决现有电力业务的网络选择和接入问题，同时合理科学的利用公用无线网络，最终实现电力业务的高质量承载。

实施例2

本发明实施例提供一种电力业务与网络适配的异构网络选择的系统，如图5所示，包括：

业务特征感知模块1，用于根据对接收业务终端发起的业务需求进行业务特征的感知和分类，该模块对发起接入的电力业务类型和特征进行感知，针对具体的业务类型，执行不同的策略，对于已感知的业务，根据记录的网络列表，优先选择列表中的网络，减少重新决策的时间，对于未知的业务，准确提取电力业务的通信需求，包括安全等级、时延、带宽、可靠性等需求，仅以此举例，但是不以此为限，在实际应用中根据实际业务需求进行电力业务的通信需求的提取；此模块执行实施例1中的步骤S1 所描述的方法，在此不再赘述。

网络性能分析模块2，用于采集各类网络参数信息，并进行网络性能的分析，该模块负责采集各类网络参数信息，包括网络类型、网络负载、信号质量、邻区干扰等信息，同时接受上层的其他控制策略，比如网络偏好等，仅以此举例，但是不以此为限，在实际应用中根据实际分析需求进行网络参数信息的采集；此模块执行实施例1中的步骤S2所描述的方法，在此不再赘述。

业务-网络适配模块3，用于在业务特征感知和分类与网络性能分析的基础上，基于多属性决策算法进行业务的网络适配，实现面向业务的最优网络选择；此模块执行实施例1中的步骤S3所描述的方法，在此不再赘述。

资源分配管控模块4，用于根据网络适配结果，在不改变现有不同网络资源管理框架的基础上，对电力业务实现不同网络资源的协调处理，根据网络适配决策结果，在不改变现有不同网络资源管理框架的基础上，针对电力业务，实现不同网络的协同，比如，针对特殊业务，存在业务分流等场景，管理不同的网络进行协调传输，针对网络存在的突然变差等情况，及时进行切换等；此模块执行实施例1中的步骤S4所描述的方法，在此不再赘述。

本发明实施例提供的电力业务与网络适配的异构网络选择的系统，在多网络场景下，解决了针对不同的业务类型选择不同的网络承载决策方案的问题，合理科学的利用公用无线网络，实现电力业务的高质量承载。

实施例3

本发明实施例提供一种边缘管理控制终端，如图6所示，包括：至少一个处理器401，例如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，至少一个通信接口403，存储器404，至少一个通信总线402。其中，通信总线402用于实现这些组件之间的连接通信。其中，通信接口403可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard)，可选通信接口403还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器404可以是高速RAM存储器(Random Access Memory，易挥发性随机存取存储器)，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器404可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器401的存储装置。其中处理器401可以执行实施例1中的电力业务与网络适配的异构网络选择方法。存储器404中存储一组程序代码，且处理器401调用存储器404中存储的程序代码，以用于执行实施例1中的电力业务与网络适配的异构网络选择方法。其中，通信总线402可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，简称EISA)总线等。通信总线402可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器404可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard diskdrive，缩写：HDD) 或固降硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)；存储器404还可以包括上述种类的存储器的组合。

其中，处理器401可以是中央处理器(英文：central processing unit，缩写：CPU)，网络处理器(英文：network processor，缩写：NP)或者 CPU和NP的组合。

其中，处理器401还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specific integrated circuit，缩写：ASIC)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，缩写：CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，缩写：FPGA)，通用阵列逻辑(英文：generic arraylogic,缩写：GAL)或其任意组合。

可选地，存储器404还用于存储程序指令。处理器401可以调用程序指令，实现如本申请执行实施例1中的电力业务与网络适配的异构网络选择方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行实施例1中的电力业务与网络适配的异构网络选择方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体 (Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固降硬盘(Solid-State Drive，SSD) 等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种电力业务与网络适配的异构网络选择方法，其特征在于，包括：

接收业务终端发起的业务需求，并对业务需求进行业务特征感知和分类；

采集各类网络参数信息，并进行网络性能分析；

在业务特征感知和分类与网络性能分析的基础上，基于多属性决策算法进行业务网络适配，业务网络的适配顺序依次为：场景适配、技术适配和成本适配，场景适配面向电力生产控制类业务及感知业务类型，对于生产控制类业务，只通过电力无线专网网络承载，通过场景适配能够为生产控制类业务快速选取电力专用网络，不需进入下一步的网络性能技术适配步骤；

根据网络适配结果，在不改变现有不同网络资源管理框架的基础上，对电力业务实现不同网络资源的协调处理。

2.根据权利要求1所述的一种电力业务与网络适配的异构网络选择方法，其特征在于，技术适配完成业务与网络的性能适配分析，包括：

根据电力业务的多属性，选取重点属性划分网络适配指标；

基于网络适配指标，建立归一化的决策矩阵，矩阵的行数表示可选网络的数量，列数表示属性的数量；

根据电力业务的属性重要程度，分配加权系数；

基于电力业务的加权系数构造加权归一化矩阵；

利用多属性决策算法进行网络适配排序，建立候选网络列表，并给出优先级排序。

3.根据权利要求1所述的一种电力业务与网络适配的异构网络选择方法，其特征在于，成本适配是在候选网络列表中，对比不同网络的通信成本，选取最终接入的网络。

4.根据权利要求1所述的一种电力业务与网络适配的异构网络选择方法，其特征在于，基于多属性决策算法进行业务网络适配的异构网络的选择接入流程，包括;

根据业务特征的感知和分类，查询所属类业务需求的历史网络选择列表，如果有该类业务的最佳网络选择记录，则选取历史最佳网络进行业务适配；如果无记录，发起新业务的网络选择决策过程；当历史最佳网络满足业务需求，向对应历史最佳网络发起建立流程的请求，对应历史最佳网络收到建立流程请求后，执行信道建立流程，进行网络接入；如果不满足，发起新业务的网络选择决策过程；

根据所述新业务的网络选择决策过程，获取新业务所有可用的网络进行业务适配，选择最佳网络进行网络接入，并将网络接入结果存入历史网络选择列表。

5.根据权利要求1所述的一种电力业务与网络适配的异构网络选择方法，其特征在于，通过对发起接入电力业务的类型和特征进行感知，对于已感知的业务，根据记录的网络列表优先选择列表中的网络，对于未知的业务，提取电力业务的通信需求特征。

6.根据权利要求1所述的一种电力业务与网络适配的异构网络选择方法，其特征在于，各类网络参数信息包括：网络类型、网络负载、信号质量、邻区干扰信息，同时接受上层的其他控制策略。

7.一种电力业务与网络适配的异构网络选择的系统，其特征在于，包括：

业务特征感知模块，用于根据对接收业务终端发起的业务需求进行业务特征的感知和分类；

网络性能分析模块，用于采集各类网络参数信息，并进行网络性能的分析；

业务-网络适配模块，用于在业务特征感知和分类与网络性能分析的基础上，基于多属性决策算法进行业务的网络适配，业务网络的适配顺序依次为：场景适配、技术适配和成本适配，场景适配面向电力生产控制类业务及感知业务类型，对于生产控制类业务，只通过电力无线专网网络承载，通过场景适配能够为生产控制类业务快速选取电力专用网络，不需进入下一步的网络性能技术适配步骤；

资源分配管控模块，用于根据网络适配结果，在不改变现有不同网络资源管理框架的基础上，对电力业务实现不同网络资源的协调处理。

8.一种边缘管理控制终端，其特征在于，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行权利要求1-6中任一所述的电力业务与网络适配的异构网络选择方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-6中任一所述的电力业务与网络适配的异构网络选择方法。

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