CN113408140B - 电力通信网络扩容仿真验证方法、装置、设备和介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电力通信网络扩容仿真验证方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取待扩容电力通信网络的拓扑结构，根据拓扑结构构建对应的待扩容网络模型；确定扩容节点，将扩容节点接入待扩容网络模型，得到扩容网络模型；利用预设的仿真系统对扩容网络模型进行仿真，得到针对扩容网络模型的仿真结果；根据仿真结果，得到电力通信网络扩容后的网络验证结果。采用本方法能够为电力通信网络的网络扩容验证提供了事实依据，从而提高了电力通信网络的网络扩容验证结果可靠性。

Description

电力通信网络扩容仿真验证方法、装置、设备和介质

技术领域

本申请涉及电力仿真技术领域，特别是涉及一种电力通信网络扩容仿真验证方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

随着电力技术的发展，电力通信网络规模日趋庞大，在此情况下，电力通信网络的新技术不断出现、各类应用日益复杂、投入资金不断增加，而为了保障网络的平稳可靠运行，无论是在日常网络维护，还是新网络构建，设备升级，策略变更，新技术及新协议的应用的情况下，都需要网络的可靠性和有效性进行客观地评估，以分析电力通信网络的网络性能。

目前针对电力通信网络的性能验证大多依靠专家评估，例如，专家可以对构建完成的电力通信网络需要进行网络节点扩容时，确定网络扩容前后电力通信网络的网络性能，然而，这种验证方法缺乏事实依据，电力通信网络扩容的验证结果可靠性较低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电力通信网络扩容仿真验证方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种电力通信网络扩容仿真验证方法，所述方法包括：

获取待扩容电力通信网络的拓扑结构，根据所述拓扑结构构建对应的待扩容网络模型；

确定扩容节点，将所述扩容节点接入所述待扩容网络模型，得到扩容网络模型；

利用预设的仿真系统对所述扩容网络模型进行仿真，得到针对所述扩容网络模型的仿真结果；

根据所述仿真结果，得到电力通信网络扩容后的网络验证结果。

在其中一个实施例中，所述根据所述拓扑结构构建对应的待扩容网络模型，包括：根据所述拓扑结构，获取所述待扩容电力通信网络中包含的多个通信节点的设备型号，以及所述多个通信节点的连接方式；利用所述设备型号，从预先构建的仿真节点设备模型库中获取与各通信节点对应的仿真设备模型；按照所述连接方式对所述各通信节点对应的仿真设备模型进行连接，构建所述待扩容网络模型。

在其中一个实施例中，所述待扩容电力通信网络包括多个网络层级；所述确定扩容节点，将所述扩容节点接入所述待扩容网络模型，得到扩容网络模型，包括：获取针对于所述待扩容电力通信网络对应的待扩容的网络层级；从所述仿真节点设备模型库中获取与所述扩容节点对应的扩容节点设备模型，将所述扩容节点设备模型接入所述待扩容网络模型，得到所述扩容网络模型；所述扩容节点设备模型在所述扩容网络模型中的网络层级与所述待扩容的网络层级相匹配。

在其中一个实施例中，所述从所述仿真节点设备模型库中获取与所述扩容节点对应的扩容节点设备模型，将所述扩容节点设备模型接入所述待扩容网络模型，得到所述扩容网络模型，包括：获取所述扩容节点对应的扩容设备型号，以及所述扩容节点对应的接入节点；利用所述扩容设备型号，从所述仿真节点设备模型库中获取与所述扩容节点对应的扩容仿真设备模型；将所述扩容仿真设备模型与所述接入节点对应的在所述待扩容网络模型中的接入仿真设备模型进行连接，得到所述扩容网络模型。

在其中一个实施例中，所述扩容网络模型的仿真结果包含多个不同验证指标的仿真结果；所述根据所述仿真结果，得到电力通信网络扩容后的网络验证结果，包括：获取各验证指标对应的指标阈值；比对所述各验证指标的仿真结果，以及所述各验证指标对应的指标阈值，根据比对结果确定所述电力通信网络扩容后的网络验证结果。

在其中一个实施例中，所述验证指标包括：路由跳数指标、网络延时指标、网络抖动指标、链路流量指标、设备包转发能力指标以及链路质量指标的至少一种。

在其中一个实施例中，所述根据比对结果确定所述电力通信网络扩容后的网络验证结果之后，还包括：若所述电力通信网络扩容后的网络验证结果为网络验证不合格，则对所述扩容网络模型进行通信链路扩容处理，并利用所述仿真系统对进行通信链路扩容处理后的所述扩容网络模型进行仿真，获取进行通信链路扩容处理后的所述扩容网络模型的仿真结果。

一种电力通信网络扩容仿真验证装置，所述装置包括：

待扩容模型构建模块，用于获取待扩容电力通信网络的拓扑结构，根据所述拓扑结构构建对应的待扩容网络模型；

扩容模型构建模块，用于确定扩容节点，将所述扩容节点接入所述待扩容网络模型，得到扩容网络模型；

扩容模型仿真模块，用于利用预设的仿真系统对所述扩容网络模型进行仿真，得到针对所述扩容网络模型的仿真结果；

网络扩容验证模块，用于根据所述仿真结果，得到电力通信网络扩容后的网络验证结果。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

上述电力通信网络扩容仿真验证方法、装置、计算机设备和存储介质，获取待扩容电力通信网络的拓扑结构，根据拓扑结构构建对应的待扩容网络模型；确定扩容节点，将扩容节点接入待扩容网络模型，得到扩容网络模型；利用预设的仿真系统对扩容网络模型进行仿真，得到针对扩容网络模型的仿真结果；根据仿真结果，得到电力通信网络扩容后的网络验证结果。本申请通过构建扩容网络模型，并利用仿真软件对其进行仿真，得到仿真结果后可用于电力通信网络的网络扩容验证，为电力通信网络的网络扩容验证提供了事实依据，从而提高了电力通信网络的网络扩容验证结果可靠性。

附图说明

图1为一个实施例中电力通信网络扩容仿真验证方法的流程示意图；

图2为一个实施例中根据拓扑结构构建待扩容网络模型的流程示意图；

图3为一个实施例中得到扩容网络模型的流程示意图；

图4为另一个实施例中得到扩容网络模型的流程示意图；

图5为一个应用实例中扩容前电力通信网络的架构示意图；

图6为一个应用实例中扩容前电力通信网络的仿真模型示意图；

图7为一个应用实例中扩容后电力通信网络的架构示意图；

图8为一个应用实例中扩容后电力通信网络的仿真模型示意图；

图9为一个实施例中电力通信网络扩容仿真验证装置的结构框图；

图10为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种电力通信网络扩容仿真验证方法，本实施例以该方法应用于终端进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于服务器，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中，该方法包括以下步骤：

步骤S101，终端获取待扩容电力通信网络的拓扑结构，根据拓扑结构构建对应的待扩容网络模型。

其中，待扩容电力通信网络指的是需要进行网络扩容验证的电力通信网络，拓扑结构指的是待扩容电力通信网络的网络拓扑模型，待扩容网络模型则指的是待扩容电力通信网络进行仿真时所使用的仿真模型。具体来说，用户需要对电力通信网络进行网络扩容分析时，首先需要得到进行网络扩容的电力通信网络，即待扩容电力通信网络的拓扑结构模型，并通过终端根据得到的拓扑结构构建相应的用于仿真的待扩容网络模型。

步骤S102，终端确定扩容节点，将扩容节点接入待扩容网络模型，得到扩容网络模型。

其中，扩容节点指的是需要对待扩容电力通信网络进行扩容，而增加的网络节点，用户可以根据实际需要在构建的待扩容网络模型中任意增加一个或者多个节点作为需要对电力通信网络进行扩容的网络节点，即扩容节点，并将扩容节点接入步骤S101中构建的待扩容网络模型，从而得到接入扩容节点的扩容网络模型。

步骤S103，终端利用预设的仿真系统对扩容网络模型进行仿真，得到针对扩容网络模型的仿真结果；

步骤S104，终端根据仿真结果，得到电力通信网络扩容后的网络验证结果。

仿真系统可以是用于进行网络模型仿真的系统，例如可以是opnet仿真技术软件。具体来说，终端可以通过设定的仿真系统，对步骤S102中构建得到的扩容网络模型进行仿真分析，并得到针对扩容网络模型的仿真结果后，利用仿真结果进行针对扩容后的电力通信网络的网络验证分析，从而得到扩容后的电力通信网络的网络验证结果。

上述电力通信网络扩容仿真验证方法、装置、计算机设备和存储介质，终端获取待扩容电力通信网络的拓扑结构，根据拓扑结构构建对应的待扩容网络模型；确定扩容节点，将扩容节点接入待扩容网络模型，得到扩容网络模型；利用预设的仿真系统对扩容网络模型进行仿真，得到针对扩容网络模型的仿真结果；根据仿真结果，得到电力通信网络扩容后的网络验证结果。本申请通过构建扩容网络模型，并利用仿真软件对其进行仿真，得到仿真结果后可用于电力通信网络的网络扩容验证，为电力通信网络的网络扩容验证提供了事实依据，从而提高了电力通信网络的网络扩容验证结果可靠性。

在一个实施例中，如图2所示，步骤S101可以进一步包括：

步骤S201，终端根据拓扑结构，获取待扩容电力通信网络中包含的多个通信节点的设备型号，以及多个通信节点的连接方式。

电力通信网络是由多个电力设备组成电力通信节点连接而成，因此在电力通信网络的拓扑结构中，可以存储有形成电力通信网络的电力设备的设备型号，以及电力设备之间的连接方式。具体来说，终端在得到电力通信网络的拓扑结构后，可以基于得到的拓扑结构，确定组成该电力通信网络每一个电力通信节点对应的电力设备的设备型号，以及各电力通信节点之间的连接方式。

步骤S202，终端利用设备型号，从预先构建的仿真节点设备模型库中获取与各通信节点对应的仿真设备模型。

其中，仿真节点设备模型库是预先构建的用于仿真的模型库，该模型库由多种仿真设备模型所组成，分别用于表征不同的电力设备。具体来说，终端可以在步骤S201得到构建电力通信网络的电力设备的设备型号后，可以从仿真节点设备模型库中基于每一个通信节点上电力设备的设备型号找到其对应的仿真设备模型。

步骤S203，终端按照连接方式对各通信节点对应的仿真设备模型进行连接，构建待扩容网络模型。

最后，终端则可以利用电力通信节点之间的连接方式，将步骤S202中得到的各电力通信节点对应的仿真设备模型进行连接，从而构建出与需要进行扩容验证的电力通信网络的拓扑结构相适应的扩容网络模型。

进一步地，待扩容电力通信网络包括多个网络层级；如图3所示，步骤S102可以进一步包括：

步骤S301，终端获取针对于待扩容电力通信网络对应的待扩容的网络层级。

本实施例中，需要进行扩容验证的电力通信网络根据拓扑结构可以分为不同的网络层级，例如可以是包含由核心层、汇聚层和接入层组成的三层网络结构模型，其中核心层的通信节点需要经过汇聚层的通信节点，实现与接入层的通信节点之间的通信连接，待扩容的网络层级则指的是需要进行节点扩容时增加的节点所处的网络层级，该网络层级可以是由用户根据需要进行设定，例如需要在现有的网络拓扑中，增加一个新的接入厂站设备节点，那么终端则可以在接入层中相应增加一个新的电力通信节点，以仿真增加接入新的厂站节点的网络运行状况。当用户需要对电力通信网络进行扩容验证时，需要通过终端录入需要进行扩容处理的目标网络层级的相关信息或者相关标识，使得终端可以确定待扩容的网络层级。

步骤S302，终端从仿真节点设备模型库中获取与扩容节点对应的扩容节点设备模型，将扩容节点设备模型接入待扩容网络模型，得到扩容网络模型；扩容节点设备模型在扩容网络模型中的网络层级与待扩容的网络层级相匹配。

之后，终端则可以从预先构建的仿真节点设备模型库中找出与该扩容节点对应的扩容节点设备模型，并将扩容节点设备模型接入至待扩容电力通信网络的待扩容的网络层级中，从而得到扩容网络模型，其中接入位置则可以由终端随机在待扩容的网络层级中选取，以验证扩容节点任意接入待扩容的网络层级后电力通信网络的运行情况。

进一步地，如图4所示，步骤S302可以进一步包括：

步骤S401，终端获取扩容节点对应的扩容设备型号，以及扩容节点对应的接入节点。

其中，扩容设备型号指的是需要进行扩容的节点设备的设备型号，而接入节点则指的是与扩容节点连接的节点。本实施例中，扩容网络模型可以是预先制定网络扩容计划，用于验证网络扩容计划是否可行。例如，在某个网络扩容计划中，需要对汇聚层的节点A中接入位于接入层的设备型号B的电力通信节点设备，那么终端则可以确定该扩容节点对应的扩容设备型号为设备型号B，且对应的接入节点为节点A。

步骤S402，终端利用扩容设备型号，从仿真节点设备模型库中获取与扩容节点对应的扩容仿真设备模型；

步骤S403，终端将扩容仿真设备模型与接入节点对应的在待扩容网络模型中的接入仿真设备模型进行连接，得到扩容网络模型。

之后，终端则可以利用扩容设备型号，从仿真节点设备模型库中得到与该扩容设备型号对应的仿真设备模型，作为扩容节点设备模型，并将扩容节点设备模型与接入节点在待扩容电力通信网络中对应的设备模型，即接入仿真设备模型进行连接，从而形成扩容网络模型。例如，如果需要对扩容设备型号为设备型号B的电力通信节点设备接入电力通信网络中的节点A时，终端则可以首先基于设备型号B，从仿真节点设备模型库中找出设备型号B对应的仿真设备模型，作为扩容仿真设备模型，并且在待扩容网络模型中找到节点A对应的仿真设备模型，将扩容仿真设备模型接入节点A对应的仿真设备模型，从而得到扩容网络模型。

上述实施例中，终端可以基于电力通信网络中各通信节点的设备型号，以及各通信节点的连接方式构建通信网络模型，从而可以提高构建的待扩容网络模型的准确性以及构建的效率。同时得到扩容网络模型的方式是根据需要扩容的节点的设备型号从仿真节点设备模型库得到扩容仿真设备模型，以及得到该扩容节点的接入节点在待扩容网络模型中的接入仿真设备模型，将扩容仿真设备模型与接入仿真设备模型连接后得到扩容网络模型，可以进一步提高构建的扩容网络模型的准确性。

在一个实施例中，扩容网络模型的仿真结果包含多个不同验证指标的仿真结果；步骤S104可以进一步包括：终端获取各验证指标对应的指标阈值；比对各验证指标的仿真结果，以及各验证指标对应的指标阈值，根据比对结果确定电力通信网络扩容后的网络验证结果。

仿真结果可以由多种不同验证指标的仿真结果组成，例如一次针对扩容网络模型的仿真后，可以得到诸如网络的流量，网络的连通性，以及网络延时等多种验证指标对应的仿真结果，同时，每一种验证指标都可以预先设定有其对应的指标阈值，并比对各验证指标的仿真结果和设定的指标阈值之间的大小关系，从而判断电力通信网络的扩容验证结果。

进一步地，本实施例中，验证指标可以包括：路由跳数指标、网络延时指标、网络抖动指标、链路流量指标、设备包转发能力指标以及链路质量指标的至少一种。因此，可以得到的电力通信网络的扩容验证结果也可以包括路由跳数的验证结果、网络延时的验证结果、网络抖动的验证结果、链路流量的验证结果、设备转发能力的验证结果以及链路质量的验证结果的至少一种。

具体来说，对于路由跳数指标，终端可以预先设定有某一个电力通信节点到主站节点之间最大的路由跳数阈值，例如可以设定为6个，之后，终端则可以从仿真结果中得到每一个电力通信节点到主站节点之间的路由跳数，并根据路由跳数与路由跳数阈值之间的大小关系，找出电力通信网络的节点扩容后，对路由跳数指标造成影响的节点范围，即路由跳数大于6次的节点范围。

而对于网络延时指标，终端可以预先设定有任意一个电力通信节点接收主站节点发出信号最大的网络延时阈值，例如可以设定为100ms，之后，终端则可以从仿真结果中得到每一个电力通信节点接收主站节点发出信号的网络延时，并根据网络延时与网络延时阈值之间的大小关系，找出电力通信网络的节点扩容后，对网络延时指标造成影响的节点范围，即网络延时大于100ms的节点范围。

对于网络抖动指标，终端则可以设定任意一个电力通信节点至主站节点之间的单向最大的网络抖动阈值，例如可以设定为20ms，之后，终端则可以从仿真结果中得到每一个通信节点对应的网络抖动，并根据网络抖动与网络抖动阈值之间的大小关系，找出电力通信网络的节点扩容后，对网络抖动指标造成影响的节点范围，即网络抖动大于20ms的节点范围。

对于链路流量指标，终端则可以设定电力通信网络的链路带宽的日平均利用率超过物理带宽的负载比例阈值，例如可以设定为50％，之后，终端则可以从仿真结果中得到每一条链路对应的负载情况，并与负载比例阈值进行大小比对，找出电力通信网络的节点扩容后，对链路流量指标造成影响的链路范围。

对于设备转发能力指标，终端你可以设定某一个电力通信节点最大的设备转发数据包的数目，可以设定为，设备转发数据包数连续1小时负载不超过设备总处理能力50％，之后，终端则可以从仿真结果中得到每一个通信节点在电力通信网络的节点扩容后的数据包转发速率，并通过比对找到对设备转发能力指标造成影响的节点范围。

而对于链路质量指标，终端则可以设定链路质量阈值，可以设定为99％，之后，终端则可以从仿真结果中得到各节点向主站发送数据包的数目，以及主站接收到的数据包数目，从而分别计算得到电力通信网络的节点扩容后各节点对应的链路质量，并通过比对找到对链路质量造成影响的节点范围。

另外，终端根据比对结果确定电力通信网络扩容后的网络验证结果之后，还包括：若电力通信网络扩容后的网络验证结果为网络验证不合格，终端则对扩容网络模型进行通信链路扩容处理，并利用仿真系统对进行通信链路扩容处理后的扩容网络模型进行仿真，获取进行通信链路扩容处理后的扩容网络模型的仿真结果。

而如果终端根据比对结果得到的电力通信网络扩容后的网络验证结果为网络验证不合格，例如可以是某些电力通信节点接收主站节点发出信号的网络延时大于设定的网络延时阈值100ms，即节点网络延时过大，或者某些电力通信节点的链路质量小于设定链路质量阈值99％，即节点的链路质量过低时，那么终端则可以确定此时扩容后的电力通信网络的网络验证结果为网络验证不合格，那么终端则可以对扩容网络模型的通信链路进行扩容处理，并且再次对链路扩容处理后的扩容网络模型进行仿真，从而得到链路扩容处理后的扩容网络模型的仿真结果，进而再次利用各验证指标的仿真结果与各验证指标的指标阈值进行比对，以再次根据比对结果确定链路扩容处理后的扩容电力通信网络的网络验证结果。

本实施例中，终端可以采集不同验证指标对应的仿真结果，并分别比对设定的阈值，从而可以分别得到相应验证指标的扩容验证结果，从而可以提高网络扩容验证结果的全面性与完整性。同时，针对于网络验证结果为网络验证不合格的扩容后的电力通信网络，本实施例还可以通过终端对扩容后的电力通信网络进行通信链路扩容，并再次进行仿真得到验证结果，从而可以确保扩容后的电力通信网络的网络性能。

在一个应用实例中，还提供了一种针对电力通信网络在网络扩容场景下的仿真方法，具体可以包括如下步骤：

1、仿真节点域建设

通过电力通信网络的节点域设计，在仿真平台仿真现网使用设备节点库，该设备节点库包括不同品牌型号的电力设备，用于支撑电力通信网的仿真建模。

2、仿真网络域规划

(1)通过电力通信网络的整体网络规划设计，在仿真平台模拟电力通信网络架构，从节点、通信链路和协议类型进行整个网络域层次化建模，如图5所示，其中仿真电力通信数据网采用分层结构组网，包含由核心层、汇聚层和接入层组成的三层网络结构模型。

(2)按照上述网络架构，利用OPNET Modeler对区域电力通信数据网进行仿真建模，实现典型调度数据网和综合数据网的虚实结合仿真，构建的OPNET模型拓扑可如图6所示。

(3)通过电力通信数据网仿真模型仿真建模，仿真各厂站与主站间网络的连通情况，描绘主站与厂站间通信的路径，获取节点表等网络参数。

3、仿真网络整体扩容场景

(1)通过在电力通信仿真网仿真模拟扩容64个厂站节点接入，获取网络节点扩容后网络的运行数据，分析网络正运行情况及网络质量，扩容后的网络拓扑如图7所示。

(2)按照上述网络架构，对接入层和汇聚层内部节点进行扩容，扩容增加64个接入节点，扩容后网络包含66个厂站节点与主站进行业务通信，构建的OPNET模型拓扑可如图8所示。

(3)通过电力通信数据网仿真模型仿真扩容建模，仿真各厂站与主站间网络的连通情况，描绘主站与厂站间通信的路径，获取节点表等网络参数。

4、仿真扩容结果

使用OPNET仿真模拟电力通信网络多个节点扩容和链路带宽扩容，仿真获取网络的运行质量数据，分析节点扩容以及链路扩容对网络整体通信的影响，并获得网络的通信质量及承载能力，为网络优化建设提供参考数据。

另外，还针对以下指标做了进一步的仿真验证：

(1)根据对路由跳数的要求，数据网内各站点至主站的路由跳数不大于6跳。通过仿真统计多个节点设备中断后各接入站点的路由跳数，与技术规范的标准进行对比，可以分析出网络扩容后对路由跳数造成的影响范围，如表1所示。

表1仿真节点扩容跳数对比

(2)网络延时

根据对网络时延的要求，自治系统内任意接入站点至所属调度机构单向网络时延应控制在100ms以内。通过仿真电力数据网的扩容验证，可以分析出对接入节点进行扩容后各节点的网络延时，以及影响范围，如表2所示。

序号	节点名	标准	节点扩容前时延	节点扩容后时延	合格情况
						1	CZ4	100ms	16	24	合格
2	CZ5	100ms	12	21	合格
						3	CZ14	100ms	11	122	不合格
4	CZ15	100ms	18	163	不合格
						5	CZ26	100ms	10	111	不合格
6	CZ27	100ms	9	104	不合格
						7	CZ61	100ms	7	45	合格
8	CZ62	100ms	11	69	合格
						9	CZ63	100ms	12	97	合格
10	CZ64	100ms	10	101	不合格

表2仿真节点扩容时延对比

通过对电力数据仿真网络接入节点进行扩容，仿真发现核心和汇聚链路受到节点数量增加，流量增大的影响，网络延时不断增大，出现部分节点网络延时超出规范标准。因此，对需要通信链路进行扩容，保障链路带宽，降低延时，通过仿真电力数据网的链路扩容验证，可以分析出对链路进行扩容后各节点的网络延时，以及扩容后网络质量，如表3所示。

表3仿真链路扩容时延对比

(3)网络抖动

根据对网络抖动的要求，自治系统内任意接入站点至所属调度机构单向网络抖动应控制在20ms以内。通过模拟接入节点的增加，统计各接入站点的网路延时，与技术规范的标准进行对比，可以分析出网络接入节点扩容后对网络抖动的影响，如表4所示。

序号	节点名	标准	节点扩容前抖动	节点扩容后抖动	合格情况
						1	CZ4	20ms	4	6	合格
2	CZ5	20ms	2	3	合格
						3	CZ14	20ms	2	5	合格
4	CZ15	20ms	6	11	合格
						5	CZ26	20ms	4	48	不合格
6	CZ27	20ms	6	31	不合格
						7	CZ61	20ms	3	2	合格
8	CZ62	20ms	1	1	合格
						9	CZ63	20ms	5	24	不合格
10	CZ64	20ms	2	12	不合格

表4仿真节点扩容抖动对比

通过对电力数据仿真网络接入节点进行扩容，仿真发现核心和汇聚链路受到节点数量增加，流量增大的影响，网络抖动变大，出现部分节点网络抖动超出规范标准。因此，对通信链路进行扩容，保障链路带宽，降低网络抖动，通过仿真电力数据网的链路扩容验证，可以分析出对链路进行扩容后各节点的网络延时，以及扩容后网络质量，如表5所示。

表5仿真链路扩容抖动对比

(4)链路流量

根据对链路流量的要求，电力通信网互联链路带宽日平均利用率超过物理带宽的50％时应进行网络优化或链路扩容。通过对接入节点的扩容，统计各链路负载情况，与技术规范的标准进行对比，可以为链路扩容优化提供依据，如表6所示。

序号	链路	标准	节点扩容前负载	节点扩容后负载	合格情况
						1	HX1-HX2	50％	2％	86％	不合格
2	HX2-HJ6	50％	/	75％	不合格
						3	HX1-ZZ	50％	4％	96％	不合格
4	HX2-HJ7	50％	/	11％	不合格

表6仿真节点扩容链路负载对比

通过对电力数据仿真网络接入节点进行扩容，仿真发现核心和汇聚链路受到节点数量增加，流量增大的影响，部分链路出现过载。因此，对通信链路进行扩容，保障链路带宽，降低各链路的流量压力，通过仿真电力数据网的链路扩容验证，可以分析出对链路进行扩容后各节点的网络延时，以及扩容后网络质量，如表7所示。

序号	链路	标准	链路扩容前负载	链路扩容后负载	合格情况
						1	HX1-HX2	50％	86％	9％	合格
2	HX2-HJ6	50％	75％	7％	合格
						3	HX1-ZZ	50％	96％	10％	合格
4	HX2-HJ7	50％	11％	2％	合格

表7仿真链路扩容链路负载对比

(5)设备发包数

通过仿真获取的设备包转发速率，并根据对各层次网络设备转发性能要求，设备转发数据包数连续1小时负载不超过设备总处理能力50％，评判各节点设备转发能力是否满足网络冗余的需要，如表8所示。

表8仿真节点扩容设备转发包对比

对通信链路进行扩容，通过仿真获取的设备包转发速率，并根据对各层次网络设备转发性能要求，设备转发数据包数连续1小时负载不超过设备总处理能力50％，评判各节点设备转发能力是否满足网络冗余的需要，如表9所示。

序号	节点名	扩容前包转发速率	扩容后包转发速率	合格情况
					1	HX1	102081	105561	合格
2	HX2	80123	82651	合格
					3	HJ5	7278	7675	合格
4	HJ6	53826	55294	合格
					5	HJ11	33954	34527	合格
6	HJ12	59234	62948	合格

表9仿真链路扩容设备转发包对比

(6)链路质量

利用电力通信网络数字仿真系统对电力通信网络进行仿真验证,仿真网络进行节点规模扩容，增加入厂站数量使网络规模增大。仿真网络规模增大时，获取各节点的数据包收发情况，分析网络整体运行情况和网络质量，从而评估节点网络性能，如表10所示。

具体地，在单位时间内厂站端往主站发送同等数量和大小的数据包，记录监控主站接收到的数据包的数量，将多个节点设备扩容后的发收数据包进行对比计算，得到业务数据的传输质量。

链路质量＝(1-(∑发送数据包-∑接收数据包)/∑发送数据包)*100

表10仿真节点扩容链路质量对比

利用电力通信网络数字仿真系统对电力通信网络进行仿真验证,仿真网络进行链路扩容。仿真链路带宽时，获取各节点的数据包收发情况，分析网络整体运行情况和网络质量，从而评估节点网络性能，如表11所示。

具体地，在单位时间内厂站端往主站发送同等数量和大小的数据包，记录监控主站接收到的数据包的数量，将多个节点设备扩容后的发收数据包进行对比计算，得到业务数据的传输质量。

链路质量＝(1-(∑发送数据包-∑接收数据包)/∑发送数据包)*100

序号	节点名	标准	扩容前链路质量	扩容后链路质量	合格情况
						1	CZ4	99	99.687	99.998	合格
2	CZ5	99	99.696	99.995	合格
						3	CZ14	99	99.533	99.997	合格
4	CZ15	99	99.365	99.996	合格
						5	CZ16	99	99.686	99.998	合格
6	CZ17	99	99.819	99.996	合格
						7	CZ61	99	99.186	99.991	合格
8	CZ62	99	99.597	99.995	合格
						9	CZ63	99	99.778	99.999	合格
10	CZ64	99	99.895	99.996	合格

表11仿真链路扩容链路质量对比

利用电力通信网络数字仿真系统对电力通信网络进行仿真验证，模拟进行节点扩容和链路扩容后，网络的整体性能。本次仿真增加64个节点接入后的网络运行情况；以及对核心与汇聚链路进行千兆扩容改造，获取节点扩容后链路和设备的负载增加，导致网络延时和抖动增大，因此需要对互联链路进行扩容，保障业务的带宽。通过对电力通信仿真网进行扩容仿真获取扩容后网络运行数据，分析网络扩容后的瓶颈点，为网络优化提供依据。

通过仿真节点扩容后网络的负载压力，以及对整体网络运行造成的影响及范围，结合技术规范分析扩容后存活网络的整体性能，从而确定网络整体效能的评估指标，实现对出现扩容后的整体网络进行质量评估。

将仿真的结果和技术规范进行结合分析，确定多网络节点扩容后的网络影响范围，以及网络链路切换后的网络性能评估指标，如表12所示。

表12节点扩容网络性能评估指标表

上述针对电力通信网络在网络扩容场景下的仿真方法中，利用电力通信网络数字仿真系统对电力通信网络进行仿真验证，模拟对节点和链路进行扩容后的影响范围，及扩容前后网络的整体性能，实现对整体网络进行整体评估，确定对应的网络整体效能评估指标，形成相应的评估方法，并为网络设计及后续优化提供评估指南。

应该理解的是，虽然图1-4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-4中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图9所示，提供了一种电力通信网络扩容仿真验证装置，包括：待扩容模型构建模块901、扩容模型构建模块902、扩容模型仿真模块903和网络扩容验证模块904，其中：

待扩容模型构建模块901，用于获取待扩容电力通信网络的拓扑结构，根据拓扑结构构建对应的待扩容网络模型；

扩容模型构建模块902，用于确定扩容节点，将扩容节点接入待扩容网络模型，得到扩容网络模型；

扩容模型仿真模块903，用于利用预设的仿真系统对扩容网络模型进行仿真，得到针对扩容网络模型的仿真结果；

网络扩容验证模块904，用于根据仿真结果，得到电力通信网络扩容后的网络验证结果。

在一个实施例中，待扩容模型构建模块901，进一步用于根据拓扑结构，获取待扩容电力通信网络中包含的多个通信节点的设备型号，以及多个通信节点的连接方式；利用设备型号，从预先构建的仿真节点设备模型库中获取与各通信节点对应的仿真设备模型；按照连接方式对各通信节点对应的仿真设备模型进行连接，构建待扩容网络模型。

在一个实施例中，待扩容电力通信网络包括多个网络层级；扩容模型构建模块902，进一步用于获取针对于待扩容电力通信网络对应的待扩容的网络层级；从仿真节点设备模型库中获取与扩容节点对应的扩容节点设备模型，将扩容节点设备模型接入待扩容网络模型，得到扩容网络模型；扩容节点设备模型在扩容网络模型中的网络层级与待扩容的网络层级相匹配。

在一个实施例中，扩容模型构建模块902，进一步用于获取扩容节点对应的扩容设备型号，以及扩容节点对应的接入节点；利用扩容设备型号，从仿真节点设备模型库中获取与扩容节点对应的扩容仿真设备模型；将扩容仿真设备模型与接入节点对应的在待扩容网络模型中的接入仿真设备模型进行连接，得到扩容网络模型。

在一个实施例中，扩容网络模型的仿真结果包含多个不同验证指标的仿真结果；网络扩容验证模块904，进一步用于获取各验证指标对应的指标阈值；比对各验证指标的仿真结果，以及各验证指标对应的指标阈值，根据比对结果确定电力通信网络扩容后的网络验证结果。

在一个实施例中，验证指标包括：路由跳数指标、网络延时指标、网络抖动指标、链路流量指标、设备包转发能力指标以及链路质量指标的至少一种。

在一个实施例中，电力通信网络扩容仿真验证装置，还包括：链路扩容仿真模块，用于若电力通信网络扩容后的网络验证结果为网络验证不合格，则对扩容网络模型进行通信链路扩容处理，并利用仿真系统对进行通信链路扩容处理后的扩容网络模型进行仿真，获取进行通信链路扩容处理后的扩容网络模型的仿真结果。

关于电力通信网络扩容仿真验证装置的具体限定可以参见上文中对于电力通信网络扩容仿真验证方法的限定，在此不再赘述。上述电力通信网络扩容仿真验证装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图10所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电力通信网络扩容仿真验证方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图10中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上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申请的几种实施方式，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电力通信网络扩容仿真验证方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待扩容电力通信网络的拓扑结构，根据所述拓扑结构构建对应的待扩容网络模型；包括：根据所述拓扑结构，获取所述待扩容电力通信网络中包含的多个通信节点的设备型号，以及所述多个通信节点的连接方式；利用所述设备型号，从预先构建的仿真节点设备模型库中获取与各通信节点对应的仿真设备模型；按照所述连接方式对所述各通信节点对应的仿真设备模型进行连接，构建所述待扩容网络模型；所述待扩容电力通信网络包括多个网络层级；

确定扩容节点，将所述扩容节点接入所述待扩容网络模型，得到扩容网络模型；包括：获取针对于所述待扩容电力通信网络对应的待扩容的网络层级；从所述仿真节点设备模型库中获取与所述扩容节点对应的扩容节点设备模型，将所述扩容节点设备模型接入所述待扩容网络模型，得到所述扩容网络模型；所述扩容节点设备模型在所述扩容网络模型中的网络层级与所述待扩容的网络层级相匹配；

利用预设的仿真系统对所述扩容网络模型进行仿真，得到针对所述扩容网络模型的仿真结果；

根据所述仿真结果，得到电力通信网络扩容后的网络验证结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述仿真节点设备模型库中获取与所述扩容节点对应的扩容节点设备模型，将所述扩容节点设备模型接入所述待扩容网络模型，得到所述扩容网络模型，包括：

获取所述扩容节点对应的扩容设备型号，以及所述扩容节点对应的接入节点；

利用所述扩容设备型号，从所述仿真节点设备模型库中获取与所述扩容节点对应的扩容仿真设备模型；

将所述扩容仿真设备模型与所述接入节点对应的在所述待扩容网络模型中的接入仿真设备模型进行连接，得到所述扩容网络模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扩容网络模型的仿真结果包含多个不同验证指标的仿真结果；

所述根据所述仿真结果，得到电力通信网络扩容后的网络验证结果，包括：

获取各验证指标对应的指标阈值；

比对所述各验证指标的仿真结果，以及所述各验证指标对应的指标阈值，根据比对结果确定所述电力通信网络扩容后的网络验证结果。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述验证指标包括：路由跳数指标、网络延时指标、网络抖动指标、链路流量指标、设备包转发能力指标以及链路质量指标的至少一种。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据比对结果确定所述电力通信网络扩容后的网络验证结果之后，还包括：

若所述电力通信网络扩容后的网络验证结果为网络验证不合格，则对所述扩容网络模型进行通信链路扩容处理，并利用所述仿真系统对进行通信链路扩容处理后的所述扩容网络模型进行仿真，获取进行通信链路扩容处理后的所述扩容网络模型的仿真结果。

6.一种电力通信网络扩容仿真验证装置，其特征在于，所述装置包括：

待扩容模型构建模块，用于获取待扩容电力通信网络的拓扑结构，根据所述拓扑结构构建对应的待扩容网络模型；包括：根据所述拓扑结构，获取所述待扩容电力通信网络中包含的多个通信节点的设备型号，以及所述多个通信节点的连接方式；利用所述设备型号，从预先构建的仿真节点设备模型库中获取与各通信节点对应的仿真设备模型；按照所述连接方式对所述各通信节点对应的仿真设备模型进行连接，构建所述待扩容网络模型；所述待扩容电力通信网络包括多个网络层级；

扩容模型构建模块，用于确定扩容节点，将所述扩容节点接入所述待扩容网络模型，得到扩容网络模型；包括：获取针对于所述待扩容电力通信网络对应的待扩容的网络层级；从所述仿真节点设备模型库中获取与所述扩容节点对应的扩容节点设备模型，将所述扩容节点设备模型接入所述待扩容网络模型，得到所述扩容网络模型；所述扩容节点设备模型在所述扩容网络模型中的网络层级与所述待扩容的网络层级相匹配；

扩容模型仿真模块，用于利用预设的仿真系统对所述扩容网络模型进行仿真，得到针对所述扩容网络模型的仿真结果；

网络扩容验证模块，用于根据所述仿真结果，得到电力通信网络扩容后的网络验证结果。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，扩容模型构建模块，包括：获取所述扩容节点对应的扩容设备型号，以及所述扩容节点对应的接入节点；利用所述扩容设备型号，从所述仿真节点设备模型库中获取与所述扩容节点对应的扩容仿真设备模型；将所述扩容仿真设备模型与所述接入节点对应的在所述待扩容网络模型中的接入仿真设备模型进行连接，得到所述扩容网络模型。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述扩容网络模型的仿真结果包含多个不同验证指标的仿真结果；网络扩容验证模块，包括：获取各验证指标对应的指标阈值；比对所述各验证指标的仿真结果，以及所述各验证指标对应的指标阈值，根据比对结果确定所述电力通信网络扩容后的网络验证结果。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，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5中任一项所述方法的步骤。

10.一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5中任一项所述的方法的步骤。