[發明專利]一種電力通信網絡中的能耗均衡方法及系統

在審

• 申請號: 202110008555.0
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112804712A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 孫海蓬;屈銀祥;劉晗;劉政強;王海洋;張波;劉學升;李哲;田志磊;何寶影;劉明剛
• 申請（專利權）人: 山東電力工程咨詢院有限公司
• 主分類號: H04W28/02
• 分類號: H04W28/02;H04W40/02;H04W40/10
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本發明提供了一種電力通信網絡中的能耗均衡方法及系統，定時獲取所有節點的狀態信息，根據所述狀態信息，對各節點的覆蓋半徑和發射功率進行配置；獲取各節點根據自身配置信息確定的自身鄰接關系，根據路由算法，確定各節點在當前時間段內的最優路徑，并將各節點涉及的最優路徑下發，各節點根據確定的最優路徑上傳相關信息。本發明利用SDN解決均衡能耗問題，利用SDN的集中控制平面，減小路由請求的泛洪，通過最少跳路由方法進行路由，以達到無線電力通信網絡中能效屬性的全局優化目的。

技術領域

本發明屬于無線網絡中的能耗均衡技術領域，具體涉及一種電力通信網絡中的能耗均衡方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

智能電網是一種可以智能集成所有連接用戶的行為來發電并向用戶供電的網絡。隨著電力數據網規模的不斷擴大，電力通信設備的數目也不斷的增加，電力成本不斷上升。電網通信基礎結構中的網絡組件由公共服務和能源公司擁有和運營，當電網規模急劇增加時，管理這些網絡將變得非常困難。目前，電信等運營企業耗電量較高，其中機房空調能耗占總能耗的40％，而基站設備占總能耗的50％，照明、環境監控能耗占總能耗的10％。此外，隨著不同供應商數量的增加，基礎架構中的設備和應用程序變得不兼容，并且這些供應商專用設備的維護和升級需要大量預算和勞動力。由于這些原因，改進當前電網基礎架構使其可動態決策的可配置網絡成為必要的選擇。

軟件定義網絡(SDN)是新興的聯網技術，它們在各種角度上都優于傳統的TCP/IP網絡，包括可編程，獨立等級數據和控制平面。在SDN的不同功能中，路由優化是實現SDN最重要的功能之一確保為目標應用提供的服務質量(QoS)。在傳統的網絡基礎架構中建立了多種傳統的路由算法(例如OSPF，IGRP，EIGRP，RIP，BGP)。但是，這些路由算法是為分散的網絡處理單元開發的，因此不適用于其基本概念是集中網絡控制的SDN。SDN有很多優勢，對一些現有的大規模網絡非常有吸引力，智能電網的網絡規模龐大，異構性強，一旦出現故障，需要進行大量的的網絡管理和流量工程修復。因此，最近人們對將SDN用于智能電網通信網絡的不同組件產生了興趣。

但是據發明人了解，目前依舊存在以下問題：一方面隨著電力通信規模不斷擴大，電力通信設備數量成倍增加，全天候不間斷的高標準通信需求，使能耗量越來越高。另一方面，由于節點電池容量有限，可能發生能量和請求到達不匹配的情況，導致能源浪費或網絡癱瘓。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種電力通信網絡中的能耗均衡方法及系統，本發明結合SDN技術選擇最短路徑，減小路由請求的泛洪，延長網絡生存時間。

根據一些實施例，本發明采用如下技術方案：

一種電力通信網絡中的能耗均衡方法，包括以下步驟：

定時獲取所有節點的狀態信息，根據所述狀態信息，對各節點的覆蓋半徑和發射功率進行配置；

獲取各節點根據自身配置信息確定的自身鄰接關系，根據路由算法，確定各節點在當前時間段內的最優路徑，并將各節點涉及的最優路徑下發，各節點根據確定的最優路徑上傳相關信息。

作為可選擇的實施方式，對各節點的覆蓋半徑和發射功率進行初步配置的具體過程包括：每個節點定期上報自己的剩余電量，根據每個節點剩余電量和平均剩余電量的差值更新每個節點的覆蓋半徑和發射功率。

作為進一步的限定，節點的覆蓋半徑越大對應的發射功率越大，兩者呈正相關。

作為可選擇的實施方式，獲取各節點根據自身配置信息確定的自身鄰接關系的具體過程包括：將節點信息下發，根據節點信息確定各節點鄰接關系，將鄰接節點上傳，根據每個節點的鄰接節點確定鄰接矩陣，利用最小跳路由算法進行路由，使相應節點進行數據發送和轉發。