[發明專利]一種多模配電場域網控制類業務高可靠路由優化方法

有效

• 申請號: 202210734734.7
• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN115174466B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 朱曉榮;魏培瑤
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04L45/12
• 分類號: H04L45/12;H04L45/00;H04L45/247;H04B3/54
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

本發明公開了一種多模配電場域網控制類業務高可靠路由優化方法，選定多模通信配電場域網場景中的電力控制類業務作為路由優化對象；篩選出各節點間RF鏈路和FHPLC鏈路中不能可靠通信的鏈路，并計算RF鏈路和FHPLC鏈路的可靠鄰接矩陣；將RF鏈路的可靠鄰接矩陣乘以系數l進行權值修正，并經過對比可靠鄰接矩陣中值的大小獲取最優鄰接矩陣W；基于最優鄰接矩陣W，采用兩條最短路徑法(KSP)計算得到中心節點到其他子節點之間的最優可靠路由和次優可靠路由作為工作路由和備份路由；驗證工作路由和備份路由的業務傳輸是否成功，并建立優化模型。本發明提高了網絡通信的傳輸效率，使信息數據得以及時可靠地傳輸。

技術領域

本發明涉及通信網絡技術領域，尤其涉及一種多模配電場域網控制類業務高可靠路由優化方法。

背景技術

電力物聯網是物聯網技術在智能電網中的應用，建設廣泛互聯的電力物聯網，并將其與堅強智能電網進行深度融合，是實現未來能源互聯網融合的重要舉措。多模通信配電場域網作為電力物聯網非常重要的組成部分，利用靈活可靠的通信技術為配電自動化、精準負控、分布式能源調控等應用提供支撐。

在多模通信配電場域網中，高速電力線載波通信(HPLC)作為電力網絡特有的一種通信方式，利用現有的電力線作為載體來進行數據傳輸，建設成本低，覆蓋范圍廣，但在其應用中由于易受電力線負載和干擾的影響，信號衰減嚴重。微功率無線通信(RF)具有組網靈活，低功耗等特點，但易受障礙物、距離、氣候環境等因素的影響，從而導致信號衰減較大。由于多模通信配電場域網通信環境復雜，控制類業務對安全、時延及可靠性要求極高，僅采用單一的通信方式難以滿足所有業務的QoS需求；多模通信配電場域網設備數量種類多，分布范圍廣，數據信息類型多且雙向交互頻繁，單一的通信方式難以滿足海量設備的全接入需求；同時存在海量數據傳輸時延敏感性差異大，通信實時性不高，臺區停電、告警信息難以實時上報等問題。

發明內容

針對以上問題，本發明提出一種多模配電場域網控制類業務高可靠路由優化方法。

為實現本發明的目的，提供一種多模配電場域網控制類業務高可靠路由優化方法，包括如下步驟：

s1：選定多模通信配電場域網場景中的電力控制類業務作為路由優化對象；

s2：篩選出所述電力控制類業務中各節點間的RF鏈路和FHPLC鏈路中能夠可靠通信的鏈路，并分別計算所述能夠可靠通信的鏈路中各節點間RF鏈路對應的可靠鄰接矩陣和FHPLC鏈路對應的可靠鄰接矩陣；

s3：將所述RF鏈路對應的可靠鄰接矩陣乘以預設的系數l進行權值修正，再將經過權值修正的RF鏈路對應的可靠鄰接矩陣中的各位置上的值分別跟所述FHPLC鏈路對應可靠鄰接矩陣中相同位置上的值比較，取彼此相同位置中較小值作為新鄰接矩陣中該位置上的值，以此得到的新鄰接矩陣即為所述電力控制類業務中的最優鄰接矩陣W；

s4：根據所述最優鄰接矩陣W，采用兩條最短路徑法依次計算得到所述電力控制類業務的中心節點到各個目的節點的最優可靠路由和次優可靠路由，所述最優可靠路由和次優可靠路由即為所述電力控制類業務的中心節點到各個目的節點的工作路由和備份路由；

s5：基于預設的約束條件、所述電力控制類業務的中心節點到各個目的節點的工作路由和備份路由，依次驗證所述電力控制類業務的中心節點到各個目的節點的業務傳輸是否成功，并基于驗證結果，以最大化端到端電力控制類業務同時傳輸成功的數量為目標，建立最優化模型。

進一步地，所述步驟s2中，能夠可靠通信的鏈路的篩選規則如下：

定義二進制變量來表示所述電力控制類業務中節點i到節點j之間的RF鏈路e_i,j是否能夠準確可靠地傳輸數據信息：