電力光纖網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法及應(yīng)用探討

摘#8195;要現(xiàn)代社會的信息化發(fā)展，使得電力工業(yè)現(xiàn)代水平得到不斷的提高，電力SDH光纖通信飛速的發(fā)展進步，不斷的擴充網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，提升業(yè)務(wù)量，原有的電力光纖網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有的需求量。因此，要借助于先進的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法，及時對原有的通信網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化，提高電力光纖通信網(wǎng)絡(luò)的整體性能水平，滿足現(xiàn)代化的規(guī)模和管理需求。本文就電力光纖網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化算法及應(yīng)用進行簡單的分析探討。

關(guān)鍵詞電力光纖；網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化；算法

中圖分類號TP274.2文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2012)032-0090-01

近些年來，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，電網(wǎng)得到快速的發(fā)展，電力系統(tǒng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)迅速壯大起來，成為電網(wǎng)生產(chǎn)調(diào)度的重要支撐手段。SDH光纖通信是實現(xiàn)電力業(yè)務(wù)傳輸?shù)挠行Х绞?，為了使電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)可以高效率的穩(wěn)定可靠運用、發(fā)展，使現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)新業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，應(yīng)依據(jù)電力系統(tǒng)通信業(yè)務(wù)的特點和實際情況，對電力光纖網(wǎng)絡(luò)進行組網(wǎng)優(yōu)化。

1SDH組網(wǎng)特點

當(dāng)今世界許多國家大力發(fā)展信息網(wǎng)絡(luò)化，組建大容量的傳輸光纖網(wǎng)絡(luò)是一個重點，不斷提高傳輸線路上的信號速率，擴寬傳輸頻帶。SDH全稱叫做同步數(shù)字傳輸體制，SDH網(wǎng)是由SDH網(wǎng)元設(shè)備通過光纜互連而成的，電力光纖通信網(wǎng)中絕大部分的網(wǎng)絡(luò)是由SDH同步傳送網(wǎng)構(gòu)成的，SDH技術(shù)具備組網(wǎng)靈活、網(wǎng)絡(luò)生存性、安全性強，分插復(fù)用靈活等等多個優(yōu)點。SDH的網(wǎng)絡(luò)有鏈形、星形、樹形、環(huán)形和網(wǎng)孔形幾種拓撲結(jié)構(gòu)。

2SDH組網(wǎng)優(yōu)化算法

2.1狹義的組網(wǎng)優(yōu)化

狹義的組網(wǎng)優(yōu)化是指將節(jié)點之間的低速數(shù)據(jù)流有效地復(fù)用到高速的光纖通道，將高速的光纖通道數(shù)據(jù)流解復(fù)用成為低速數(shù)據(jù)流。有效地安排節(jié)點數(shù)據(jù)流共享高速的光纖通道，是解決容量巨大的光纖通道和帶寬要求不大而數(shù)目眾多的節(jié)點帶寬需求之間矛盾的關(guān)鍵。SDH組網(wǎng)中有雙纖單向復(fù)用段保護環(huán)、雙纖單向通道保護環(huán)、雙纖雙向通道保護環(huán)、雙纖雙向復(fù)用段保護環(huán)和四纖雙向復(fù)用段保護環(huán)等五種主要保護方式。

2.2狹義的組網(wǎng)優(yōu)化算法步驟

一般情況下，在整個網(wǎng)絡(luò)中始終采用單線速的光纖通道環(huán)，可以在很大程度上減少設(shè)計的復(fù)雜性。要簡化計算復(fù)雜度和節(jié)省優(yōu)化時間，需由網(wǎng)絡(luò)設(shè)計或運營者依據(jù)業(yè)務(wù)容餐的需求來估計環(huán)網(wǎng)的線速的大致范圍，然后再由優(yōu)化設(shè)計程序來確定能否找到優(yōu)化解，并將分插復(fù)用器設(shè)備的成本最小化。并確定要組成幾個環(huán)，每個環(huán)的線速以及每個環(huán)要經(jīng)過的節(jié)點，業(yè)務(wù)在這些環(huán)上如何路由，需要哪一些業(yè)務(wù)在環(huán)間交換等。

2.3優(yōu)化算法

在組網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計方案中，以最小化容納所有低速業(yè)務(wù)流所需要的ADM設(shè)備成本為目標，對組網(wǎng)優(yōu)化問題利用ILP公式進行求解?？梢砸阅繕撕瘮?shù)表示為：MinimizeCADM。CADM是網(wǎng)絡(luò)中用到ADM成本的總和，應(yīng)滿足業(yè)務(wù)的環(huán)約束、環(huán)容量約束、業(yè)務(wù)需求約束、節(jié)點約束、環(huán)上最大節(jié)點約束、ADM成本約束、整數(shù)約束等條件。

實現(xiàn)組網(wǎng)優(yōu)化的軟件，應(yīng)錄入需要組網(wǎng)的節(jié)點；錄入需要進行組網(wǎng)優(yōu)化的低速業(yè)務(wù)矩速，根據(jù)各節(jié)點間業(yè)務(wù)量的多少進行組網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計；設(shè)置每個環(huán)采用的線速和對應(yīng)該線速的ADM成本；指定某個環(huán)一定要經(jīng)過某個節(jié)點，以適應(yīng)實際情況的具體需求等等一系列參數(shù)的錄入。對涉及到的每個節(jié)點上收發(fā)數(shù)目，每條光纖上業(yè)務(wù)數(shù)，光通路的容量，路由的跳數(shù)等主要參數(shù)進行限制。利用優(yōu)化軟件將對整數(shù)線性規(guī)劃算法進行求解，進而得到組網(wǎng)優(yōu)化的解，并把最近的包括到目前為止的迭代次數(shù)，找到的解值和邊界值的求解結(jié)果顯示在狀態(tài)窗口中。把輸入?yún)?shù)錄入后，通過對ILP算法的求解，可以獲得相應(yīng)的數(shù)值結(jié)果。

3電力光纖網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

電力系統(tǒng)通信網(wǎng)為電力系統(tǒng)生產(chǎn)、調(diào)度服務(wù)，具有需要頻繁的上下話路；傳輸實時信息通道占用比例較大，每天不間斷的二十四小時運行；通信站絕大部分無人值守；高可靠性等特點，電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的重要性決定了網(wǎng)絡(luò)的特殊性。光纖通信網(wǎng)絡(luò)具備傳輸容量較大，傳輸損耗較低，傳輸距離較長，不受電磁干擾、頻帶寬以及安全性高等優(yōu)點。電力光纖網(wǎng)絡(luò)的安全、高效、經(jīng)濟運行依賴于具備強大的生存能力的電力通信系統(tǒng)。

SDH設(shè)備有節(jié)點設(shè)備從終端復(fù)用器（Terminal Multiplexel）上升到上下分插復(fù)用器（Add Drop Multi plexer）或數(shù)字交叉連接器（Distal CrossConnectequipment）等的網(wǎng)絡(luò)拓撲升級和從STM-1上升到STM-4或者STM-16級別，容量的升級。在SDH系統(tǒng)中，SDH設(shè)備可以省去大量的硬件設(shè)備，從155 Mbit/s信息流中可以一次分插出2 Mbids支路信號。

4結(jié)束語

在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)日新月異的現(xiàn)代社會，結(jié)合電力通信網(wǎng)的實際、具體需求對光纖通信網(wǎng)絡(luò)進行進一步的更加科學(xué)化、先進化研究非常重要的工作。隨著業(yè)務(wù)數(shù)量的增加，電力通信光纖網(wǎng)絡(luò)，將會出現(xiàn)更多新的問題，需要進行電力光纖網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法的更加深入的探索和研究。相信經(jīng)過不斷的創(chuàng)新、研發(fā)，電力光纖網(wǎng)絡(luò)將會取得較好的優(yōu)化效果，得到更快、更好發(fā)展進步。

參考文獻

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