电力通信网络路径控制仿真验证方法、装置、设备和介质

文档序号:8141 发布日期:2021-09-17 浏览:25次 英文

电力通信网络路径控制仿真验证方法、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路径控制仿真验证方法、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,出现了一种用于保证电力系统安全稳定运行的通讯网络,即电力通信网络,其作为电网调度自动化、电网运营市场化,以及电网管理信息化的基础,属于电力系统的重要组成部分。同时,电力通信网络对通信的可靠性、保护控制信息传送的快速性和准确性具有及严格的要求,因此为了保障电力系统的安全运行,需要对电力通信网络的可靠性和有效性进行客观地评估,准确分析电力通信网络的网络性能。

目前针对电力通信网络的网络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数据传输路径控制时,例如数据传输路径切换时,确定数据传输路径切换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,电力通信网络路径控制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路径控制仿真验证方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种电力通信网络路径控制仿真验证方法,所述方法包括:

获取待验证的电力通信网络的网络拓扑,根据所述网络拓扑构建与所述网络拓扑对应的第一通信网络模型,并利用预设的仿真系统对所述第一通信网络模型进行仿真,获取针对所述第一通信网络模型的第一仿真结果;

从所述第一通信网络模型中确定目标节点,并利用所述第一通信网络模型获取所述目标节点对应的多条数据传输路径;

从所述多条数据传输路径中获取与所述第一通信网络模型匹配的第一数据传输路径,并更改所述第一数据传输路径的选路参数,得到第二通信网络模型;所述第二通信网络模型匹配的第二数据传输路径与所述第一数据传输路径不同;

利用所述仿真系统对所述第二通信网络模型进行仿真,获取针对所述第二通信网络模型的第二仿真结果,根据所述第一仿真结果以及所述第二仿真结果,得到所述电力通信网络的路径控制验证结果。

在其中一个实施例中,所述根据所述网络拓扑构建与所述网络拓扑对应的第一通信网络模型,包括:根据所述网络拓扑,获取构成所述电力通信网络的多个通信节点的通信设备型号,以及所述多个通信节点的连接信息;利用所述通信设备型号,从预先构建的仿真模型库中获取与各通信节点对应的电力仿真模型;按照所述连接信息对所述各通信节点对应的电力仿真模型进行连接,构建所述第一通信网络模型。

在其中一个实施例中,所述第一数据传输路径与所述第二数据传输路径中所述目标节点分别对应于不同的接入节点;所述更改所述第一数据传输路径的选路参数,得到第二通信网络模型,包括:获取所述第一数据传输路径中所述目标节点对应的第一接入节点,以及所述第二数据传输路径中所述目标节点对应的第二接入节点;获取所述第一接入节点对应的第一通信优先级参数,以及所述第二接入节点对应的第二通信优先级参数;更改所述第一通信优先级参数,以使所述第一通信优先级参数小于所述第二通信优先级参数,得到所述第二通信网络模型。

在其中一个实施例中,所述更改所述第一数据传输路径的选路参数,得到第二通信网络模型,包括:获取所述第一数据传输路径对应的第一路径传输损耗参数,以及所述第二数据传输路径对应的第二路径传输损耗参数;更改所述第一路径传输损耗参数,以使所述第一路径传输损耗参数大于所述第二路径传输损耗参数,得到所述第二通信网络模型。

在其中一个实施例中,所述获取所述目标节点对应的多条数据传输路径之后,还包括:从所述多条数据传输路径中确定所述第二数据传输路径;更改所述第二数据传输路径的选路参数,得到所述第二通信网络模型。

在其中一个实施例中,所述第一仿真结果以及所述第二仿真结果包含多个不同验证指标的仿真结果;所述根据所述第一仿真结果以及所述第二仿真结果,得到所述电力通信网络的路径控制验证结果,包括:获取各验证指标对应的指标阈值;基于所述各验证指标对应的指标阈值,比对所述各验证指标对应的第一仿真结果以及所述各验证指标对应的第二仿真结果,根据比对结果分别确定所述第一通信网络模型的第一网络验证结果,与所述第二通信网络模型的第二网络验证结果;比对所述第一网络验证结果与所述第二网络验证结果,确定所述电力通信网络的路径控制验证结果。

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、链路流量指标以及链路质量指标的至少一种。

一种电力通信网络路径控制仿真验证装置,所述装置包括:

第一模型仿真模块,用于获取待验证的电力通信网络的网络拓扑,根据所述网络拓扑构建与所述网络拓扑对应的第一通信网络模型,并利用预设的仿真系统对所述第一通信网络模型进行仿真,获取针对所述第一通信网络模型的第一仿真结果;

传输路径获取模块,用于从所述第一通信网络模型中确定目标节点,并利用所述第一通信网络模型获取所述目标节点对应的多条数据传输路径;

传输路径切换模块,用于从所述多条数据传输路径中获取与所述第一通信网络模型匹配的第一数据传输路径,并更改所述第一数据传输路径的选路参数,得到第二通信网络模型;所述第二通信网络模型匹配的第二数据传输路径与所述第一数据传输路径不同;

第二模型仿真模块,用于利用所述仿真系统对所述第二通信网络模型进行仿真,获取针对所述第二通信网络模型的第二仿真结果,根据所述第一仿真结果以及所述第二仿真结果,得到所述电力通信网络的路径控制验证结果。

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。

上述电力通信网络路径控制仿真验证方法、装置、计算机设备和存储介质,通过获取待验证的电力通信网络的网络拓扑,根据网络拓扑构建与网络拓扑对应的第一通信网络模型,并利用预设的仿真系统对第一通信网络模型进行仿真,获取针对第一通信网络模型的第一仿真结果;从第一通信网络模型中确定目标节点,并利用第一通信网络模型获取目标节点对应的多条数据传输路径;从多条数据传输路径中获取与第一通信网络模型匹配的第一数据传输路径,并更改第一数据传输路径的选路参数,得到第二通信网络模型;第二通信网络模型匹配的第二数据传输路径与第一数据传输路径不同;利用仿真系统对第二通信网络模型进行仿真,获取针对第二通信网络模型的第二仿真结果,根据第一仿真结果以及第二仿真结果,得到电力通信网络的路径控制验证结果。本申请通过改变构建的电力通信网络模型中数据传输路径的选路参数,实现了传输路径的切换,并通过仿真系统得到路径切换前后的电力通信网络的仿真结果,进而得到电力通信网络的路径控制验证结果,为电力通信网络的路径控制验证提供了事实依据,从而提高了电力通信网络的路径控制验证结果可靠性。

附图说明

图1为一个实施例中电力通信网络路径控制仿真验证方法的流程示意图;

图2为一个实施例中构建第一通信网络模型的流程示意图;

图3为一个实施例中得到第二通信网络模型的流程示意图;

图4为另一个实施例中得到第二通信网络模型的流程示意图;

图5为一个实施例中确定电力通信网络的路径控制验证结果的流程示意图;

图6为一个应用实例中电力通信网络的架构示意图;

图7为一个应用实例中电力通信网络的仿真模型示意图;

图8为一个应用实例中电力通信网络路径切换前的数据传输路径示意图;

图9为一个应用实例中电力通信网络路径切换后的数据传输路径示意图;

图10为一个实施例中电力通信网络路径控制仿真验证装置的结构框图;

图11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路径控制仿真验证方法,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,终端获取待验证的电力通信网络的网络拓扑,根据网络拓扑构建与网络拓扑对应的第一通信网络模型,并利用预设的仿真系统对第一通信网络模型进行仿真,获取针对第一通信网络模型的第一仿真结果。

其中,待验证的电力通信网络指的是需要进行数据传输路径切换控制验证的电力通信网络,网络拓扑指的是待验证的电力通信网络的网络拓扑模型,第一通信网络模型则指的是传输路径切换前的电力通信网络进行仿真时所使用的仿真模型。具体来说,用户需要通过终端对电力通信网络进行路径切换分析时,终端首先需要得到用于进行路径切换分析的电力通信网络的网络拓扑,并利用上述构建相应的用于仿真的通信网络模型,作为第一通信网络模型,之后,终端则可以通过用于进行网络仿真的系统,例如可以是opnet仿真技术软件,对构件完成的第一通信网络模型进行网络仿真,从而得到针对于第一通信网络模型的网络仿真结果,即第一仿真结果。

步骤S102,终端从第一通信网络模型中确定目标节点,并利用第一通信网络模型获取目标节点对应的多条数据传输路径。

目标节点可以是接入第一通信网络模型中的任意一个电力通信节点,目标节点对应的数据传输路径则指的是用于将电力通信数据传输至目标节点所使用的传输路径。一般而言,为了避免在出现诸如节点中断等意外事故时,而造成的电力通信网络的瘫痪,在构建电力通信网络过程中,需要保证电力通信网络中的每一个电力通信节点都需要有至少两条的数据传输路径,因此,利用电力通信网络的网络拓扑构建得到的第一通信网络模型中,任意一个电力通信节点都具有多条数据传输路径,终端在第一通信网络模型中确定出目标节点后,则可以根据构建的第一通信网络模型,确定出该目标节点对应的多条数据传输路径。

步骤S103,终端从多条数据传输路径中获取与第一通信网络模型匹配的第一数据传输路径,并更改第一数据传输路径的选路参数,得到第二通信网络模型;第二通信网络模型匹配的第二数据传输路径与第一数据传输路径不同。

其中,与第一通信网络模型匹配的第一数据传输路径指的是在对第一通信网络模型进行仿真时将数据传输至目标节点所使用的数据传输路径,数据传输路径的控制是通过数据传输路径对应的选路参数决定,该选路参数可以是数据传输路径上通信节点的优先级,或者传输路径的路径损耗等等。而第二数据传输路径则指的是在对选路参数修改后得到的第二通信网络模型进行仿真时,将数据传输至目标节点所使用的数据传输路径,该第二数据传输路径是在目标节点对应的多条数据传输路径中,与第一数据传输路径不相同的另外一条数据传输路径。具体来说,终端在确定第一数据传输路径后,可以更改第一传输路径的选路参数,从而使原本用于对目标节点进行数据传输的第一数据传输路径,切换至第二数据传输路径,并将传输路径切换后的第二通信网络模型。

例如,对于目标节点A,存在可用于对其数据传输的多条数据传输路径,包括传输路径A、传输路径B以及传输路径C,对于未变更选路参数的第一通信网络模型时,可以通过传输路径A对目标节点A进行数据传输,即传输路径A则可以作为目标节点A的第一数据传输路径。之后,终端可以通过修改传输路径A对应的选路参数,使得对目标节点A进行数据传输的数据传输路径由传输路径A切换成传输路径B,此时即可将传输路径切换后的第一通信网络模型作为第二通信网络模型,并且将传输路径B作为与第二通信网络模型匹配的第二数据传输路径。

步骤S104,终端利用仿真系统对第二通信网络模型进行仿真,获取针对第二通信网络模型的第二仿真结果,根据第一仿真结果以及第二仿真结果,得到电力通信网络的路径控制验证结果。

在步骤S103得到第二通信网络模型后,终端则可以利用仿真系统再次对第二通信网络模型进行仿真,并且得到针对第二通信网络模型的仿真结果,作为第二仿真结果,再对传输路径切换前得到的第一仿真结果与传输路径切换后的第二仿真结果进行分析,从而得到对该电力通信网络进行路径控制的网络验证结果。

上述电力通信网络路径控制仿真验证方法中,终端通过获取待验证的电力通信网络的网络拓扑,根据网络拓扑构建与网络拓扑对应的第一通信网络模型,并利用预设的仿真系统对第一通信网络模型进行仿真,获取针对第一通信网络模型的第一仿真结果;从第一通信网络模型中确定目标节点,并利用第一通信网络模型获取目标节点对应的多条数据传输路径;从多条数据传输路径中获取与第一通信网络模型匹配的第一数据传输路径,并更改第一数据传输路径的选路参数,得到第二通信网络模型;第二通信网络模型匹配的第二数据传输路径与第一数据传输路径不同;利用仿真系统对第二通信网络模型进行仿真,获取针对第二通信网络模型的第二仿真结果,根据第一仿真结果以及第二仿真结果,得到电力通信网络的路径控制验证结果。本申请通过终端改变构建的电力通信网络模型中数据传输路径的选路参数,实现了传输路径的切换,并通过仿真系统得到路径切换前后的电力通信网络的仿真结果,进而得到电力通信网络的路径控制验证结果,为电力通信网络的路径控制验证提供了事实依据,从而提高了电力通信网络的路径控制验证结果可靠性。

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,终端根据网络拓扑,获取构成电力通信网络的多个通信节点的通信设备型号,以及多个通信节点的连接信息。

电力通信网络是由多个通信设备组成通信节点连接而成,因此在电力通信网络的网络拓扑中,可以存储有形成电力通信网络的各个通信节点的通信设备的设备型号,以及通信节点之间设备的连接信息,例如节点的连接方式。具体来说,终端在得到电力通信网络的网络拓扑后,可以基于得到的网络拓扑,确定组成该电力通信网络每一个通信节点对应的电力设备的通信设备型号,以及各通信节点之间的连接信息。

步骤S202,终端利用通信设备型号,从预先构建的仿真模型库中获取与各通信节点对应的电力仿真模型。

其中,仿真模型库是预先构建的用于仿真的设备模型库,该模型库由多种设备仿真模型所组成,分别用于表征不同的通信设备。具体来说,终端可以在步骤S201得到构建电力通信网络的通信节点的通信设备型号后,可以从仿真节点设备模型库中基于每一个通信节点对应的通信设备型号,找到其匹配的设备仿真模型,即电力仿真模型。

步骤S203,终端按照连接信息对各通信节点对应的电力仿真模型进行连接,构建第一通信网络模型。

步骤S202得到各通信节点对应的电力仿真模型后,终端则可以利用各通信节点之间的连接信息,将步骤S202中得到的电力仿真模型进行连接,从而构建出与需要进行路径控制验证的电力通信网络的网络拓扑相适应的第一通信网络模型。

进一步地,第一数据传输路径与第二数据传输路径中目标节点分别对应于不同的接入节点;如图3所示,步骤S103可以进一步包括:

步骤S301,终端获取第一数据传输路径中目标节点对应的第一接入节点,以及第二数据传输路径中目标节点对应的第二接入节点。

其中,接入节点指的是在针对目标节点的数据传输路径中,与目标节点直接连接的节点,第一接入节点则指的是在第一数据传输路径中与目标节点直接相连的接入节点,而第二接入节点则指的是在第二数据传输路径中与目标节点直接相连的接入节点。本实施例中,路径切换后的第二数据传输路径可以是目标节点对应的数据传输路径中除第一数据传输路径外的任意一条,在终端需要将数据传输路径从第一数据传输路径切换至第二数据传输路径时,可以分别得到第一数据传输路径中与目标节点对应的接入节点,作为第一接入节点,以及除第一数据传输路径外的任意一条第二数据传输路径中与目标节点对应的接入节点,作为第二接入节点。

以目标节点E为例,第一数据传输路径为由节点A-节点B-节点E,第二传输数据传输路径可以是节点A-节点C-节点E,以及节点A-节点D-节点E,那么第一数据传输路径与第二数据传输路径中目标节点分别对应不同的接入节点,其中节点B为第一数据传输路径中节点E对应的第一接入节点,而节点C或者节点D都可作为第二数据传输路径中节点E对应的第二接入节点。

步骤S302,终端获取第一接入节点对应的第一通信优先级参数,以及第二接入节点对应的第二通信优先级参数。

其中,通信优先级参数用于表征接入节点对于目标节点的通信优先级,通信优先级越高,那么该节点作为目标节点的接入节点的优先级则越高。具体来说,终端可以分别得到路径切换前第一接入节点的通信优先级参数,以及路径切换后第二接入节点的通信优先级参数,例如可以通过访问步骤S301中得到的第一接入节点以及第二接入节点的路由控制表的方式,得到上述通信优先级参数,并分别作为第一通信优先级参数,以及第二通信优先级参数。

步骤S303,终端更改第一通信优先级参数,以使第一通信优先级参数小于第二通信优先级参数,得到第二通信网络模型。

步骤S302中终端分别得到第一通信优先级参数以及第二通信优先级参数后,则可以对第一通信优先级参数进行修改,例如可以是通过修改第一通信优先级参数使第一通信优先级参数小于该目标节点对应的任意一个接入节点的通信优先级参数,以保证第一接入节点对应的第一通信优先级参数小于第二接入节点对应的第二通信优先级参数,此时第二接入节点相比于第一接入节点具备更高的通信优先级,此时电力通信网络会优先采用第二接入节点作为目标节点的接入节点,从而实现数据传输路径的切换,得到第二通信网络模型。

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通信设备型号,以及各通信节点的连接信息构建第一通信网络模型,从而可以提高构建的电力通信网络的网络模型的准确性以及构建的效率。同时,改变数据传输路径的方式是通过直接改变目标节点对应的接入节点的通信优先级实现,可以迅速实现数据传输路径的切换。

另外,在一个实施例中,如图4所示,步骤S103还可以进一步包括:

步骤S401,终端获取第一数据传输路径对应的第一路径传输损耗参数,以及第二数据传输路径对应的第二路径传输损耗参数。

其中,路径传输损耗参数可以指的是路径传输的损耗值,该损耗值可以是通过传输路径所对应的路由协议中的损失值决定,即传输路径ospf的cost值。具体来说,终端可以分别得到传输路径切换前第一数据传输路径对应的路径传输损耗参数,作为第一路径传输损耗参数,以及传输路径切换后除第一数据传输路径外的任意一条第二数据传输路径对应的路径传输损耗参数,作为第二路径传输损耗参数。

步骤S402,终端更改第一路径传输损耗参数,以使第一路径传输损耗参数大于第二路径传输损耗参数,得到第二通信网络模型。

本实施例中使用的路径传输协议可以是采用路径损耗最小的传输路径作为用于对目标节点进行数据传输的传输路径,因此,当传输路径的路径传输损耗参数发生变化时,即可实现传输路径的切换,具体来说,终端可以对第一数据传输路径对应的第一路径传输损耗参数进行修改,可以是使得第一路径传输损耗参数大于目标节点对应的任意一条数据传输路径的路径传输损耗参数,以保证第一路径传输损耗参数大于第二路径传输损耗参数,即第一传输路径的链路传输损耗要大于第二传输路径的链路传输损耗,此时电力通信网络即会优先采用第二传输路径实现针对目标节点的数据传输,从而实现数据传输路径的切换,得到第二通信网络模型。

本实施例中,终端还可以通过修改路径传输损耗参数的方式实现传输路径的切换,从而可以在数据传输路径切换的同时,保证切换到的第二数据传输路径具有最低的传输损耗,从而可以进一步降低数据传输路径切换后造成的传输损耗,提高数据传输的效率。

在一个实施例中,步骤S102之后,还可以包括:终端从多条数据传输路径中确定第二数据传输路径;更改第二数据传输路径的选路参数,得到第二通信网络模型。

本实施例中,第二数据传输路径可以是用户根据自身需要,从目标节点对应的多条数据传输路径中进行确定,例如,用户在得到针对目标节点的多条数据传输路径后,可以从中选择一条,作为传输路径切换后用于对目标节点进行数据传输的数据传输路径。之后终端则可以将用户选择的数据传输路径作为第二数据传输路径,并通过更改第二数据传输路径的选路参数的方式,实现将第一数据传输路径切换至第二数据传输路径,从而得到第二通信网络模型。

本实施例中,终端还可以通过用户选择的方式,从多条数据传输路径中确定一条第二数据传输路径,并通过更改第二数据传输路径的选路参数,实现传输路径的切换,可以提高路径切换的精确程度,可以根据用户实际需要实现传输路径的切换。

在一个实施例中,第一仿真结果以及第二仿真结果包含多个不同验证指标的仿真结果;如图5所示,步骤S104可以进一步包括:

步骤S501,终端获取各验证指标对应的指标阈值。

本实施例中,利用仿真系统得到的第一仿真结果以及第二仿真结果可以是由不同的验证指标的仿真结果组成,例如,一次针对通信网络模型的仿真后,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,终端则可以得到上述各验证指标对应的指标阈值。

步骤S502,终端基于各验证指标对应的指标阈值,比对各验证指标对应的第一仿真结果以及各验证指标对应的第二仿真结果,根据比对结果分别确定所述第一通信网络模型的第一网络验证结果,与第二通信网络模型的第二网络验证结果;

步骤S503,终端比对第一网络验证结果与第二网络验证结果,确定电力通信网络的路径控制验证结果。

步骤S501终端得到每一个验证指标对应的指标阈值后,则可以利用指标阈值,与各验证指标对应的第一仿真结果,以及各验证指标对应的第二仿真结果分别进行比对,从而分别确定出针对第一通信网络模型的第一网络验证结果,以及第二通信网络模型的第二网络验证结果,并对上述第一网络验证结果与第二网络验证结果进行比对处理,从而得到电力通信网络的路径控制验证结果。

以网络连通性指标为例,终端得到针对网络连通性指标的指标阈值后,可以利用该指标阈值分别比对第一网络验证结果,以及第二网络验证结果,确定出传输路径切换前后,电力通信网络的连通性,例如可以是分别确定出连通性不达标的通信节点,并且基于得到传输路径切换前后分别对应的连通性不达标的通信节点,确定电力通信网络的传输路径切换前后网络连通性的差异,从而得到电力通信网络针对网络连通性的路径控制验证结果。

进一步地,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、链路流量指标以及链路质量指标的至少一种。

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路径控制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传输路径切换后,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传输路径切换后,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传输路径切换后,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核心层与汇聚层节点间互联链路带宽阈值,例如可以设定为155Mb/s,之后,终端则可以从仿真结果中得到每一条核心层与汇聚层节点间互联链路对应的链路流量,并与链路带宽阈值进行大小比对,找出电力通信网络的传输路径切换后,对链路流量指标造成影响的链路范围。

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传输路径切换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。

本实施例中,终端可以采集不同验证指标对应的第一仿真结果与第二仿真结果,并分别比对设定的阈值,得到第一网络验证结果与第二网络验证结果后,通过比对第一网络验证结果与第二网络验证结果,从而可以分别得到相应验证指标的路径控制验证结果,从而可以提高电力通信网络路径控制验证结果的全面性与完整性。

在一个应用实例中,还提供了一种针对电力通信网络在路由控制场景下的仿真方法,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6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7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。利用电力通信数据网仿真模型,仿真建模仿真厂站与主站的网络通信,验证网络连通及流量路径,其中,某个厂站与主站之间的网络传输路径可如图8所示。

3、仿真路径控制场景

仿真环境为一个区域的电力通信数据网主站与厂站间的网络通信,模拟主站与厂站间通信链路通过修改路由IGP参数的方式对业务数据传输进行路径控制。通过仿真修改IGP路由选路参数,修改数据传输路径,避免数据流量分配不均造成部分区域网络拥堵,并测试配置路由选路参数后网络的整体性能,图9为仿真路由修改后的网络传输路径。

其中,路由选路的修改可以包括如下两个部分:

(1)业务网络接入路径控制,电力通信仿真网接入层路由器通过BGP重分布各厂站的路由信息,实现业务网络路由信息的宣告;如存在多接入路由器的厂站,通过在使用访问控制列表或前缀列表匹配该路由地址,后使用Route-map修改该源路由的本地优先级。

(2)BGP内部路径控制,电力通信仿真网中厂站与主站间存在多条通信路径,通过路由控制业务数据转发路径实现最优流量转发,IBGP域内的路由控制主要通过修改IGP的路由参数实现最优路径选择,通过修改内部链路ospf的cost值,使业务流量通过最优路径转发。

4、仿真路径控制结果

正常网络通信情况下,由主站发往厂站的流量根据IGP路由协议的计算的最短路径,经过了间的链路如图8中箭头方向所示;修改部分设备IGP协议的cost值和BGP重分布的Local-perferce值后,业务流量最优路径切换至链路如图9中箭头方向所示。

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,可以分析出路径控制前后对路由跳数造成的影响范围,如表1所示。

表1仿真节点跳数对比

(2)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。通过配置修改业务传输路径,统计路径控制后各接入站点的网路延时,与技术规范的标准进行对比,可以分析出路径控制前后各个节点的网络延时,如表2所示。

序号 节点名 标准 控制前时延 控制后时延 合格情况
1 CZ33 100ms 18 24 合格
2 CZ34 100ms 20 24 合格
3 CZ35 100ms 18 12 合格
4 CZ36 100ms 19 13 合格
5 CZ37 100ms 16 11 合格
6 CZ38 100ms 18 14 合格
7 CZ59 100ms 19 9 合格
8 CZ60 100ms 14 5 合格
9 CZ61 100ms 15 11 合格
10 CZ62 100ms 17 16 合格
11 CZ42 100ms 18 15 合格
12 CZ43 100ms 16 19 合格

表2仿真节点时延对比

(3)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。通过配置修改业务传输路径,统计路径控制后各接入站点的网路抖动,与技术规范的标准进行对比,可以分析出路径控制前后各个节点的网络抖动情况,为后续调优提供依据,如表3所示。

表3仿真节点跳数对比

(4)根据对链路负载的要求,核心层与汇聚层节点间互联链路带宽应不小于155Mb/s。通过对路径进行控制,统计路径切换后各传输链路的流量负载,与技术规范的标准进行对比,可以分析出汇聚节点路径切换前后各站点的网络负载情况,如表4所示。

表4仿真链路带宽对比

(5)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,可以模拟传输路径切换时对电力通信数据网造成的影响范围和影响的程度。通过仿真厂站节点发送业务流量与主站接收到的业务流量进行对比,分析整体网络的数据丢失率,从而评估节点网络性能,如表5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,将传输路径切换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5仿真链路质量对比

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,经过进行业务数据传输路径控制后,网络传输情况仿真。本次仿真模拟厂站业务网段本地优先级的修改,及其与主站通信经过路径cost值调整,结果表明修改路由参数后,业务数据按照新路径进行传输,由于新路径的设备链路带宽较大,负载较低,网络延时、抖动及丢包率等参数得到优化。

通过仿真修改业务的传输路径,结合规范分析对比修改路径前后的整体网络性能,从而确定网络整体效能的评估指标,实现对网络路径切换后整体网络的质量评估。

将仿真的结果和技术规范进行结合分析,确定网络路径切换后的网络影响范围,以及网络路径切换后的网络性能评估指标,如表6所示。

表6路径控制网络性能评估指标表

上述针对电力通信网络在路由控制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,通过控制路由的方式改变业务数据传输的路径,分析改变业务数据通信路径后的网络通信情况,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1-5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1-5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10所示,提供了一种电力通信网络路径控制仿真验证装置,包括:第一模型仿真模块1001、传输路径获取模块1002、传输路径切换模块1003和第二模型仿真模块1004,其中:

第一模型仿真模块1001,用于获取待验证的电力通信网络的网络拓扑,根据网络拓扑构建与网络拓扑对应的第一通信网络模型,并利用预设的仿真系统对第一通信网络模型进行仿真,获取针对第一通信网络模型的第一仿真结果;

传输路径获取模块1002,用于从第一通信网络模型中确定目标节点,并利用第一通信网络模型获取目标节点对应的多条数据传输路径;

传输路径切换模块1003,用于从多条数据传输路径中获取与第一通信网络模型匹配的第一数据传输路径,并更改第一数据传输路径的选路参数,得到第二通信网络模型;第二通信网络模型匹配的第二数据传输路径与第一数据传输路径不同;

第二模型仿真模块1004,用于利用仿真系统对第二通信网络模型进行仿真,获取针对第二通信网络模型的第二仿真结果,根据第一仿真结果以及第二仿真结果,得到电力通信网络的路径控制验证结果。

在一个实施例中,第一模型仿真模块1001,进一步用于根据网络拓扑,获取构成电力通信网络的多个通信节点的通信设备型号,以及多个通信节点的连接信息;利用通信设备型号,从预先构建的仿真模型库中获取与各通信节点对应的电力仿真模型;按照连接信息对各通信节点对应的电力仿真模型进行连接,构建第一通信网络模型。

在一个实施例中,第一数据传输路径与第二数据传输路径中目标节点分别对应于不同的接入节点;传输路径切换模块1003,进一步用于获取第一数据传输路径中目标节点对应的第一接入节点,以及第二数据传输路径中目标节点对应的第二接入节点;获取第一接入节点对应的第一通信优先级参数,以及第二接入节点对应的第二通信优先级参数;更改第一通信优先级参数,以使第一通信优先级参数小于第二通信优先级参数,得到第二通信网络模型。

在一个实施例中,传输路径切换模块1003,进一步用于获取第一数据传输路径对应的第一路径传输损耗参数,以及第二数据传输路径对应的第二路径传输损耗参数;更改第一路径传输损耗参数,以使第一路径传输损耗参数大于第二路径传输损耗参数,得到第二通信网络模型。

在一个实施例中,电力通信网络路径控制仿真验证装置,还包括:第二路径确定模块,用于从多条数据传输路径中确定所述第二数据传输路径;更改第二数据传输路径的选路参数,得到第二通信网络模型。

在一个实施例中,第一仿真结果以及第二仿真结果包含多个不同验证指标的仿真结果;第二模型仿真模块1004,进一步用于获取各验证指标对应的指标阈值;基于各验证指标对应的指标阈值,比对各验证指标对应的第一仿真结果以及各验证指标对应的第二仿真结果,根据比对结果分别确定第一通信网络模型的第一网络验证结果,与第二通信网络模型的第二网络验证结果;比对第一网络验证结果与第二网络验证结果,确定电力通信网络的路径控制验证结果。

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、链路流量指标以及链路质量指标的至少一种。

关于电力通信网络路径控制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路径控制仿真验证方法的限定,在此不再赘述。上述电力通信网络路径控制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11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路径控制仿真验证方法。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11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。

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