【摘要】本文以電力系統在通訊業務當面的特點為主要依據，對電力光纖通訊網路的多環組網進一步優化進行了相關研究，希望能夠促進電力光纖網路的穩定可持續發展，更好的提高人們的生活質量。
【關鍵詞】電力；光纖通訊網路；多環組網；優化
1引言
最近幾年時間裡，我國的電力系統光纖通訊網路在電網發展迅速的形式背景下也在不斷髮展，並且現階段已經成為了電網生產排程的重要支援方式。但是，通常情況下電力通訊網是隨著電網分批分期建設而成的，電網結構會影響網路的路徑以及網路的結構等，並且與電力光纖通訊網路結構的合理性以及可靠性有著十分密切的聯絡，也就是說，在光纖通訊網路發展到一定水平後，必須通過先進網路優化演算法改進傳統的通訊網路，只有這樣才能夠在提高通訊網路整體效能以及水平的同時，滿足當前時代下人們對於電網的規模以及管理等方面的需求。為此，本文對電力光纖通訊網路的多環組網優化進行了相關研究與分析，具有深遠的現實意義。
2SDH組網相關優化演算法
2.1組網有關優化問題
在電力通訊網當中一般會存在諸如地調在內的大型節點，這些節點的存在使得對頻寬有著大量的需求。比如，有可能會需要一條或者很多條STM-16的線路。而以下節點之間的部分對於網路連線的請求僅僅是需要該頻寬的其中一小段：①相鄰的節點；②集控所和下屬站點；③地調和其餘節點之間，也就是說，光纖傳送網還需要具備能夠滿足這方面需求的能力。光纖通道通常具有比較大的容量，頻寬雖然不大但是大量節點對頻寬卻有很大的需求量，解決這類問題的關鍵在於能夠有效的安排節點資料流可以實現共享的高速光纖通道。本文中將這類問題統稱為是組網優化問題，其是從業務疏導相關問題引申而來。以業務疏導的相關定義為根據，組網優化的含義是：在高效的光纖通道中有效實現對於節點間低速資料流的.複用，並將位於高速光纖通道的資料流通過解複用變成低速的資料流，此外，還可以在不同高速光纖通道之間實現低速資料流的合理交換。對於組網優化問題來說，其主要包含以下兩個子問題：①要完成對邏輯拓撲的確定；②在這一邏輯拓撲上路由低速業務流。在第一個子問題當中，需要明確需要組建光纖通道環的數量，以及每一個光纖通道環的線速和通過了那些節點。如果在某些節點處必須滿足大量業務容量，就可以將這些節點形成一個高線速的環，讓業務在環上傳送。除此之外，如果節點之間具有比較小的業務量，那麼就可以將他們傳送線上速比較低的環上，從而達到減少ADM使用成本的目的。通常情況下，如果在整個網路當中一直使用的是單線速的光纖通道環，其優點是可以在很大程度上減小設計的複雜程度，缺點是會在成本上帶來不經濟性。為了能夠更好的降低計算的複雜程度並節約時間，可以通過業務容量的有關需要來估算環網線速的範圍，然後再通過優化設計相關程式來明確是否可以找到優化解。在本文中，將組網優化問題轉化成一個整數的線性規劃類問題，並採取商業整數有關規劃軟體來進行求解。
2.2優化演算法中的有關輸入引數以及優化變數
首先是要確定給出組網優化問題中的相關輸入條件，主要包括以下幾種：N指的是低速業務流需要傳送的節點總數，可以將這些節點之間組成光纖通道環；NRmax指的是環最大的可能數量，這個數值比要組建環的個數大一點，可以保證在這些環中一定能路由業務；M指的是一個很大的整數值；Nmax指的是在環上可能出現的最大節點數，其可以通過對環規模的限制來制約環上業務傳輸的最大時延等；G：G={gr}指的是環的線速，gr指的是第r個環擬採用的線速；C：C={Cr}指的是環的ADM成本，Cr表示的則是第r個環中所採用ADM裝置的成本，通常情況下環的線速確定之後，環的使用裝置成本也就隨之確定了；字母T指的是需要優化的低速業務流對稱型別矩陣。輸出的結果或者說是需要得到的目標變數主要有以下幾種：δr代表的為是否要組建線速為gr的環；yri表示gr線速所有環中第r個環是否經過節點i；xsi+（r）指的是源節點為s的業務當中，離開節點i並且線上速達到gr的第r個環上傳輸的業務量大小，i有兩種可能，第一種是節點s，另一種則是某個中間的節點；xsi－（r）代表的是源節點為s的業務當中，環的節點從第r個到達第i個的業務量大小；CADM指的是環上所有ADM的成本。從輸出變數來分析，我們可以發現要進行優化就需要確定一下幾方面因素：①組成環的數量；②各個環的線速；③每個環的組成節點；④如何在這些環上路由；⑤推算出需要在環之間進行交換的業務以及其路由等。因為已經鋪設好了大量的光纜，因此網路的總費用主要是體現在網路的相關裝置上，在SDH環網中，其使用到的主要裝置是SDH的分插裝置ADM，所以說，最小化的ADM成本就可以在一定程度上降低網路的建設成本。
3組網優化軟體的實現以及有關數值的結果
以上述所提到的整數線形規劃演算法為依據，編制網組優化軟體，並以中國某地的電力光纖網路為例，其網路的特點主要有：節點30個；光纖連結38根；選取其中16個節點作為樣品進行組網的相關優化，即N=16。假設NRmax=5，M=1000000。
3.1組網的優化軟體
錄入需要組網的有關節點：需要錄入的16個節點以及編號主要如表1所示。錄入需要進行路由的業務：將需要進行組網優化的低速業務矩陣錄入，並且其中組網優化過程中組網的設計工作是以各個節點之間業務量的多少作為依據進行。在電力光纖通訊網路當中，一般在以下部位之間存在業務直接上下：①各節點和地調之間；②相鄰節點之間。對於線速以及成本的相關設定：對於每個環中所使用的線速以及對應的SDM成本的設定主要如表2所示。是否採用該線速的環的決定性因素是δr。而在每個環上面使用ADM的數量也是不確定的，其決定性因素是變數yri。而對於δr以及yri這兩個引數來說，它們的數值都需要通過求解來確定。
3.2組網優化之後的數值結果
（1）組建的環陣列建的環數可以通過δr來得到，求解結果中δr的數值主要如表3所示。從表中可以很明顯的看出，需要組建環的個數是3個，即1環、2環以及3環，在聯絡輸入條件中gr，可以知道要組建的環分別是OC-12，OC-12以及OC-48環。（2）環包含的節點Δr只能夠告訴我們要組建環的個數，但是具體的每一個環當中所包含的節點有哪些則是目標變數yri確定的。在本研究中，環1經過的節點有：東臺、松下、江田、沙嶺、邊蘭以及營前。環2需要經過的節點則有：東臺、梧店、上井、縣調以及江田。環3需要經過的節點有：地調、南郊、長坪、東臺、林中、城頭、昆石以及旗山。它符合相關環節點的關係指定以及在同一個環當中不能超過8的最大節點數的要求，具體的網路拓撲如後面的圖2所示。（3）SDH拓撲優化前後的區別比較上述16個節點所組成的網路，在沒有優化之前，其SDH網路拓撲如圖1所示。上述16個節點所組成的網路，在進行相關優化之後，其SDH網路拓撲如圖2所示。從組網在優化之前與優化之後SDH網路拓撲圖的比較中可以看出，與優化之前的網路相比，優化之後的網路只是進行了區域性的調整。根據對業務路由中的結果分析，可以知道優化的結果與輸入業務量之間是相互一一對應的關係，也就是說，組網優化演算法對原有網路的調整策略是正確且合理的。此外，通過對組網的優化，還可以在很大程度上降低網路建設的成本，具有很高的實用價值。
4結束語
本文通過我國某地電力光纖通訊網路具體情況的研究，給出了相關的SDH/SONET環形網的優化組網有關設計方案。主要是在給定節點以及低速業務流傳輸的條件下，設計出了一個多環的SDH網路進行業務流的傳輸，從而達到降低ADM裝置成本的目的。為此，本文給出了相應的優化組網計算方法，並給出了優化數值結構以及優化方案，為後續組網建設相關工作提供了參考和依據，具有很高的現實意義，能夠更好的促進我國在電力光纖通訊網路方面的發展與進步，進而能更好的滿足我國居民在當前時代下的有關需求，提高人們的生活質量。
參考文獻
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