[发明专利]一种基于MATLAB的电力通信网自动带宽预测方法

说明书

本发明公开了一种基于MATLAB的电力通信网自动带宽预测方法，根据具体网络的汇聚模型，利用MATLAB编写流量汇聚算法，实现对网络所有节点和路径的自动带宽预测，大大提高了工作人员进行带宽流量预测的效率和准确性，切实指导工作人员找出目前网络容量的瓶颈部分，从而引导投资的精准投放。

技术领域

本发明涉及电力通信技术领域，具体地，涉及一种基于MATLAB的电力通信网自动带宽预测方法。

背景技术

顺应全球能源互联网战略的发展趋势，坚强智能电网的建设也在稳步推进。通信网全面支撑下的电力系统的信息化、自动化和互动化是智能电网的重要基础。电力通信网的合理规划是后续建设发展的重要保障，而通信网业务带宽需求预测又是电力通信网规划设计的基础。过于超前的预测会增加系统建设投入，浪费网络带宽；而过于保守的估算又会导致网络容量成为整个电力系统通信的瓶颈。因此，构造合理的带宽预测方法才能保证电力通信网规划、设计与建设的顺利开展。由于电力通信网是专门服务于电力生产、运营的网络，其可靠性、带宽等指标要求相较于公用电信网络会更高一些，且带宽预测方法也不同于公网。

弹性系数法应用成熟，能便捷满足通信的基本需求。而排队论的方法更能体现业务动态特性的优势。然而，目前的方法多是从节点或断面的汇聚特性出发给出带宽估计的过程，但是带宽预测是基于网络结构的整体过程。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种基于MATLAB的电力通信网自动带宽预测方法，以实现不同业务断面的流量预测，实现准确预测网络中所有节点和路径上的带宽流量，提高规划人员进行带宽预测的效率和精准性，为光传输设备和光缆的建设提供了重要依据。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于MATLAB的电力通信网自动带宽预测方法，主要包括：

如下步骤：

输入预处理步骤：将环网整体作为一个节点，依据宽带预测模型，得到电力通信网络拓扑图中不同类型节点自身的典型业务及流量，将根据电力通信网的业务汇聚流向，将网络拓扑图由无向图形式转换为有向图形式；

基于MATLAB实现数据输入步骤：对电力通信网的节点和路径进行编号，将电力通信网络以邻接矩阵的稀疏矩阵形式表示，并整理出节点和路径编号对应的初始流量；

基于MATLAB实现汇聚算法步骤：依次判断电力通信网中每个节点是否是此时网络的末端节点，如果是末端节点，将该节点的流量向上级的路径和节点上汇聚，同时将本节点从网络的稀疏矩阵中删除，更新节点流量和路径上流量，如果每轮判断完成后网络的稀疏矩阵中仍有元素，则返回数据输入，如果网络的稀疏矩阵为空，则进入结束程序；

结束程序步骤：完成所有节点流量的汇聚，将环网节点的流量重新映射到环网上所有的节点和路径上，得到电力通信网拓扑图所有节点和路径上的带宽流量。

进一步地，汇聚算法步骤中，判断节点是否是网络的末端节点，具体包括如果没有指向该节点的边，则此节点是网络的末端节点。

进一步地，输入预处理步骤中，依据宽带预测模型，得到电力通信网络拓扑图中不同类型节点自身的典型业务及流量，具体为依据各类变电站、办公场所典型带宽预测模型。

进一步地，电力通信网拓扑图的邻接矩阵的稀疏矩阵表示形式具体为，矩阵每行的第三列为电力通信网拓扑图中的每条边的编号，该行第一列为该边的源节点编号，该行第二列为该边的目的节点编号。

本发明各实施例的基于MATLAB的电力通信网自动带宽预测方法，依据各类变电站、办公场所典型带宽预测模型的通知和具体的电力通信网汇聚模型，利用MATLAB编程不仅实现了不同业务断面的流量预测，也能准确预测到网络中所有节点和路径上的带宽流量，提高了规划人员进行带宽预测的效率和精准性，为光传输设备和光缆的建设提供了重要依据。