[发明专利]一种电力广域保护通信网传输故障容错方法

摘要

本发明公开了一种电力广域保护通信网传输故障容错方法，包括设置源节点S、目的节点D和中心节点步骤、在源节点S和目的节点D之间寻找3条以上节点不交叉的传输路径步骤、计算各传输路径的传输质量步骤、将节点不交叉的传输路径按照路径质量排序步骤、信息数据包分片编码步骤，为各传输路径分配传输的数据片步骤，目的节点重组数据包步骤。本发明专利提供了一种应用于电力广域保护通信网传输的故障容错策略，其本质就是当电力广域保护通信网络出现异常或故障时，通过多路径容错控制技术、网络编码容错控制技术和负载均衡容错控制技术处理网络异常或故障，从而保证信息传输的可靠性和实时性。

主权项

1.一种电力广域保护通信网传输故障容错方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤a：设定所述电力广域保护通信网网络拓扑中的源节点S、目的节点D和N个中心节点,N>＝1：所述源节点S为区域控制中心1，所述目的节点D为区域控制中心2；所述中心节点为所述电力广域通信网中除所述源节点S、目的节点D以外的节点；步骤b：在所述电力广域保护通信网络拓扑中的源节点S和目的节点D之间寻找n条以上节点不交叉的传输路径Pathi,i＝1,2,3,4,...n，n>3；步骤c：计算所述各传输路径的传输质量Pi,i＝1,2,3,4,...n，n>3；步骤d：将所述各传输路径根据传输质量Pi进行排序；步骤e：将所述电力广域保护通信网络里传输的信息数据包置于源节点S,并将a*M字节的数据包分解成大小为a字节的M个数据片，将所述M个数据片进行编码：步骤f：根据每一条路径传输质量Pi分配所述源节点S编码后的数据片的数量，路径传输质量Pi越高的路径分配到的数据片越多；步骤g：将目的节点D接收到的N个编码数据片，M‑R≤N≤M，重组原数据包，R为允许丢失最多的数据片数目；所述步骤b，由以下具体步骤组成：步骤b‑1：参数初始化：设置蚂蚁个数为K，边(i,j)上的信息素强度为τ_ij,1≤i,j≤N，节点i转移到节点j的启发度为η_ij,1≤i,j≤N，信息启发式因子为α，期望启发式因子为β，L_best和L_worst分别为最优最差蚂蚁经历的路径长度，最大迭代次数为蚂蚁在经过路径(i,j)时所经历的延时为T_ij,1≤i,j≤N，路径(i,j)上的最大链路可用率为E_ij,1≤i,j≤N，信息素挥发参数为ρ，0<ρ<1，算法引进的常数参数ε，0<ε<1；步骤b‑2：将各蚂蚁置于所述源节点S；步骤b‑3：依次为所述各蚂蚁选择路径：由以下步骤组成；步骤b‑3‑1：设定当前蚂蚁为第1只蚂蚁，即k＝1；步骤b‑3‑2：为当前蚂蚁选择路径：由以下分步骤组成：步骤b‑3‑2‑1：计算t时刻蚂蚁k由节点i转移到节点j的状态转移概率其中，allowedk表示蚂蚁k下一步允许选择的节点集合，τij(t)表示t时刻路径(i,j)上的信息素轨迹强度，ηij(t)表示t时刻蚂蚁从节点i转移到节点j的期望程度；上式中Tij为蚂蚁从节点i转移到节点j所经历的延时，Eij(t)为t时刻路径(i,j)上的链路可用率；τij(t+n)＝ρ·Δτij(t)+Δτij(t,t+n)  (3)上式中τij(t+n)表示t+n时刻在路径(i,j)上的信息量，ρ为信息素挥发因子，Δτij(t)表示本次循环中路径(i,j)上的信息素增量，Δτij(t,t+n)表示t时刻和t+n时刻之间经过路径(i,j)上的信息素增量；步骤b‑3‑3：更新局部规则：τ(r,s)←(1‑ρ)·τ(r,s)+ρ·Δτ(r,s)  (4)式中1‑ρ为信息素残留因子，τ(r,s)为节点r和节点s之间的信息素轨迹量，Δτ(r,s)为节点r和节点s之间的信息素增量；步骤b‑3‑4：更新当前蚂蚁，k←k+1；步骤b‑3‑5：判断当前蚂蚁是否为最后一只蚂蚁，如果是，转向步骤b‑4，如果否，转向b‑3‑2；步骤b‑4：评选出最优和最差蚂蚁；步骤b‑5：对最优蚂蚁执行全局更新规则：τ(r,s)←(1‑α)·τ(r,s)+α·Δτ(r,s)  (5)步骤b‑6：对最差蚂蚁执行全局更新规则：步骤b‑7：判断是否达到预设的迭代结束条件，如果是，输出信息素值更新表，根据网络拓扑中节点之间的实际连接状态，在满足选择路径的中间节点不交叉的条件下依次选择路径中各链路上信息素值最大的传输路径，按规则选择出多条节点不交叉的传输路径，并转向步骤c，如果否，转向步骤b‑3；所述步骤f中第i条路径上分配的编码数据片数量为Ri＝(N+R)Pi。