[发明专利]一种面向信息物理融合系统的通信网建模分析方法

摘要

本发明提出了一种面向信息物理融合系统的通信网建模分析方法，包括通信网建模阶段和通信网通信性能分析阶段；通信网建模阶段包括通信网节点、通信网支路建模和通信网建模；通信网通信性能分析阶段包括依据建立的通信网模型，经过路径搜索，搜索到通信路径，采用通信性能分析功能对该通信路径通信网性能进行计算分析，并通过交互接口与通信网中其他应用实现数据互相连接，通信性能分析根据具体需求确定；可以对不同电力应用所对应的通信网络进行通信性能的分析而准确研究通信信息系统对电力系统的影响，为电力信息物理融合系统的整体建模与分析提供基础。

主权项

一种面向信息物理融合系统的通信网建模分析方法，其特征在于：包括通信网建模阶段和通信网通信性能分析阶段；所述通信网建模阶段包括以下步骤：S11根据通信网通信状态对通信网节点和通信网支路进行建模：通信网通信正常状态下：设通信网节点和通信网支路为lij，lij的内存缓冲队列长度表示为Qij，lij的数据处理能力表示为Cij，lij中信号流入的速度表示为Vij，lij的通信性能表示为Lij，设通信性能Lij为多元组形式，多元组通信性能Lij根据通信性能分析需求确定，设输出变量Y＝Lij，输入变量u＝(Cij,Vij)T，状态变量X＝Qij，则通信网节点和通信网支路模型表示为：Y(t)＝Ak X’(t)+Bku(t)X’(t)＝CkX(t)+Dku(t)上述Ak，Bk，Ck，Dk为常数，Ak，Bk，Ck，Dk值由通信协议和通信状态决定，其中K值由通信网通信状态决定，通信网通信正常状态下：取Ak为A1，Bk为B1，Ck为C1，Dk为D1；通信网拥塞状态下：取Ak为A0，Bk为B0，Ck为C0，Dk为D0；通信网不同通信状态下通信网节点和通信网支路模型：引入有穷自动机的建模方法对通信网节点和通信网支路建模，引入二元组其中Sk为离散状态集合，为离散状态转换函数，离散状态转换函数与系统状态变量X和约束条件α有关，由上述分析得到通信网节点和通信网支路的混杂系统模型表示为如下多元组：上述公式中，Sk，Ak，Bk，Ck，Dk中K值由通信网通信状态决定，通信网通信正常状态下：取Sk为S1，Ak为A1，Bk为B1，Ck为C1，Dk为D1；通信网拥塞状态下：取Sk为S0，Ak为A0，Bk为B0，Ck为C0，Dk为D0；S12对通信网进行建模：设通信网包含n个通信节点，采用通信网邻接矩阵L来描述通信网，矩阵L的结构定义如下：上述公式中Lij中当通信网节点i与通信网节点j之间无直接连接时，通信网支路lij的通信性能Lij＝0；当通信网节点i与通信网节点j之间有直接连接时，通信网支路lij的通信性能Lij不为0；所述通信网通信性能分析阶段包括以下步骤：S21首先针对上述步骤建立的通信网模型进行通信路径搜索步骤，获取通信路径；S22采用通信性能分析功能分析计算所述步骤S21获取的通信路径的不同性能指标，得到通信性能分析结果；S23将所述通信性能分析结果通过交互接口输出至电力信息物理融合系统的其他应用中。