序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來(lái)了七篇通信的可靠性范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

實(shí)踐中可以看到，可靠性分析法在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用非常的少，常見的是將通信網(wǎng)可靠性研究成果和電力通信系統(tǒng)實(shí)際特點(diǎn)進(jìn)行有效的組合，以此來(lái)更好解決電力通信系統(tǒng)可靠性分析問題。在網(wǎng)絡(luò)可靠性分析過程中，因沒有充分考慮到業(yè)務(wù)對(duì)其造成的嚴(yán)重影響，所以不同業(yè)務(wù)可靠性也存在著較大的差異性。實(shí)踐中很多的學(xué)者、專家試著在改進(jìn)這種分析方法，采取不斷優(yōu)化算法的方式來(lái)降低運(yùn)算過程的復(fù)雜度。據(jù)資料顯示，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外關(guān)于電力通信系統(tǒng)的研究成果非常的少，現(xiàn)有的技術(shù)也相對(duì)比較滯后，因此很難滿足電力事業(yè)發(fā)展需要。

2提高電力通信系統(tǒng)可靠性的有效策略

基于以上對(duì)當(dāng)前電力通信系統(tǒng)可靠性問題的研究成果分析，筆者認(rèn)為要想提高供電力通信系統(tǒng)的可靠性，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真做好以下幾個(gè)方面的工作：

2.1綜合策略

優(yōu)化建設(shè)光纖網(wǎng)，將單光纜建成環(huán)，以此來(lái)提高光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。對(duì)于那些投運(yùn)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)、服役時(shí)間比較久的光纜而言，可用冗余度之所以會(huì)比較，其主要原因在于近年來(lái)電力通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展速度非常的快，綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)等很多的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中耗掉了大量的纖心。針對(duì)這一問題，筆者建議光纜建設(shè)之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)各部門纖芯需求量進(jìn)行綜合考慮，而且在光纜實(shí)際建設(shè)過程中還要充分的考慮該區(qū)域未來(lái)一段時(shí)間的發(fā)展，以確保纖芯有適量的冗余度。針對(duì)當(dāng)前已經(jīng)非常少的纖心可用光纜，可適當(dāng)?shù)馗脑臁U(kuò)容大心數(shù)光纜。部分區(qū)域網(wǎng)絡(luò)管控手段以及分析方法相對(duì)比較落后，因此應(yīng)當(dāng)加快工程項(xiàng)目建設(shè)，提高分析水平。在此過程中，還要不斷加快SDH光傳輸B網(wǎng)的接入，當(dāng)B網(wǎng)接入完成后，就會(huì)有解決部分地區(qū)，尤其是110千伏廠站光傳輸設(shè)備沒有雙重配置問題。對(duì)于小部分110kV廠站SDH光設(shè)備關(guān)鍵部件沒有冗余配置問題，筆者建議應(yīng)當(dāng)在技改項(xiàng)目中適當(dāng)?shù)卦黾右恍╆P(guān)鍵部件冗余配置，而且新建機(jī)械設(shè)備關(guān)鍵位置應(yīng)當(dāng)真正滿足冗余配置，只有這樣才能投產(chǎn)和運(yùn)行。

2.2全過程管理

1設(shè)計(jì)階段。具體操作過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程等；同時(shí)還要不斷的提升具體通信系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)方案和指標(biāo)。對(duì)通信設(shè)備中的可靠性要求進(jìn)行明確，在討論、決定系統(tǒng)組織過程中，應(yīng)當(dāng)保證通信系統(tǒng)的可靠性。2建設(shè)階段。在此過程中，引導(dǎo)組織和采取多元化的可靠性保障措施，對(duì)建設(shè)結(jié)果加強(qiáng)監(jiān)督和評(píng)價(jià)。3運(yùn)行和維護(hù)期間。應(yīng)當(dāng)對(duì)系統(tǒng)的可靠性質(zhì)量予以全面的分析和研究，不僅要做好評(píng)價(jià)工作，而且更重要的是一定要形成一套與維護(hù)、管理通信系統(tǒng)相關(guān)的管理機(jī)制，并以此為基礎(chǔ)形成維護(hù)管理目標(biāo)；在此過程中，還要研判故障發(fā)生的規(guī)律，對(duì)可靠性措施進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。若真正出現(xiàn)了一系列重大異常安全故障問題，則應(yīng)當(dāng)在已經(jīng)制定好了的應(yīng)急通信機(jī)制和保障措施下，切實(shí)履行流程，對(duì)所執(zhí)行的機(jī)制和措施進(jìn)行監(jiān)督和管理。在電力通信系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，運(yùn)行人員切實(shí)運(yùn)行、管理通信系統(tǒng)，而且對(duì)其進(jìn)行全程管理，以保證其可靠性。這一全過程管理體系的目標(biāo)在于設(shè)定可靠性目標(biāo)，保證實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)建設(shè)的可靠性；在通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)過程中，要切實(shí)維護(hù)以及提升通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性水平。為了確保電力通信系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，不斷提升運(yùn)行水平，要切實(shí)做好通信系統(tǒng)的可靠性管理工作，構(gòu)建行之有效的可靠性反饋機(jī)制，這樣就具備了系統(tǒng)的可靠性管理機(jī)制，還能夠定期地跟蹤評(píng)價(jià)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況。

3結(jié)語(yǔ)

篇(2)

本文作者：劉科許洪華工作單位：蘇州市職業(yè)大學(xué)電子信息工程系

工業(yè)無(wú)線通信調(diào)度工業(yè)無(wú)線通信中一般采用時(shí)分多址(TimeDivisionMul-tipleAccess，TDMA)調(diào)度方式，通信調(diào)度周期分為多個(gè)時(shí)隙(TimeSlot，TS)，通信節(jié)點(diǎn)依次進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。基于TDMA的多跳通信中，實(shí)時(shí)性要求更具有挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的有線通信和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信中需要1個(gè)時(shí)隙情況，n跳端到端通信至少需要n個(gè)時(shí)隙，相應(yīng)地，重傳也需要更多時(shí)隙。在端到端時(shí)隙數(shù)約束下，時(shí)隙分配成為工業(yè)多跳無(wú)線通信重要的資源調(diào)度方法。工業(yè)無(wú)線通信中一般采用跳－跳重傳方式。網(wǎng)絡(luò)調(diào)度器為每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配固定次數(shù)的重傳時(shí)隙，以超幀形式下載到各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)。如前所述，現(xiàn)有的工業(yè)無(wú)線系統(tǒng)一般是根據(jù)實(shí)時(shí)性約束等，為每跳平均分配重傳時(shí)隙。2．2重傳提高可靠性原理考慮基于TDMA調(diào)度中子鏈路Li上通信情況。設(shè)每個(gè)時(shí)隙中Li只傳輸數(shù)據(jù)報(bào)和相應(yīng)的確認(rèn)信息。由于確認(rèn)信息數(shù)據(jù)幀較短，在數(shù)據(jù)報(bào)傳輸后立即接收，一般不考慮數(shù)據(jù)報(bào)傳輸成功而確認(rèn)信息傳輸失敗情況。此時(shí)，子鏈路Li上通信可以用圖1所示的二維馬爾可夫鏈描述［5］。圖1子鏈路通信二維馬爾可夫鏈圖1中，Gi表示通信成功狀態(tài)，qGi和pGi分別表示上一個(gè)時(shí)隙通信成功時(shí)，本次通信成功和失敗的概率，Bi表示通信失敗狀態(tài)，qBi和pBi分別表示上一個(gè)時(shí)隙通信失敗時(shí)情況。在考慮外界隨機(jī)干擾的情況下，有qGi=qBi=qi，pGi=pBi=pi=(1－qi)，此時(shí)，Li上通信情況符合貝努力概型，用di表示分配給Li子鏈路的時(shí)隙數(shù)目(包括重傳時(shí)隙數(shù)目)，記Ri為其通信成功概率，有:Ri(qi，di)=1－∏dij=1(1－qi)(1)顯然，1－qi＜1，隨著di增加，通信可靠性Ri增大。2．3冗余路由提高可靠性原理為進(jìn)一步提高鏈路可靠性，工業(yè)無(wú)線通信中可以利用鄰居節(jié)點(diǎn)協(xié)作重傳，構(gòu)成冗余路由。圖3為典型冗余路由形式。r1為冗余中繼，當(dāng)n0到通信失敗時(shí)(如無(wú)視距路徑、n1處持續(xù)強(qiáng)干擾、n1故障等)，啟用n0r1n2路由，以提高端到端可靠性。圖2中，L11、L12為主鏈路中子鏈路，設(shè)其通信成功概率為q1和q2;L11、L12為冗余路由中子鏈路，設(shè)其通信成功概率為q11和q12;設(shè)R(n0|n2)表示節(jié)點(diǎn)n0到節(jié)點(diǎn)n2的通信成功概率，則R(n0|n2)=q1q2+(1－q1)q11q12(2)顯然，R(n0|n2)＞q1q2，有冗余路由情況提高了鏈路可靠性。考慮重傳時(shí)隙時(shí)，可由(1)式計(jì)算各個(gè)子鏈路通信成功概率，代入(2)式，可計(jì)算端到端可靠性。

工業(yè)無(wú)線通信鏈路可靠性建模不失一般性，考慮N+1個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的N跳鏈路，用N=n0，n1…．n{}N表示鏈路節(jié)點(diǎn)，其中，n0表示源節(jié)點(diǎn)，nN表示目的節(jié)點(diǎn)，Li表示節(jié)點(diǎn)ni－1和ni之間的子鏈路，i∈{1，2，…}N。多跳無(wú)線通信鏈路如圖3所示。如2.2節(jié)所述，由式(1)可以計(jì)算多跳鏈路中每個(gè)子鏈路通信成功概率Ri。對(duì)于N跳鏈路，用D={d0，d1…．dN}表示鏈路時(shí)隙分配，用Q={q0，q1…．qN}表示各子鏈路可靠性情況，則整條鏈路的可靠性表示為:R(Q，D)=∏Ni=1Ri(qi，di)(3)通過工業(yè)認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)可以實(shí)時(shí)感知通信信道信噪比等，從而獲得各子鏈路通信可靠性情況［6］［7］。由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)通信周期短，可認(rèn)為感知的鏈路可靠性Q在通信周期內(nèi)不變，此時(shí)有:R(D)=∏Ni=1Ri(di)(4)工業(yè)無(wú)線通信鏈路可靠性優(yōu)化工業(yè)無(wú)線通信鏈路可靠性優(yōu)化即是最大化(4)式。考慮工業(yè)通信實(shí)時(shí)性約束，設(shè)從源節(jié)點(diǎn)n0到目的節(jié)點(diǎn)nN允許的最大時(shí)延為D個(gè)時(shí)隙，則最大化通信可靠性表示為:MAXDRs．t．∑Ni=1di{=D(5)式(5)優(yōu)化問題可以采用非線性整數(shù)規(guī)劃問題求解方法，從而為每個(gè)子鏈路分配時(shí)隙，在D個(gè)時(shí)隙時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)鏈路端到端可靠性最大化，但一般計(jì)算量大，難以應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)儀表實(shí)時(shí)通信中。以下通過轉(zhuǎn)化，尋求易于應(yīng)用的求解方法。定義3.1:定義子鏈路增益函數(shù)Ki(di)=Ri(di+1)/Ri(di)，其含義表示當(dāng)前子鏈路Li上分配的時(shí)隙數(shù)量為di，若再多分配1個(gè)時(shí)隙，子鏈路的可靠性增益。引理3.1:Ki(di)是di的減函數(shù)。證明:Ki(di)=Ri+(1－Ri)RiRi=2－Ri，同理Ki(di+1)=2－Ri+(1－Ri[)R]i=2－2Ri+R2iKi(di+1)－Ki(di)=Ri(Ri－1)＜0命題得證。定理3.1:重傳時(shí)隙分配過程中，每個(gè)時(shí)隙分配給Ki(di)最大的子鏈路，則鏈路可靠性最大。證明:對(duì)于N+1個(gè)節(jié)點(diǎn)的N跳路由，假設(shè)允許的最大時(shí)延為D個(gè)時(shí)隙，那么就有m=D－N個(gè)可再分配的重傳時(shí)隙。考慮Q在通信周期內(nèi)不變，由式(2)和定義3.1，鏈路可靠性可表示為:R(D)=∏Ni=1Ri(1)∏Ni=1∏di－1j=1Ri(1)Ki(j)(4)即R(D)=f(Ki(j))鏈路中各子鏈路增益函數(shù)可有mN個(gè)可能的取值，m個(gè)重傳時(shí)隙分配對(duì)應(yīng)m個(gè)Ki(j)。重傳時(shí)隙實(shí)際分配中，每個(gè)子鏈路j從1到di遞增，而Ki(di)是di的減函數(shù)，所以分配中Ki(j)滿足遞減。分配重傳時(shí)隙時(shí)，取i=argmaxi=1，2…NKi(j)，m個(gè)重傳時(shí)隙分配過程對(duì)應(yīng)著依次選取子鏈路增益函數(shù)mN個(gè)可能值中前m個(gè)最大值的過程，故R(D)=f(Ki(j))最大，命題得證。基于定理3.1，原資源分配問題可以轉(zhuǎn)化為如下方法進(jìn)行求解:1)為每一個(gè)子鏈路分配1個(gè)時(shí)隙作為初始值，既取D(0)=［1，1…1］;2)取1個(gè)重傳時(shí)隙進(jìn)行分配，遍歷每個(gè)子鏈路，計(jì)算每個(gè)子鏈路的增益函數(shù)值Ki(di);3)搜索增益函數(shù)值Ki(di)最大的子鏈路n*，該子鏈路時(shí)隙分配值加1;4)所有重傳時(shí)隙分配完畢，則輸出最終時(shí)隙分配結(jié)果D=［d1，d2…di］;否則轉(zhuǎn)2)步。利用該結(jié)果和信道感知情況，應(yīng)用式(1)可以進(jìn)一步計(jì)算每個(gè)子鏈路的可靠性，根據(jù)式(2)可以計(jì)算整個(gè)鏈路的可靠性。在工業(yè)無(wú)線系統(tǒng)中，由網(wǎng)絡(luò)調(diào)度器以超幀形式，下傳該結(jié)果到鏈路，從而實(shí)現(xiàn)鏈路優(yōu)化。3．3有冗余路由情況有冗余路由的多跳無(wú)線通信鏈路如圖4所示。圖4有冗余路由的多跳無(wú)線通信鏈路通信調(diào)度上，主鏈路仍然基于傳統(tǒng)的TDMA，但重傳時(shí)隙為(D－2N)。當(dāng)ni節(jié)點(diǎn)重傳時(shí)隙耗盡仍不能成功通信時(shí)，啟用冗余路由niri+1ni+2，數(shù)據(jù)從ni傳送到ni+2。主鏈路采用前述方法優(yōu)化分配時(shí)隙，Li1和Li2子鏈路使用Li+1子鏈路的時(shí)隙向ni+1傳送數(shù)據(jù)，視為2跳鏈路進(jìn)行重傳時(shí)隙優(yōu)化方法分配。設(shè)R(ni|nj)表示節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的通信成功概率，可按如下方法求取鏈路可靠性:R(nN－1|nN)=RLNR(nN－2|nN)=RLN－1R(nN－1|nN)+(1－RLN－1)RLN1RLN2R(nN－3|nN)=RLN－2R(nN－2|nN)+(1－RLN－2)RL(N－2)1RL(N－2)2R(nN－1|nN)……R(n0|nN)=RL1R(n1|nN)+(1－RL1)RL11RL12R(n2|nN)當(dāng)然，利用無(wú)線信道的廣播特性，可以在主鏈路上節(jié)點(diǎn)nm(m∈(0，1，…，N－1))發(fā)起通信時(shí)，nm+1和rm+1同步接收，nm+1接收失敗時(shí)，由rm+1將數(shù)據(jù)傳送給nm+2;也可以設(shè)計(jì)為nm+2同時(shí)接收nm+1和rm+1數(shù)據(jù)，采用最大比擬合，可以進(jìn)一步提高鏈路可靠性。這些方案會(huì)增加冗余路由節(jié)點(diǎn)時(shí)隙和能耗開銷，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘同步等要求較高，與傳統(tǒng)的TD-MA方式兼容也存在困難，在此不作進(jìn)一步討論。4數(shù)值仿真研究工廠環(huán)境無(wú)線信道一般近似為瑞利衰落［7］。仿真條件中設(shè)鏈路信道衰落服從瑞利分布，取σ=0．2瑞利序列作為各子鏈路一次通信失敗概率，依次取N=1～19，即選取子鏈路數(shù)目為1～19情況。在Matlab中對(duì)平均分配時(shí)隙和優(yōu)化分配時(shí)隙情況進(jìn)行數(shù)值仿真。圖5為D=3N時(shí)1000次數(shù)值仿真統(tǒng)計(jì)情況。圖中可見，優(yōu)化分配方法較平均分配時(shí)隙明顯提高鏈路可靠性。在子鏈路L5、L10、L15施加干擾(失敗概率增加30%)時(shí)，優(yōu)化分配方法仍然有較好的可靠性。圖6為N=19時(shí)，D=57時(shí)(對(duì)應(yīng)平均分配時(shí)隙中每子鏈路3個(gè)時(shí)隙的典型情況)，時(shí)隙分配情況統(tǒng)計(jì)，可見，優(yōu)化算法能夠?qū)⒂邢薜臅r(shí)隙分配給信道質(zhì)量較差的子鏈路，具有較好的鏈路自適應(yīng)能力，避免形成通信瓶頸;圖7中研究算法隨重傳時(shí)隙增加時(shí)可靠性情況，在圖6基礎(chǔ)上增加時(shí)隙，優(yōu)化算法取D=19～95，平均分配取D=19、38、57、72、95(對(duì)應(yīng)0、1、2、3、4次重傳)，分別進(jìn)行1000次仿真統(tǒng)計(jì)平均。可見，優(yōu)化分配方案在D=19～72時(shí)，即無(wú)重傳到3次重傳都可比較明顯提高鏈路可靠性，覆蓋了典型通信情況。在圖5仿真條件下，對(duì)有冗余路由情況進(jìn)行數(shù)值仿真。圖8為1000次數(shù)值仿真統(tǒng)計(jì)情況，與圖5比較，一方面，可圖7多跳鏈路時(shí)隙分配統(tǒng)計(jì)見有冗余路由的多跳無(wú)線通信鏈路較明顯改善了可靠性;另一方面，平均分配時(shí)隙、優(yōu)化分配時(shí)隙及對(duì)應(yīng)的有無(wú)干擾情況，與圖5有類似結(jié)論，可見優(yōu)化方法對(duì)有冗余路由情況也可以進(jìn)一步提高鏈路可靠性。圖8有冗余路由的1～19跳鏈路可靠性仿真

本文在傳統(tǒng)的工業(yè)無(wú)線通信調(diào)度模式下，通過優(yōu)化重傳，提高了工業(yè)多跳無(wú)線通信鏈路可靠性。應(yīng)用中，將優(yōu)化的時(shí)隙分配結(jié)果以超幀形式下載到各個(gè)節(jié)點(diǎn)即可，具有應(yīng)用價(jià)值。對(duì)無(wú)冗余路由情況鏈路重傳優(yōu)化，實(shí)際是對(duì)鏈路進(jìn)行了時(shí)域上優(yōu)化;對(duì)于有冗余路由的多跳鏈路重傳優(yōu)化，實(shí)際是對(duì)鏈路時(shí)域和空域資源調(diào)度優(yōu)化。隨著工業(yè)認(rèn)知無(wú)線電理論和技術(shù)發(fā)展，以及現(xiàn)場(chǎng)儀表通信能力和數(shù)據(jù)處理能力提高，諸如頻域、碼域、功率域等多域資源均可以在通信中得到協(xié)同優(yōu)化，從而可以進(jìn)一步提高鏈路通信可靠性，為工業(yè)無(wú)線技術(shù)應(yīng)用推廣提供基礎(chǔ)和空間。

篇(3)

關(guān)鍵詞：能源互聯(lián)網(wǎng)；信息通信技術(shù)；可靠性；安全性

中圖分類號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.19311/ki.1672-3198.2017.16.107

信息通信技術(shù)是可再生資源與能源系統(tǒng)融合的關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)滿足現(xiàn)代社會(huì)消費(fèi)方式和發(fā)展趨勢(shì)。互聯(lián)網(wǎng)也不斷的影響著人們的生活，互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略已經(jīng)成為各個(gè)行業(yè)的共識(shí)，對(duì)于能源互聯(lián)網(wǎng)的建立，其主要問題是保證其安全性與可靠性。

1 能源互聯(lián)網(wǎng)特點(diǎn)

隨著大規(guī)模可再生和清潔能源的接入，也就是隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行，傳統(tǒng)的信息通信問題非常明顯的展示出來(lái)。能源互聯(lián)網(wǎng)具有自身的特點(diǎn)，如數(shù)據(jù)信息多而雜，安全性對(duì)技術(shù)具有較高要求等。要改善這一問題，首先要了解移動(dòng)能源互聯(lián)網(wǎng)的特征。能源互聯(lián)網(wǎng)除了具有復(fù)雜性，還具有開放性、集成性和分散性等特征。移動(dòng)通信是保證其信息傳輸?shù)年P(guān)鍵，安全性是基本的保證。能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)要對(duì)外具有抵御作用，才能將問題從系統(tǒng)中隔離出來(lái)，應(yīng)對(duì)應(yīng)急分析和自動(dòng)恢復(fù)控制功能。能源互聯(lián)網(wǎng)物理系統(tǒng)和信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有抵御外部攻擊的能力，能夠把存在問題的單元從系統(tǒng)中隔離出來(lái)，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)供電運(yùn)行。具有自愈特性的能源互聯(lián)網(wǎng)具備在線評(píng)估預(yù)測(cè)、實(shí)時(shí)測(cè)量故障、實(shí)時(shí)應(yīng)急分析、自動(dòng)控制恢復(fù)等功能。信息通信技術(shù)的可靠性還要以能源的可再生與可利用相連，信息通信技術(shù)將成為能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架中不可或缺的部分。能源互聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)已經(jīng)有一定程度的發(fā)展，并且將在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)快速的發(fā)展，對(duì)于企業(yè)而言，應(yīng)注重信息通信技術(shù)的可靠性和保證。以電力系統(tǒng)為例，應(yīng)實(shí)現(xiàn)其層次化、開放性和高安全性，促進(jìn)其可持續(xù)發(fā)展。

2 能源互聯(lián)網(wǎng)下的信息通信技術(shù)

能源互聯(lián)網(wǎng)是一種綜合技術(shù)，包括電廠輸配電技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息通信技術(shù)等。信息通信是系統(tǒng)運(yùn)行的核心，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)儲(chǔ)備和處理功能。對(duì)核心技術(shù)具有較高要求，我國(guó)移動(dòng)通信互聯(lián)網(wǎng)目前上存在一定的技術(shù)發(fā)展空間，對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)的處理能力不強(qiáng)。如能源信息節(jié)點(diǎn)接入較為固定，無(wú)法適應(yīng)無(wú)線傳感等異構(gòu)設(shè)備，使電網(wǎng)的集成能力較差。并且能源信息互聯(lián)網(wǎng)的安全問題將成為業(yè)界研究的重點(diǎn)。文章以能源互聯(lián)網(wǎng)通信構(gòu)架為基本信息構(gòu)架，信息通信技術(shù)和可靠性進(jìn)行分析。

2.1 標(biāo)識(shí)傳感技術(shù)與數(shù)字集成技術(shù)

標(biāo)識(shí)傳感技術(shù)又稱為射頻識(shí)別技術(shù)，包括我們經(jīng)常使用的二維碼技術(shù)、生物識(shí)別技術(shù)等。目前，這一技術(shù)在國(guó)家電網(wǎng)的管理中具有廣泛的應(yīng)用，并且安全性較高。數(shù)據(jù)集成技術(shù)與標(biāo)識(shí)傳感技術(shù)往往同時(shí)使用，該技術(shù)是對(duì)資源的合理分配，對(duì)數(shù)據(jù)處理能力提出了新的要求。在云計(jì)算等技術(shù)的支持下，實(shí)現(xiàn)了信息和數(shù)據(jù)的全面共享，是計(jì)算機(jī)能源互聯(lián)網(wǎng)的重要資源之一。云計(jì)算在這一時(shí)期的應(yīng)用明顯增多，并且實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的隨時(shí)調(diào)用和處理。能源互聯(lián)網(wǎng)是以不同的云計(jì)算平臺(tái)和營(yíng)銷平臺(tái)為依托，完成資源整合、處理、存儲(chǔ)等功能，集成技術(shù)在我國(guó)發(fā)展迅速，是能源互聯(lián)網(wǎng)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，對(duì)信息通信技術(shù)的可靠性提供保障。

2.2 大數(shù)據(jù)信息處理分析技術(shù)

與以往的互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)不同，能源互聯(lián)網(wǎng)接入了更多新型的負(fù)荷，使數(shù)據(jù)類型增多，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方式明顯無(wú)法適應(yīng)這一處理要求，海量數(shù)據(jù)下的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)就成為其核心技術(shù)之一。大數(shù)據(jù)技術(shù)是基于時(shí)代特征而出現(xiàn)的一種技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的同時(shí)分析，快速準(zhǔn)確的找到有效數(shù)據(jù)，并指導(dǎo)營(yíng)銷和管理實(shí)踐。其主要技術(shù)是數(shù)據(jù)建模技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，通過對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)中的信息挖掘，分析存在的問題，并第一時(shí)間解決這一問題，進(jìn)而確保能源互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定。大數(shù)據(jù)對(duì)技術(shù)的要求極高，其處理速率空前提高，不僅滿足現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的需求，也是未來(lái)發(fā)展的一種必然趨勢(shì)，大數(shù)據(jù)的可視化將推進(jìn)其在信息處理中的應(yīng)用。

2.3 通信傳輸技術(shù)

通信傳輸能力是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的必然要求，通過信息通信傳輸技術(shù)，完成遠(yuǎn)距離、大容量光通信技術(shù)，目前全球能源互聯(lián)網(wǎng)體系已經(jīng)開始建立，3G、4G網(wǎng)等通信方式在互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用廣泛，打破了以往傳輸距離短的局勢(shì)，并且降低了傳輸中的損耗，使網(wǎng)絡(luò)傳輸速率能夠滿足日益發(fā)展的行業(yè)需求。5G傳輸技術(shù)將成為未來(lái)能源互聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)之一，該技術(shù)極大的提高了無(wú)線覆蓋和信息傳輸速度，并能夠增加用戶體驗(yàn)，能源互聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)調(diào)智能通信協(xié)議與電能傳輸之間的融合，實(shí)現(xiàn)了能源基礎(chǔ)設(shè)施的一體化，為我國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展提供了保障。目前，能源互聯(lián)網(wǎng)一級(jí)骨干網(wǎng)全面支持IPv6協(xié)議。但是在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)體系發(fā)展中，依然無(wú)法充分利用IPv6協(xié)議，這一技術(shù)具有積極作用和較大的發(fā)展空間。

3 能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信技術(shù)的可靠性

隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，信息通信技術(shù)的可靠性也就成為我們研究的重點(diǎn)。大數(shù)據(jù)時(shí)代，信息傳輸過程中面臨的干擾更多，并且在處理過程中很容易增加工作量。信息通信技術(shù)是其發(fā)展的必然途徑。為確保能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)作業(yè)、流程控制和信息監(jiān)測(cè)的運(yùn)行，需要提高其可靠性。

3.1 安全可靠性技術(shù)

能源互聯(lián)網(wǎng)的信息系統(tǒng)是一種開放性的共享系統(tǒng)，從原理上其安全性較差，因此需要注重使用者的隱私保護(hù)，在互動(dòng)過程中確保通信安全，重點(diǎn)防治惡意程序的侵入。現(xiàn)行的能源互聯(lián)網(wǎng)采用了一系列的安全措施，如針對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)的可靠性設(shè)計(jì)了安全傳輸機(jī)制，并于終端和現(xiàn)場(chǎng)安裝了監(jiān)控系統(tǒng)。但是隨著科技的發(fā)展，我們認(rèn)為，能源互聯(lián)網(wǎng)的主要安全隱患來(lái)自于典型攻擊，因此應(yīng)對(duì)其展開典型攻擊檢測(cè)與深度分析，及時(shí)正確的查找全部安全威脅，從而提高能源互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行水平。因此在當(dāng)下的系統(tǒng)中，通常采用信息加密技術(shù)和可信技術(shù)，在這兩種核心技術(shù)的支持下，數(shù)據(jù)分析可以采用多種不同方法，對(duì)大數(shù)據(jù)的分析更加準(zhǔn)確，同時(shí)保證了其機(jī)密性，將密碼技術(shù)作為主要方式，進(jìn)而建立作基于可信計(jì)算的互聯(lián)網(wǎng)交互終端可信認(rèn)證模型，極大的降低了惡意攻擊幾率。

3.2 預(yù)測(cè)分析軟件與可靠性監(jiān)測(cè)

要實(shí)現(xiàn)可靠性目標(biāo)，預(yù)測(cè)分析軟件的應(yīng)用具有一定的可行性。在以往的安全隱患檢查中，多以先檢查后處理的方式進(jìn)行，但是這一方式在未來(lái)快速發(fā)展的移動(dòng)通信業(yè)而言，存在明顯的滯后性。通過建立預(yù)測(cè)軟件，對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行判斷，提醒維護(hù)人員關(guān)注存在隱患的系統(tǒng)，降低了安全事故和系統(tǒng)故障，提高了其可靠性。與此同時(shí)，還可以對(duì)軟件實(shí)施可靠性監(jiān)控。目前的主流新型監(jiān)測(cè)軟件，可以整合現(xiàn)有傳感器數(shù)據(jù)并持續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備性能，該設(shè)備在偏離正常后立即給出信號(hào)，能夠提高設(shè)備運(yùn)行的安全性。先進(jìn)模式識(shí)別是一種常見的預(yù)測(cè)性分析技術(shù)，該技術(shù)從各種經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭蝎@得預(yù)測(cè)結(jié)果，并且所獲結(jié)果可靠性較高。

4 總結(jié)

能源互聯(lián)網(wǎng)的建立是新時(shí)期工業(yè)革命的結(jié)果，是能源可持續(xù)發(fā)展的必然要求。信息通信技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域具有積極作用，基于能源互聯(lián)網(wǎng)的信息通信技術(shù)則是其發(fā)展的基礎(chǔ)保證。我國(guó)目前的能源浪費(fèi)和不可再生資源要求其建立能源互聯(lián)網(wǎng)，在這一技術(shù)下實(shí)現(xiàn)清潔、綠色的能源應(yīng)用。但是這一道路任重而道遠(yuǎn)，筆者僅基于自身的工作經(jīng)驗(yàn)和對(duì)信息通信技術(shù)的理解，將能源互聯(lián)網(wǎng)下的信息通信技術(shù)及其可靠性進(jìn)行相關(guān)的分析，旨在為未來(lái)能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信相關(guān)技術(shù)的發(fā)展提供基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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篇(4)

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)；可靠性；優(yōu)化設(shè)計(jì)

一、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性理論的概述

計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性是信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全的根本要求，反映著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間及范圍內(nèi)所能完成指定功能的概率和能力。在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全的可靠性直接關(guān)系到系統(tǒng)應(yīng)用的有效性，是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)性前提。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性的內(nèi)容主要包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的抗破壞性、生存性以及系統(tǒng)部件在多模式下工作的有效性，要求計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)部件和基礎(chǔ)結(jié)點(diǎn)必須為各用戶終端提供可靠的鏈路，從而確保計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的正常工作。在實(shí)際應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性理論包含計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可靠度兩方面內(nèi)容。可靠性是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)保持連通并滿足通信要求的能力，是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、規(guī)劃和運(yùn)行的重要依據(jù)和參數(shù)之一。而計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠度是指計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)在規(guī)定條件下完成規(guī)定功能的概率，涉及到二終端可靠度λ 終端可靠度以及全終端可靠度三種類型。

二、影響計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性的因素

1.用戶設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響

用戶終端設(shè)備是直接面向用戶的設(shè)備，其可靠性至關(guān)重要，也是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠與否的關(guān)鍵所在。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中的日常維護(hù)，主要就是確保用戶終端保持良好運(yùn)行狀態(tài)。用戶終端的交互能力越高，網(wǎng)絡(luò)的可靠性也越高。

2.傳輸交換設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響

在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)行的過程中，為了提高網(wǎng)絡(luò)可靠性以及滿足日后發(fā)展的需要，必需考慮有一定的冗余和容錯(cuò)能力。布線時(shí)最好布置為雙線，以便網(wǎng)絡(luò)線路出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)切換。網(wǎng)絡(luò)集線器將若干個(gè)用戶終端集中起來(lái)接入網(wǎng)絡(luò)，通過它可將所連設(shè)備的問題與通信網(wǎng)絡(luò)其它部分隔開，構(gòu)成保證網(wǎng)絡(luò)可靠性的第一道防線。集線器是一種單點(diǎn)失效設(shè)備，若它發(fā)生故障，則與其相連接的用戶就無(wú)法工作，可見集線器在提高網(wǎng)絡(luò)可靠性方面所起到的重要作用。

3.網(wǎng)絡(luò)管理對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響

對(duì)于大型的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性一般來(lái)源于不同設(shè)備供應(yīng)商的不同網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和設(shè)備的規(guī)模龐大和復(fù)雜度高。在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)過程中，為確保信息傳輸?shù)耐暾裕档凸收习l(fā)生率、信息丟失率、差錯(cuò)率，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性提高的目的，就必須采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，實(shí)時(shí)采集網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行參數(shù)并統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)信息，監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除故障。

4.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，從根本上決定著計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性。有自身特點(diǎn)的影響，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在不同行業(yè)領(lǐng)域及規(guī)模層次中的應(yīng)用也有所不同，對(duì)于維護(hù)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性有著關(guān)鍵作用。在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)初期，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的有效性和容錯(cuò)性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)通常由網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的直徑和連通度來(lái)決定。

三、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)的原則

計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性直接關(guān)系到計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行安全，在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化是對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可靠性的提高，能夠有效避免計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全問題的發(fā)生，從而減少計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全事故造成了嚴(yán)重?fù)p失。

（1）遵循國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，采用開放式的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，從而能支持異構(gòu)系統(tǒng)和異種設(shè)備的有效互聯(lián)，具備較強(qiáng)的擴(kuò)展與升級(jí)能力。先進(jìn)性與實(shí)用性相結(jié)合，選擇先進(jìn)而成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，選擇實(shí)用和通用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

（2）計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)要具有較強(qiáng)的互聯(lián)能力，能夠支持多種通信協(xié)議。安全性和可靠性要高，具有較強(qiáng)的冗余和容錯(cuò)能力。應(yīng)選擇較好的網(wǎng)絡(luò)鏈路介質(zhì)，保證主干網(wǎng)絡(luò)具有足夠的帶寬，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)具有較快的響應(yīng)速度。

（3）在制定必要的網(wǎng)絡(luò)管理?xiàng)l例的同時(shí)，加強(qiáng)相關(guān)應(yīng)用人員的定期培訓(xùn)，同時(shí)對(duì)運(yùn)行中的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自動(dòng)檢查和維護(hù)，養(yǎng)成良好的維護(hù)和應(yīng)用的職業(yè)習(xí)慣。

四、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法分析

計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)的重要內(nèi)容，有利于確保計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，促進(jìn)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。在具體實(shí)施過程中，需要對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)所有設(shè)備、軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以及各分層的可靠性進(jìn)行全面系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)通常有以下三種可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。

（1）最優(yōu)選擇方法。該方法就是研究出各種滿足網(wǎng)絡(luò)可靠性要求的方案并進(jìn)行比較，在幾個(gè)方案中甄選出最優(yōu)方案并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行進(jìn)一步的求精和優(yōu)化。此外，在費(fèi)用充足的條件下，還可以通過設(shè)計(jì)一定冗余的方式來(lái)增強(qiáng)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性，從而確保計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)擴(kuò)容和升級(jí)的順利進(jìn)行，促進(jìn)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)最優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)。

（2）多級(jí)容錯(cuò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)系統(tǒng)可保證網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)正常運(yùn)行。多級(jí)容錯(cuò)技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)具有一定的自保和自愈能力，即便網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)多種故障，容錯(cuò)技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)仍能正常工作，故障單元無(wú)需立即修復(fù)或更換，這樣就大大減少了對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)人員的需求，降低了維護(hù)成本。

（3）分層處理方法。分層處理法的應(yīng)用對(duì)于解決計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)所面臨的此類問題有著重要的作用，通過對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分層的方式，分別定義系統(tǒng)層、服務(wù)層、物理層及邏輯層等不同層次上的差異化可靠性度量指標(biāo)，從而制定針對(duì)性方案措施，以提高計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。

五、結(jié)語(yǔ)

在經(jīng)濟(jì)社會(huì)全球化發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性也提出了新的要求。這就需要在充分認(rèn)識(shí)到造成計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全漏洞原因的基礎(chǔ)上，高度重視計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)施，從根本上確保計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性，以提高我國(guó)信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的水平。

篇(5)

電力通信網(wǎng)是電力系統(tǒng)第2張實(shí)體網(wǎng)絡(luò)，承擔(dān)著電網(wǎng)公司生產(chǎn)調(diào)度、經(jīng)營(yíng)管理和企業(yè)信息化管理等業(yè)務(wù)需求。其安全可靠性直接影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在電力系統(tǒng)可靠性與通信網(wǎng)可靠性方面的研究取得了大量的成果。

目前電力通信網(wǎng)可靠性研究主要集中在通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)本身的可靠性等方面。文獻(xiàn)提出了基于節(jié)點(diǎn)重要性的平衡度網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?yōu)化算法，文獻(xiàn)提出考慮容量需求關(guān)系與光纜共享的光纜路由優(yōu)化方法，文獻(xiàn)提出了基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的電力通信網(wǎng)脆弱性評(píng)估方法。這些文獻(xiàn)都沒有從業(yè)務(wù)層面對(duì)電力通信網(wǎng)的可靠性進(jìn)行評(píng)估。

考慮到電力通信網(wǎng)絡(luò)及電力通信業(yè)務(wù)日益發(fā)展，與電網(wǎng)之間的聯(lián)系也更加緊密，文獻(xiàn)指出研究電力通信網(wǎng)整體業(yè)務(wù)可靠性對(duì)于指導(dǎo)電力通信運(yùn)行部門日常業(yè)務(wù)規(guī)劃設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式優(yōu)化調(diào)整等方面具有重要的意義，并提出了業(yè)務(wù)重要度、全網(wǎng)業(yè)務(wù)平均風(fēng)險(xiǎn)度和業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度等可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立了基于全網(wǎng)業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度的電力通信網(wǎng)可靠性的評(píng)估測(cè)度指標(biāo)、評(píng)估模型及求解方法。該文獻(xiàn)是在給定業(yè)務(wù)通道(路由)情況下展開研究的，沒有研究提高業(yè)務(wù)可靠性的方法。以文獻(xiàn)提出的業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)為基礎(chǔ)，研究業(yè)務(wù)路由的優(yōu)化分配方法。研究中發(fā)現(xiàn)，以網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度為評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行路由優(yōu)化分配具有局限性，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度最小的路由分配方法并不一定是實(shí)際情況下的最優(yōu)路由分配方法。

本文以業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度和業(yè)務(wù)平均風(fēng)險(xiǎn)度為電力通信網(wǎng)的可靠性評(píng)估指標(biāo)，利用多目標(biāo)遺傳算法實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)路由優(yōu)化分配，從業(yè)務(wù)層面為電力通信業(yè)務(wù)可靠性評(píng)估和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式優(yōu)化提供理論參考。

1問題的提出

1.1以業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度為路由優(yōu)化指標(biāo)的局限性參考文獻(xiàn)[10]，業(yè)務(wù)平均風(fēng)險(xiǎn)度RVg和業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度BR計(jì)算方法分別為

                                               

式中：R為全網(wǎng)業(yè)務(wù)總的風(fēng)險(xiǎn)度，為所有通道的業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)度總和；N為網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的總通道數(shù)；RE()為網(wǎng)絡(luò)中第/個(gè)通道的風(fēng)險(xiǎn)度。

網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度BR反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中各通道所承載的業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)度均衡分布情況。該指標(biāo)過高，則表示網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)通道上承載的業(yè)務(wù)分布不均；如果該指標(biāo)趨近于0，則標(biāo)志著全網(wǎng)業(yè)務(wù)安排風(fēng)險(xiǎn)均衡，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)較小。但以網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度為評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行路由優(yōu)化分配可能具有局限性。

以圖1所示電力通信網(wǎng)拓?fù)錇槔＞W(wǎng)絡(luò)某時(shí)刻只有風(fēng)到風(fēng)的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)，若此時(shí)網(wǎng)絡(luò)上有路徑1(NrN2-N5)，路徑2(NrN3-N6-N4-N5)這2條可選路徑。根據(jù)文獻(xiàn)中計(jì)算方法分別求出這2條路徑下相關(guān)指標(biāo)，如表1所示。

從表1可以看出，完成業(yè)務(wù)需求，路徑1需要經(jīng)過2個(gè)通道，路徑2需要經(jīng)過5個(gè)通道。路徑1所承擔(dān)的業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)度要遠(yuǎn)小于路徑2，而路徑1的業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度要高于路徑2。我們更傾向于選擇路徑1完成業(yè)務(wù)需求，也就是說(shuō)，單純基于業(yè)務(wù)風(fēng)

險(xiǎn)均衡度進(jìn)行路由優(yōu)化不一定合適，實(shí)際中，應(yīng)該結(jié)合業(yè)務(wù)的需求以不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)選擇路由。

1.2 路由優(yōu)化指標(biāo)及方法的選擇

從上述分析可看出，單獨(dú)以業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度為評(píng)估指標(biāo)，很難準(zhǔn)確描述網(wǎng)絡(luò)通路上業(yè)務(wù)承載情況。同時(shí)，對(duì)電力通信網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行可靠性評(píng)估的過程中同樣需要考慮網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)平均風(fēng)險(xiǎn)度的大小。因此，我們同時(shí)考慮業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度和業(yè)務(wù)平均風(fēng)險(xiǎn)度這2個(gè)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)電力通信網(wǎng)路由的多目標(biāo)優(yōu)化分配。

多目標(biāo)遺傳算法的核心是調(diào)節(jié)各目標(biāo)函數(shù)之間的關(guān)系，找出使各目標(biāo)函數(shù)能盡量達(dá)到比較小(或比較大)的最優(yōu)解集[1'NSGAII是最常用的多目標(biāo)優(yōu)化算法，其計(jì)算效率和魯棒性較好。

2應(yīng)用NSGAII的路由優(yōu)化分配方法

2.1 染色體的編碼

應(yīng)用遺傳算法進(jìn)行路由優(yōu)化分配的關(guān)鍵是染色體的編碼和解碼，即確定可靠性指標(biāo)與染色體之間的聯(lián)系。本文采用基于優(yōu)先權(quán)的間接編碼方式。對(duì)網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)業(yè)務(wù)進(jìn)行染色體獨(dú)立編碼，形成染色體編碼段。每個(gè)染色體段中基因的位置表示節(jié)點(diǎn)，基因組值的大小對(duì)應(yīng)于該節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先權(quán)大小。染色體個(gè)體共有N個(gè)獨(dú)立的編碼段，染色體長(zhǎng)度L為

式中：N為當(dāng)前所有業(yè)務(wù)需求總數(shù)；N為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)總數(shù)。

以圖1拓?fù)錇槔僭O(shè)某時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)有沖到凡的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。則染色體業(yè)務(wù)需求總數(shù)N為1，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)總數(shù)N為6，則染色體長(zhǎng)度L為6。某個(gè)染色體個(gè)體的表示方法為：（2-5-1-6-3-4)。貝IJ節(jié)點(diǎn)1對(duì)應(yīng)的優(yōu)先權(quán)為2，節(jié)點(diǎn)2對(duì)應(yīng)的優(yōu)先權(quán)為5。

2.2 染色體的解碼

染色體解碼的關(guān)鍵是根據(jù)具有優(yōu)先編碼的染色體求出業(yè)務(wù)需求的路徑。對(duì)于某個(gè)染色體編碼段，從起始節(jié)點(diǎn)開始進(jìn)行循跡，當(dāng)有多個(gè)可選通道時(shí)，選擇優(yōu)先權(quán)高的路徑，直至到達(dá)終點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)只允許在路徑中存在1次。

以圖1所示拓?fù)錇槔僭O(shè)某時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)有節(jié)點(diǎn)Nj到Ns的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。其對(duì)應(yīng)染色體段的編碼方式為(2-5-1-6-3-4)。則從沖出發(fā)，有通道Nj-N2和風(fēng)我可選，由于節(jié)點(diǎn)2對(duì)應(yīng)基因的優(yōu)先權(quán)高于節(jié)點(diǎn)3對(duì)應(yīng)基因的優(yōu)先權(quán)，因此循跡過程為NrN2，依次循跡可得業(yè)務(wù)路徑為N1-N2-N6-N4-N5。

由于基于優(yōu)先權(quán)編碼方式的特殊性，在反求路徑過程中會(huì)出現(xiàn)死路的情況。同樣以圖1所示拓?fù)錇槔僭O(shè)某時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)有節(jié)點(diǎn)沖到N5的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。其對(duì)應(yīng)的染色體段的編碼方式為(2-5-4-6-1-3)。則路徑依次為NrN2-N6-N4-N3，當(dāng)循跡過程達(dá)到節(jié)點(diǎn)N3后，由于與之相連的節(jié)點(diǎn)(NuN4,N6)都已經(jīng)存在路徑中，則循跡過程出現(xiàn)死路。為此我們?cè)黾幼枞麛?shù)組。當(dāng)循跡過程到節(jié)點(diǎn)N3，發(fā)現(xiàn)無(wú)路可走后，則將節(jié)點(diǎn)N3放入前面一個(gè)節(jié)點(diǎn)(N4)的阻塞數(shù)組中，循跡過程返回到節(jié)點(diǎn)N4。在繼續(xù)選路的過程中，選擇排除阻塞節(jié)點(diǎn)(N3)和已存在路徑中的節(jié)點(diǎn)風(fēng))后的剩余節(jié)點(diǎn)的)中優(yōu)先權(quán)最大的節(jié)點(diǎn)。即路徑依次為N7N2-N6-N4-N5，循跡結(jié)束。

當(dāng)對(duì)基于優(yōu)先權(quán)染色體解碼求出各電網(wǎng)通信業(yè)務(wù)的路徑后，利用第1節(jié)的計(jì)算方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算，求出各個(gè)染色體對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)平均風(fēng)險(xiǎn)度Ravg和業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度。

2.3應(yīng)用NSGAII的路由優(yōu)化算法流程

1) 隨機(jī)產(chǎn)生初始種群P。。計(jì)算每個(gè)個(gè)體的業(yè)務(wù)平均風(fēng)險(xiǎn)度Ravg和業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度Br；根據(jù)這1個(gè)目標(biāo)函數(shù)的值，對(duì)種群進(jìn)行非劣排序，計(jì)算擁擠距離。

2) 根據(jù)非劣排序和擁擠距離計(jì)算結(jié)果，對(duì)P0進(jìn)行選擇、交叉、變異，得到新種群0。，令?=0。

3) 形成新的種群R=P,U0,，計(jì)算每個(gè)個(gè)體的Ravg和Br；根據(jù)這2個(gè)目標(biāo)函數(shù)的值，對(duì)新的種群進(jìn)行非劣排序，計(jì)算擁擠距離。

4) 根據(jù)非劣排序和擁擠距離計(jì)算的結(jié)果，選擇新種群R中最好的N個(gè)體形成新的種群PM；對(duì)種群Pm進(jìn)行選擇、交叉、變異，得到新的種群。

5) 若終止條件成立，則遺傳過程結(jié)束；否則?=?+1，跳轉(zhuǎn)到步驟3)繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)。

遺傳算法中選擇過程采用二元錦標(biāo)賽選擇，交叉過程采用基于位置的雜交運(yùn)算法，變異過程則隨機(jī)的改變某個(gè)染色體中2個(gè)基因的位置。

3優(yōu)化算例

3.1算例1

以文獻(xiàn)所示拓?fù)錇槔W(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為6，業(yè)務(wù)通道邊的數(shù)目為8。設(shè)網(wǎng)絡(luò)中有5個(gè)業(yè)務(wù)需求，分別為：節(jié)點(diǎn)沖到N5的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)；節(jié)點(diǎn)沖到N6的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)；節(jié)點(diǎn)風(fēng)到N4的變電站綜合監(jiān)控業(yè)務(wù)；節(jié)點(diǎn)沖到N5的智能電網(wǎng)信息支撐(SG-ERP)業(yè)務(wù)；節(jié)點(diǎn)風(fēng)到凡的會(huì)議電視系統(tǒng)業(yè)務(wù)。

利用遺傳算法進(jìn)行路由優(yōu)化分配。網(wǎng)絡(luò)中有5個(gè)業(yè)務(wù)需求，則每個(gè)染色體個(gè)體有5個(gè)染色體段；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)為6，每個(gè)染色體段的長(zhǎng)度為6；則染色體的總長(zhǎng)度為30。算例中NSGAII參數(shù)設(shè)置如下：初始種群規(guī)模為100，迭代次數(shù)為200，變異率為0.1。

圖2顯示了Pareto最優(yōu)解對(duì)應(yīng)的個(gè)數(shù)在種群中所占的比例在迭代過程中的變化情況，本文設(shè)置的最大運(yùn)行次數(shù)為200次，由圖可知運(yùn)行到30代左右時(shí)，Pareto最優(yōu)解對(duì)應(yīng)的個(gè)數(shù)在種群中所占的比例已基本保持不變，為45%左右。

圖3為NSGAII算法初始種群和運(yùn)行200代后種群的分布空間。結(jié)果表明NSGAII算法用于電力

通信網(wǎng)路由優(yōu)化的有效性。由于業(yè)務(wù)平均風(fēng)險(xiǎn)度Rmg和業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度BR這2個(gè)目標(biāo)函數(shù)的相互矛盾性，一般情況下不能同時(shí)使2個(gè)函數(shù)同時(shí)最小，因此通常根據(jù)實(shí)際情況從Pareto最優(yōu)解集中進(jìn)行選擇。

表2所示為部分Pareto最優(yōu)解，各種方案對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)路由見表3。若以降低電力通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度BR為主要優(yōu)化目標(biāo)，則選擇方案1；若以降低業(yè)務(wù)平均風(fēng)險(xiǎn)度Ravg為主要優(yōu)化目標(biāo)，則選擇

方案5；若無(wú)特殊要求時(shí)，則可以選擇方案3。

3.2算例

電力通信網(wǎng)中不全是1對(duì)1的業(yè)務(wù)。有可能是1對(duì)N{1個(gè)起始點(diǎn)，N個(gè)終止點(diǎn))，N對(duì)\(N個(gè)起始點(diǎn)，1個(gè)終止點(diǎn))或者多個(gè)節(jié)點(diǎn)順序執(zhí)行(從某起始節(jié)點(diǎn)出發(fā)，順序經(jīng)過多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，最終到達(dá)終止節(jié)點(diǎn))等情況。此時(shí)可將業(yè)務(wù)請(qǐng)求分解成多個(gè)子業(yè)務(wù)請(qǐng)求。如圖1，某時(shí)段網(wǎng)絡(luò)中有N1到風(fēng)的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)請(qǐng)求，其必須經(jīng)過N6。則可分解成2個(gè)子業(yè)務(wù)請(qǐng)求，分別為N1到N6和N6到風(fēng)的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)。

                                

對(duì)圖4網(wǎng)絡(luò)(NSFNET)進(jìn)行最優(yōu)路由分配。設(shè)網(wǎng)絡(luò)中有5個(gè)業(yè)務(wù)需求，分別為：風(fēng)到叫的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)，其必須經(jīng)過N9；N5到Nm的變電站綜合監(jiān)控業(yè)務(wù)；N?到風(fēng)的SG-ERP業(yè)務(wù)；N1到N6的會(huì)議電視業(yè)務(wù)；N3到N13的行政電話業(yè)務(wù)。由于業(yè)務(wù)1有中間節(jié)點(diǎn)的約束，因此可以拆分成從N1到叫和從N9到N7的2個(gè)子業(yè)務(wù)，則網(wǎng)絡(luò)中有6個(gè)業(yè)務(wù)需求。每個(gè)染色體有6個(gè)染色體段；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)為14，每個(gè)染色體段長(zhǎng)度為14；則染色體總長(zhǎng)度為84。算例中NSGAII參數(shù)設(shè)置：初始種群規(guī)模為100，迭代次數(shù)為300，變異率為0.1。

                                               

圖5顯示了Pareto最優(yōu)解對(duì)應(yīng)的個(gè)數(shù)在種群中所占的比例在迭代過程中的變化情況，本文設(shè)置的最大運(yùn)行次數(shù)為300次，由圖可知運(yùn)行到100代左右時(shí)，Pareto最優(yōu)解對(duì)應(yīng)的個(gè)數(shù)在種群中占的比例基本保持在35%左右。圖6為NSGAII算法初始種群和運(yùn)行300代后種群的分布空間。

表4為部分Pareto最優(yōu)解，各種方案對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)路由如表5所示。若以降低電力通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度BR為主要優(yōu)化目標(biāo)時(shí)，則選擇方案1；若以降低業(yè)務(wù)平均風(fēng)險(xiǎn)度Rvg為主要優(yōu)化目標(biāo)時(shí)，則選擇方案5；若無(wú)特殊要求時(shí)，則可以選擇方案3。4結(jié)語(yǔ)

        

篇(6)

關(guān)鍵詞；通信網(wǎng)絡(luò)　可靠性　拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)算法分析

中圖分類號(hào)：TN914　獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　文章編號(hào)：1672-3791(2012)01(c)-0028-01

神經(jīng)系統(tǒng)可以看作大量神經(jīng)細(xì)胞通過神經(jīng)纖維相互連接形成的通信系統(tǒng)，從大型電力通信系統(tǒng)到壘球交通通信系統(tǒng)，幾乎所有的復(fù)雜系統(tǒng)都可以抽象成通信通信系統(tǒng)模型，從生物體中的大腦到各種新陳代謝通信系統(tǒng)，這些通信系統(tǒng)往往有著大量的節(jié)點(diǎn)，從科研合作通信系統(tǒng)到各種經(jīng)濟(jì)、政治、社會(huì)關(guān)系通信系統(tǒng)等，節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系可以通過通信系統(tǒng)部件的相互作用描述，人們已經(jīng)生活在一個(gè)充滿著各種各樣通信系統(tǒng)的世界中。

通信系統(tǒng)化給人類社會(huì)生產(chǎn)和生活帶來(lái)了極大的便利，人類社會(huì)的日益通信系統(tǒng)化需要人類對(duì)各種人工和自然的復(fù)雜通信系統(tǒng)的行為有更好的認(rèn)識(shí)，提高了人類生產(chǎn)效率和生活質(zhì)量，對(duì)通信網(wǎng)可靠性研究的重大理論意義和應(yīng)用價(jià)值也日益凸顯出來(lái)。但也給人類社會(huì)生活帶來(lái)了一定的負(fù)面沖擊，人們需要關(guān)注，如傳染病和計(jì)算機(jī)病毒的快速傳播以及大面積的停電事故等。

可靠性是通信系統(tǒng)最直接的影響因素。從實(shí)際情況來(lái)看，而運(yùn)營(yíng)部門在具體實(shí)施方面卻又缺乏綜合考慮。通信系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展為提高通信網(wǎng)可靠性提供了條件和可能，通信網(wǎng)可靠性的研究還有待作進(jìn)一步深入。

1　通信系統(tǒng)系統(tǒng)可靠性度量參數(shù)

1.1基本可靠性

在隨機(jī)性破壞作用下，基于統(tǒng)計(jì)物理的抗毀性參數(shù)通過觀察節(jié)點(diǎn)或邊移除過程中通信系統(tǒng)性能的變化，能夠保持通信系統(tǒng)連通的概率。基于統(tǒng)計(jì)物理的通信系統(tǒng)抗毀性參數(shù)，用通信系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生相變時(shí)的臨界節(jié)點(diǎn)(邊)移除比例來(lái)刻畫通信系統(tǒng)的抗毀性，生存性參數(shù)是概率性的。近年來(lái)通信系統(tǒng)抗毀性研究的焦點(diǎn)出現(xiàn)了一個(gè)重要的新變遷，它不僅和通信系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有關(guān)，常用的通信系統(tǒng)性能指標(biāo)，也和通信系統(tǒng)部件的故障概率、外部故障以及維修策略等有關(guān)。從研究小規(guī)模簡(jiǎn)單通信系統(tǒng)的精確性質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯看笠?guī)模復(fù)雜通信系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)屬性，常用的度量參數(shù)包括端端可靠度、K端可靠度和全端可靠度。統(tǒng)計(jì)物理的很多方法開始被廣泛應(yīng)用到復(fù)雜通信系統(tǒng)研究中，描述了隨機(jī)性破壞以及通信系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)通信系統(tǒng)可靠性的影響。

1.2任務(wù)可靠性

對(duì)于承載一定任務(wù)的通信系統(tǒng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，基于連通性能的基本可靠性是通信系統(tǒng)可靠性的一個(gè)基本要求，是決定通信系統(tǒng)系統(tǒng)發(fā)攛其性能的決定性要素，也是檢驗(yàn)通信系統(tǒng)系統(tǒng)在任務(wù)執(zhí)行過程中可靠性水平的準(zhǔn)繩。但通信系統(tǒng)系統(tǒng)一旦投入使用，從而不能完成預(yù)定任務(wù)，與通信系統(tǒng)所承載的任務(wù)相結(jié)合，就要承載一定的業(yè)務(wù)負(fù)荷，通信系統(tǒng)系統(tǒng)任務(wù)可靠性作為一個(gè)綜合反映通信系統(tǒng)系統(tǒng)可靠性的參數(shù)更加具有實(shí)際意義。輸電通信系統(tǒng)的電傳送量，通信系統(tǒng)部件發(fā)生故障時(shí)會(huì)引起通信系統(tǒng)性能下降甚至癱瘓，交通通信系統(tǒng)的運(yùn)輸量與流量等，在這種情況下通信系統(tǒng)實(shí)際上是不可靠的。

2　解析分析方法

2.1精確解析方法

狀態(tài)空間法是計(jì)算通信系統(tǒng)可靠性最簡(jiǎn)單的方法，一個(gè)路集對(duì)應(yīng)著通信系統(tǒng)的一個(gè)工作狀態(tài)，通過枚舉出通信系統(tǒng)正常工作的所有互斥的狀態(tài)而計(jì)算相應(yīng)的可靠度。容斥原理法是按照組合數(shù)學(xué)的容斥原理公式求通信系統(tǒng)的可靠度，通信系統(tǒng)系統(tǒng)環(huán)境的復(fù)雜性和任務(wù)的不確定性等因素，一個(gè)割集對(duì)應(yīng)著通信系統(tǒng)的一個(gè)故障狀態(tài)，使得利用數(shù)學(xué)模型和方法來(lái)分析求解通信系統(tǒng)任務(wù)可靠性很難，因此該方法將通信系統(tǒng)可靠度表示為全部最小路集的并。不交積和法是運(yùn)用不交積和定理來(lái)計(jì)算通信系統(tǒng)可靠度，然后采用容斥原理去掉相容事件相交的部分，狀態(tài)空間法就成為了評(píng)估通信系統(tǒng)任務(wù)可靠性的有效方法之一，進(jìn)而計(jì)算相應(yīng)的可靠度。

2.2近似解析方法

圖變換法是一種犧牲精度而降低計(jì)算難度的方法，由于通信系統(tǒng)規(guī)模的增大，結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化、部件隨機(jī)性的增強(qiáng)等因素，先按照某種規(guī)則簡(jiǎn)化通信系統(tǒng)，精確算法都具有指數(shù)復(fù)雜性，定界法是通過組合數(shù)學(xué)方法研究通信系統(tǒng)可靠性問題的代數(shù)結(jié)構(gòu)，因此研究者對(duì)高效率的近似算法進(jìn)行了大量的研究，再進(jìn)行可靠度計(jì)算。在串并聯(lián)通信系統(tǒng)中可以完壘解決通信系統(tǒng)的可靠性計(jì)算問題，計(jì)算出絕對(duì)的邊界值來(lái)近似通信系統(tǒng)可靠度的精確值，而對(duì)一般的非串并聯(lián)通信系統(tǒng)可以起到充分簡(jiǎn)化的作用。

2.3仿真分析方法

此計(jì)算機(jī)仿真成為了分析通信系統(tǒng)可靠性的重要方法。利用它的自適應(yīng)機(jī)制和學(xué)習(xí)能力，通過計(jì)算機(jī)對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行模擬，不斷逼近可靠性與通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等參數(shù)之間復(fù)雜的映射關(guān)系，并獲取抽樣信息。進(jìn)而對(duì)通信系統(tǒng)可靠性作出近似估計(jì)。不同的抽樣方式對(duì)通信系統(tǒng)可靠性的估計(jì)精度有很大的影響，通信系統(tǒng)可靠性是關(guān)于通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及通信系統(tǒng)部件可靠度的高度非線性映射，神經(jīng)通信系統(tǒng)法受通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度和樣本精確度的影響較大，而神經(jīng)通信系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)輸入空間到輸出空間的非線性映射，而確定通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和精確的樣本存在困難，因此，需要大量的訓(xùn)練樣本才能保證得到好的結(jié)果。神經(jīng)通信系統(tǒng)技術(shù)在通信系統(tǒng)可靠性研究中得到了廣泛的應(yīng)用，在通信系統(tǒng)可靠性分析和建模方面有很大的潛力。

篇(7)

【關(guān)鍵詞】 電力 通信系統(tǒng) 可靠性

近年來(lái)，現(xiàn)代信息與通信技術(shù)不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展。然而信息技術(shù)也存在著不可靠性因素，所以電力通信系統(tǒng)的可靠性也應(yīng)該引起重視，分析影響電力通信可靠性因素，提出解決措施。

一、電力通信系統(tǒng)及其可靠性概念分析

1.1電力通信系統(tǒng)概念

電力通信系統(tǒng)是一個(gè)能夠滿足電力生產(chǎn)與運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)管理需求的通信體系，電力通信系統(tǒng)在電力系統(tǒng)內(nèi)部建立，它具有電力、通信兩種特性。但是從其自身特點(diǎn)來(lái)看，電力通信系統(tǒng)更趨向與通信方面，具有通信的本質(zhì)，但是從其服務(wù)的對(duì)象而言，其服務(wù)的對(duì)象是電力系統(tǒng)，也具備電力系統(tǒng)的特性。[1]

1.2電力通信系統(tǒng)可靠性概念

電力通信系統(tǒng)可靠性是指電力系統(tǒng)按照一定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)連續(xù)相電力用戶提供電力和電量的能力的量度，在達(dá)到通信行業(yè)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，向電力系統(tǒng)提供更持續(xù)穩(wěn)定，資源充足的通信業(yè)務(wù)支撐以保證電力系統(tǒng)更安全、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行，其主要包括充裕性和安全性兩方面。由于電力通信系統(tǒng)同時(shí)具備電力系統(tǒng)與通信系統(tǒng)的特性，所以在考慮其可靠性方面也要從通信網(wǎng)可靠性和電力網(wǎng)絡(luò)可靠性兩方面出發(fā)。電力通信系統(tǒng)以為電力系統(tǒng)提供安全生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)和管理的可靠的通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為目標(biāo)。其目的在于減少電力系統(tǒng)的故障，保證網(wǎng)絡(luò)通信順暢，最大限度地提高通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量，維護(hù)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

二、影響電力通信系統(tǒng)可靠性的因素分析

電力通信系統(tǒng)可靠性受多種因素限制，在電力通信過程中受到多種因素影響，使其信息傳遞過程中網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量下降，不能滿足電力系統(tǒng)的正常需求，電網(wǎng)安全穩(wěn)定性下降。電力通信系統(tǒng)是一個(gè)統(tǒng)一的整體，其可靠性受到運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行環(huán)境的影響。長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)工作會(huì)導(dǎo)致通信節(jié)點(diǎn)及鏈路性能的下降，運(yùn)行環(huán)境改變或受到惡意攻擊時(shí)會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)失效、性能下降、網(wǎng)絡(luò)連通率下降、數(shù)據(jù)傳輸障礙等現(xiàn)象。影響電力通信系統(tǒng)可靠性的因素有可控的和不可控的，可控性因素例如設(shè)備工作時(shí)間、工作環(huán)境溫度、電磁干擾等。不可控因素有自然災(zāi)害等。總而言之，電力通信系統(tǒng)可靠性的影響因素較多且復(fù)雜。[2]

三、提高電力通信系統(tǒng)可靠性研究

提高電力通信系統(tǒng)可靠性就是提高其運(yùn)行服務(wù)的質(zhì)量，主要在運(yùn)行的前期規(guī)劃、實(shí)施和運(yùn)行維護(hù)中進(jìn)行管理，以提高其可靠性。提高電力通信系統(tǒng)可靠性就要從其影響可靠性的因素出發(fā)，有些不可控因素不能完全避免，則需要盡可能減少其影響，對(duì)于可控因素要嚴(yán)格控制，例如環(huán)境溫度、電磁干擾等。提高電力通信系統(tǒng)可靠性還可從業(yè)務(wù)層、網(wǎng)絡(luò)層、系統(tǒng)層、設(shè)備層、基礎(chǔ)層、管理層等六個(gè)不同層次加強(qiáng)管理，分析影響電力通信系統(tǒng)可靠性的內(nèi)部原因和外部原因，提高其可靠性。[3]

四、電力通信系統(tǒng)可靠性管理分析

電力通信系統(tǒng)可靠性管理要結(jié)合實(shí)際工作進(jìn)行，對(duì)電力通信系統(tǒng)的全過程進(jìn)行管理，其中包括各個(gè)階段。例如，在設(shè)計(jì)階段。根據(jù)電力通信系統(tǒng)實(shí)際請(qǐng)款來(lái)設(shè)計(jì)可靠性標(biāo)準(zhǔn)，制定具體可行的方案對(duì)通信設(shè)備進(jìn)行明確規(guī)定，保證設(shè)計(jì)方案的科學(xué)可行性。建設(shè)階段的可靠性管理主要在于加強(qiáng)建設(shè)過程的監(jiān)督，嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)程進(jìn)行。運(yùn)行和維護(hù)階段，要對(duì)電力通信系統(tǒng)進(jìn)行全面的分析，形成一套健全的管理體制，以此為基礎(chǔ)判斷發(fā)生障礙的規(guī)律，提出解決故障的可靠措施設(shè)計(jì)方案。電力通信系統(tǒng)可靠性管理還應(yīng)該通過實(shí)際操作中入手，在其運(yùn)行過程中，工作人員要對(duì)其運(yùn)行狀況進(jìn)行全面管理，通過設(shè)定可靠性的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)建設(shè)的可靠性，提升電力通信系統(tǒng)可靠性水平。此外，還可建立電力通信系統(tǒng)反饋機(jī)制，能夠及時(shí)的對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況進(jìn)行跟蹤評(píng)價(jià)和管理，保障其運(yùn)行可靠性。

五、電力通信系統(tǒng)應(yīng)用前景分析

電力通信系統(tǒng)的應(yīng)用前景非常廣闊，可以應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，下面進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。第一，在電網(wǎng)安全監(jiān)視方面的應(yīng)用。我國(guó)各個(gè)城市中都存在電力系統(tǒng)故障現(xiàn)象，主要是電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)單一，為電網(wǎng)安全監(jiān)控帶來(lái)一定困難。電力通信系統(tǒng)的應(yīng)用能夠保證通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的穩(wěn)定性。第二，氣象和新能源方面的應(yīng)用。電力通信系統(tǒng)在氣象中主要是監(jiān)控作用，例如地區(qū)的年降水量的監(jiān)控，通過通信網(wǎng)絡(luò)分析與數(shù)據(jù)采集以及傳播，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析。電力通信系統(tǒng)在新能源開發(fā)利用方面也要較好的應(yīng)用前景。第三，環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用。電力通信系統(tǒng)能夠?qū)痣姀S、核電站等進(jìn)行及時(shí)全面的監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)其排放的廢氣、廢水等是否污染環(huán)境，結(jié)合遙感技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)能夠通過網(wǎng)絡(luò)處理對(duì)采集到的信息進(jìn)行分析，為保護(hù)環(huán)境做出貢獻(xiàn)。第四，電網(wǎng)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)方面的應(yīng)用。電力通信系統(tǒng)主要對(duì)電網(wǎng)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)環(huán)境保護(hù)作用，因?yàn)殡S著全球網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)方式的深入發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全性是需要考慮的最大因素，電力通信系統(tǒng)能夠?yàn)殡娋W(wǎng)運(yùn)營(yíng)提供快捷、寬廣的商務(wù)交流平臺(tái)，擴(kuò)展電子商務(wù)的同時(shí)，加強(qiáng)了信息間的交流，所以安全可靠的電力通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)電子商務(wù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展作用非常重要。

六、電力通信系統(tǒng)發(fā)展分析

電力通信系統(tǒng)在多個(gè)重要領(lǐng)域都具有較為廣闊的應(yīng)用前景，就其未來(lái)發(fā)展而言，有以下發(fā)展方向。首先，加快光纖傳輸網(wǎng)的設(shè)置，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。就目前電力通信系統(tǒng)的發(fā)展情況來(lái)看，部分地區(qū)的電力光纖通信網(wǎng)還存在著設(shè)置不足，內(nèi)存容量過小的現(xiàn)象。所以，要想實(shí)現(xiàn)電力通信系統(tǒng)的全面發(fā)展，應(yīng)該加強(qiáng)光纖傳輸網(wǎng)的建設(shè)與改造，加強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)，盡可能的擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)通信的覆蓋面積，提高信息交換網(wǎng)絡(luò)的速度和效率，安全性以及穩(wěn)定性。其次，加強(qiáng)科研技術(shù)研究。目前，我國(guó)電力傳輸技術(shù)相對(duì)落后，所以應(yīng)在傳統(tǒng)傳輸模式基礎(chǔ)上進(jìn)行改造和新技術(shù)的研發(fā)，加強(qiáng)電力傳輸業(yè)務(wù)管理的寬度與深度，加強(qiáng)科研創(chuàng)新，加強(qiáng)科技技術(shù)研究。

我國(guó)電力通信電路存在監(jiān)控不利、通信網(wǎng)絡(luò)工程質(zhì)量較差等問題，在電力通信迅速發(fā)展的情況下，必須改善電力通信電路的質(zhì)量問題。此外，電力通信發(fā)展規(guī)劃中要將數(shù)字網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)納入其中，提升電力通信系統(tǒng)等級(jí)，保障其業(yè)務(wù)質(zhì)量。最后，加強(qiáng)國(guó)內(nèi)及國(guó)際市場(chǎng)的開發(fā)。大力拓展國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，保障業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量，對(duì)用戶層進(jìn)行普及，對(duì)核心層進(jìn)行優(yōu)化，壯大電力通信網(wǎng)絡(luò)的功能，遵守我國(guó)的市場(chǎng)機(jī)制和運(yùn)行規(guī)律，充分合理的運(yùn)用通信網(wǎng)絡(luò)資源，擴(kuò)展電力通信業(yè)務(wù)和范圍。在國(guó)際市場(chǎng)方面要加強(qiáng)規(guī)劃和建設(shè)，完善電力通信系統(tǒng)發(fā)展模式，發(fā)揮電力通信系統(tǒng)的發(fā)展?jié)撃埽訌?qiáng)自身的競(jìng)爭(zhēng)能力，在國(guó)際市場(chǎng)平臺(tái)發(fā)揮較大作用。

七、結(jié)語(yǔ)

電力通信系統(tǒng)是整個(gè)電力系統(tǒng)的重要內(nèi)部組成部分，其可靠性關(guān)系著整個(gè)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。電力通信系統(tǒng)受多種因素影響，這給電力通信系統(tǒng)可靠性管理分析帶來(lái)挑戰(zhàn)。面對(duì)較為廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景，電力通信系統(tǒng)應(yīng)加強(qiáng)自身特點(diǎn)，規(guī)劃發(fā)展模式，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)健康發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]謝靜，劉偉平，康瑩.用于ASON中的光交叉連接設(shè)備[J].光纖與電纜及其應(yīng)用技術(shù)，2006，（1）：5-7.