CN113055221A - 一种电力通信网传输网典型带宽需求测算方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电力通信网传输网典型带宽需求测算方法，其包括如下步骤：步骤S1：网络区域划分；步骤S2：业务通道需求测算；步骤S3：业务带宽测算；步骤S4：非结构相关性测算；本发明考虑了各层级网络内部流量分布情况，可以精准预测单个站点及子网带宽需求；同时通过本发明方法进行电力通信网传输网带宽预测计算可以指导输网网络架构、***结构的方案规划，优化站点设备配置，提升网络经济性和规划投资精准性。

Description

一种电力通信网传输网典型带宽需求测算方法

技术领域

本发明属于电力通信网规划技术领域，具体涉及一种电力通信网传输网典型带宽需求测算方法。

背景技术

在电力通信网传输网规划方案制定过程中，需要对传输网节点、业务、网络断面等流量带宽进行预测，基于预测数据对网络架构以及节点设备选型进行支撑。电力通信传输网业务主要分为电网生产业务和企业管理业务两类，电网生产业务包括电网运行控制、电网设备在线监测、电网运行环境监测和电网运行管理等业务；企业管理业务主要包括各专业管理信息***、行政办公、信息容灾等。

电力通信传输网直接用户包括业务网、业务***、业务三种；业务网主要有调度数据网、数据通信网、配电数据网、网管网等，传输网为业务网提供组网通道，调度数据网、数据通信网作为两大业务网承载了大量的电网生产业务、企业管理业务。

现有带宽需求测算方法主要基于网络整体架构进行分析，着重分析网络断面带宽流量，同时未考虑各层级网络内部流量分布情况，难以精准预测单个站点及子网带宽需求、不能精准规划和预测带宽瓶颈。

发明内容

基于现有技术的问题，本发明提供一种电力通信网传输网典型带宽需求测算方法，本发明方法考虑了各层级网络内部流量分布情况，可以精准预测单个站点及子网带宽需求；同时通过本发明方法进行电力通信网传输网带宽预测计算可以指导输网网络架构、***结构的方案规划，优化站点设备配置，提升网络经济性和规划投资精准性。

基于本发明的技术方案，本发明的一种电力通信网传输网典型带宽需求测算方法包括如下步骤：

步骤S1：网络区域划分；

步骤S2：业务通道需求测算；

步骤S3：业务带宽测算；

步骤S4：非结构相关性测算。

其中，步骤S1将整个规划网络按照覆盖范围进行子区域划分，子区域划分与供电区域划分一致且与最终网络拓扑结构相关，子区域的区域大小＝q÷n；其中q为地区县域总数，n为拟划分子区域的个数，网络子区域数量n≥2，q和n 均为正整数。

优选对于不同等级的子区域可按照类似方法再次划分子区域。

更优选地，省级网络的子区域大小按照所辖地市数量计算，或者国家级子区域大小按照所辖省数量计算。

进一步地，步骤S2进行非结构相关性测算，仅考虑统计口径下的业务量，不考虑伴生网络结构特性的带宽叠加与分配。

此外，步骤S2通过单站业务量测算整个区域的总带宽，单站带宽B测算采用如下公式：

a_i为第i类业务的条数；

b_i为第i类业务的带宽，单位b/s；

n为业务类别的数量；

i为正整数。

另外地，步骤S2按照区域内各级单站数量计算区域总带宽B_总；

m为子区域内单站个数。

B_总为子区域总带宽；

B_i为第i个站的带宽。

i为正整数。

此外，在步骤S3中，各子区域带宽需要控制在某个区间范围内。进一步地，所述范围根据测算需求确定，地区级大容量网络区间设定在20Gb/s--40Gb/s之间。

如果B_总＜20Gb/s，则应扩大子区域范围，如B_总＞40Gb/s则应缩小子区域范围，通过扩大或缩小子区域范围协调子区域数量和各子区域的区域大小。

优选地，在步骤S4中，传输网承载业务带宽基于电路交换体制特点测算，业务网承载业务考虑并发比例，单通道带宽为传输***实际分配带宽。

相比较于现有技术，本发明提供一种电力通信网传输网典型带宽需求测算方法具有如下技术效果：

第一，本方法考虑了各层级网络内部流量分布情况，可以精准预测单个站点及子网带宽需求。

第二，通过本发明方法进行电力通信网传输网带宽预测计算可以指导输网网络架构、***结构的方案规划，优化站点设备配置，提升网络经济性和规划投资精准性，利用等效的方法避免网络瓶颈的产生。

附图说明

图1为依据本发明的一种电力通信网传输网典型带宽需求测算方法流程示意图；

图2为某地市110kV及以上光缆示意图；

图3-1为实施本发明方法的等效子网区块示意图；

图3-2为实施本发明方法的等效子网折线示意图；

图4-1为依据本发明的等效网络带宽分配区块示意图；

图4-2为依据本发明的等效网络带宽分配折线示意图；

图5为本发明中的电网通信站点带宽预测表；

图6为本发明中的各级传输网断面带宽预测表；

图7为本发明中的子网/环网带宽预测表。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。

本发明的一种电力通信网传输网带宽需求测算方法，具体包括如下步骤：

步骤S1：网络区域划分；

步骤S2：业务通道需求测算；

步骤S3：业务带宽测算；

步骤S4：非结构相关性测算。

其中，步骤S1，将整个规划网络按照覆盖范围进行子区域划分，为了更好的与业务契合，子区域划分尽量与供电区域划分一致，子区域划分还与最终网络拓扑结构相关，子区域的区域大小(所辖县域数量)＝q÷n；其中q为地区县域总数，n为拟划分子区域的个数，网络子区域数量n≥2。对于不同等级的子区域可按照类似方法再次划分子区域，如省级网络的子区域大小可按所辖地市数量计算，国家级子区域大小可按所辖省数量计算，q和n均为正整数。

步骤S2，进行非结构相关性测算(单站、总体断面带宽测算)，仅考虑统计口径下的业务量，不考虑伴生网络结构特性的带宽叠加与分配。通过单站业务量测算整个区域的总带宽。

单站带宽(B)测算采用如下公式：

a_i为第i类业务的条数；

b_i为第i类业务的带宽，单位b/s；

n为业务类别的数量；

作为优选，按照区域内各级单站数量计算区域总带宽B_总。

m为子区域内单站个数。

更进一步地，进行带宽叠加的结构相关性测算(子网/环网带宽测算)，依托光缆网架，简化网络结构，划分不同的子网/环网，构建等效网络后测算各子网/ 环网区域内业务带宽，提出区域对核心层的带宽需求。进行带宽分配的结构相关性测算(***带宽测算)，预设传输网络总体架构、技术体制、***部署数量及业务方式策略后，根据预设的网络架构进行需求测算，并进行技术经济对比和建设运维方式匹配，确定传输网网络架构、***构成。

步骤S3，为控制网络规模，各子区域带宽需要控制在某个区间范围，此范围可根据测算需求确定，一般地区级大容量网络区间可设定在20Gb/s--40Gb/s 之间。如果B_总＜20Gb/s，则应扩大子区域范围，如B_总＞40Gb/s则应缩小子区域范围，通过扩大或缩小子区域范围协调子区域数量和各子区域的区域大小。通过对子区域大小的优化可以很好的控制网络规模，提高测算的精细程度，对后续网络结构相关测算做好准备。

步骤S4，进行业务通道需求测算，明确各类业务在不同站点的通道需求，包括接口带宽、通道数量、可靠性系数等。传输网承载业务带宽基于电路交换体制特点测算，业务网承载业务考虑并发比例，单通道带宽为传输***实际分配带宽。

各类业务预测主要确定累计口径，预测带宽B_业＝Σ(单通道带宽×通道数量×可靠性系数)。

通道数量为业务需要的存在实际物理端口的通道数量。组网类业务通道数量按照汇聚点个数来确定，规划中一般考虑冗余，每个汇聚点双通道上联。汇聚点个数按照子区域内站点数量乘以一定比例计算得出，一般如调度数据网推荐按照直调场站1:10比例计算汇聚点，数据通信网按照直调场站1:8比例计算汇聚点，每个汇聚点双通道上联。专线类业务直接按公式计算。

可靠性要求表示该业务是否需要传输网做通道保护。电力***中建议按照1 或2两种取值，取值1表示不作双重化保护要求，取值2表示双重化或冗余保护。

其次，进行带宽叠加的结构相关性测算(子网/环网带宽测算)，依托光缆网架，简化网络结构，根据划分不同的子网/环网，构建等效网络后测算各子网/环网区域内业务带宽，提出子区域对核心层的带宽需求。

子网带宽＝B_业1+B_业2+B_业3+……+B_业n

子区域对核心层的带宽P＝子网带宽/n，n为子区域等效网络至核心层链路条数。子区域等效网络至核心层的链路数是指子区域边界节点至核心层的链路数的加和。等效网络的的组成包括各个子区域、子区域的边界至核心层或其他子区域的链路数合成。通过计算可以得出子区域网络的预测带宽和子区域上联带宽，若子区域对核心层的带宽>当前网络带宽则需要对网络进行改造或升级。测算时还应根据网络架构各子区域间的串通关系，计算过往带宽，如子区域1子网经过子区域2子网至核心层，则子区域2子网至核心层链路带宽＝(子网1带宽+子网2 带宽)÷链路数。由此测算出网络干线的带宽需求。

电力通信网传输网带宽需求测算方法进一步包括步骤S5，进行带宽分配的结构相关性测算(***带宽测算)，预设传输网络总体架构、技术体制、***部署数量及业务方式策略后，根据预设的网络架构进行需求测算，并进行技术经济对比和建设运维方式匹配，确定传输网网络架构、***构成。

在上述电力通信网传输网带宽需求测算方法中使用了一种电力通信网传输网带宽需求预测体系，所述电力通信网传输网带宽需求预测体系包括单站带宽预测单元、单类业务需求预测单元、断面带宽预测单元、子网/环网带宽预测单元、***带宽预测单元。

进一步地，在电力通信网传输网带宽需求测算方法中，所述业务通道需求测算，明确各类业务在不同站点的通道需求，包括接口带宽、通道数量、可靠性系数等，各类业务预测主要确定累计口径，预测带宽＝Σ(单通道带宽×通道数量×可靠性系数)。

其中，通道数量为业务需要的存在实际物理端口的通道数量，可靠性要求表示该业务是否需要传输网做通道保护。

子区域对核心层的带宽＝子网带宽/n，n为子区域等效网络至核心层链路条数。

仅作实施例，某变电站，部署调度数据网省调接入网设备、地调接入网设备各1套，每套设备单方向4M带宽，采用2M接口，双归至两个不同汇聚节点，每个2M通道采用子网连接保护方式，则该变电站调度数据网业务单通道带宽为 2M，通道数量为8个(省调接入网、地调接入网各4个)，可靠性系数取2，调度数据网业务通道带宽需求为2×8×2＝32M。

所述单站带宽预测，仅考虑本站业务需求，适用于各种通信站，主要用于测算业务具备规律性且数量较多的站点(如变电站)，选取常用方式策略中通道数量及可靠性设置，可对不同站点的带宽需求进行测算。

仅作实施例，选取常用方式策略中通道数量及可靠性设置，对常见电网通信站点带宽进行预测，结果见图5。

所述单类业务需求预测，考虑具体某类业务所有需求，某类业务泛指传输网用户，既可以是具体的业务类别(如调度自动化业务)，也可以是通过传输网通道组网的业务网(如调度数据网)。

所述断面带宽预测，主要考虑传输网中心节点的业务，不考虑网络结构、承载方式等因素，用于测算业务量大的重要业务中心，如公司本部、调度机构、数据中心等。

仅作实施例，选取常见网络结构，对各级传输网断面带宽进行预测，结果见图6。

所述子网/环网带宽预测，结合供电分区、县域划分、光缆条件、电网体量等因素构建子网，通过对子网节点等效，简化光缆网络架构，确定传输网核心层构建基础光缆子网。首先，参考电网供电区划分，将不同供电区电网间联络线光缆作为核心层构建的主要光缆。其次，节点过多、区域较大的供电分区可以进一步划分子网，但子网间电网应相对独立，联络光缆数量、子网区域内业务量不宜过大。此外，所述子网/环网带宽预测以物理光缆网架为基础，忽略传输网多***及多逻辑通道业务分担，主要用于测算特定区域内业务需求总量，特定区域可以是一个或多个供电区、地市/县公司，在单站带宽基础上，考虑伴生网络结构的汇聚方式及数据流向，关注汇聚业务、过网业务，支撑区域干线构建，并对传输网核心层构建提出带宽需求。

仅作实施例，以某地市传输网为例，对其进行子网划分和网络等效，通过子网/环网带宽预测，结果见图7，其中图2为某地市110kV及以上光缆示意图，图3-1为实施本发明方法的等效子网区块示意图；图3-2为实施本发明方法的等效子网折线示意图。

所述***带宽预测，首先预设不同的***网络架构，根据子网带宽预测数据进行平面、子平面、***的带宽分配，其次根据带宽分配情况比较***网络承载各级站点业务能力的优劣，最终可进行***网络架构明确及优化。所述***带宽预测在子网/环网带宽预测基础上，进一步考虑技术体制、网架结构、***部署、业务通道方式策略，进行子平面、多***带宽分配，确定网络架构，指导通信站点设备选型

仅作实施例，以前述某地市传输网为例，在其子网划分和网络等效的结果上，进行***带宽预测及带宽分配。根据预测数据，中部子网除自身核心层38.18G 通道需求外，还要考虑南部子网25.45G的过网带宽需求。系通网络若采用SDH 平面构建省地县一体化双子平面，10G带宽，4条光缆路由，可实现核心层80G 带宽构建，可以满足子网业务承载需求。但中部子网叠加效应凸显，带宽利用率将达到80％(中部+南部子网63.63G/80G)，核心区段10G干线光路仅能保证N-1，未来业务增长预留及迂回保障能力不足。若通过相同光缆路由增加SDH光路方式提升业务承载能力，传输网重路由率提高，可靠性无显著提升，光纤芯消耗增加，扩展性差，方式安排复杂。因此，综合考虑经济性及未来业务的有效承载，优选OTN平面向地市延伸方案。图4-1为依据本发明的等效网络带宽分配区块示意图；图4-2为依据本发明的等效网络带宽分配折线示意图。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电力通信网传输网带宽需求测算方法，其特征在于：其包括如下步骤：

步骤S1：网络区域划分；

步骤S2：业务通道需求测算；

步骤S3：业务带宽测算；

步骤S4：非结构相关性测算。

2.根据权利要求1所述的电力通信网传输网带宽需求测算方法，其特征在于：步骤S1将整个规划网络按照覆盖范围进行子区域划分，子区域划分与供电区域划分一致且与最终网络拓扑结构相关，子区域的区域大小＝q÷n；其中q为地区县域总数，n为拟划分子区域的个数，网络子区域数量n≥2，q和n均为正整数。

3.根据权利要求2所述的电力通信网传输网带宽需求测算方法，其特征在于：对于不同等级的子区域可按照类似方法再次划分子区域。

4.根据权利要求3所述的电力通信网传输网带宽需求测算方法，其特征在于：省级网络的子区域大小按照所辖地市数量计算，国家级子区域大小按照所辖省数量计算。

5.根据权利要求1所述的电力通信网传输网带宽需求测算方法，其特征在于：步骤S2进行非结构相关性测算，仅考虑统计口径下的业务量，不考虑伴生网络结构特性的带宽叠加与分配。

6.根据权利要求1所述的电力通信网传输网带宽需求测算方法，其特征在于：步骤S2通过单站业务量测算整个区域的总带宽，单站带宽B测算采用如下公式：

a_i为第i类业务的条数；

b_i为第i类业务的带宽，单位b/s；

n为业务类别的数量；

i为正整数。

7.根据权利要求1所述的电力通信网传输网带宽需求测算方法，其特征在于，步骤S2按照区域内各级单站数量计算区域总带宽B_总；

m为子区域内单站个数；

B_总为子区域总带宽；

B_i为第i个站的带宽；

i为正整数。

8.根据权利要求1所述的电力通信网传输网带宽需求测算方法，其特征在于，在步骤S3中，各子区域带宽需要控制在某个区间范围内。

9.根据权利要求8所述的电力通信网传输网带宽需求测算方法，其特征在于，所述范围根据测算需求确定，地区级大容量网络区间设定在20Gb/s--40Gb/s之间。

10.根据权利要求8所述的电力通信网传输网带宽需求测算方法，其特征在于，如果B_总＜20Gb/s，则应扩大子区域范围，如B_总＞40Gb/s则应缩小子区域范围，通过扩大或缩小子区域范围协调子区域数量和各子区域的区域大小。

11.根据权利要求1所述的电力通信网传输网带宽需求测算方法，其特征在于，在步骤S4中，传输网承载业务带宽基于电路交换体制特点测算，业务网承载业务考虑并发比例，单通道带宽为传输***实际分配带宽。

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