一種電力通信網絡中QoS能效的分級方法
【專利摘要】一種電力通信網絡中QoS能效的分級方法，屬于電力通信網絡領域。本發明首先利用數學建模和隨機抽樣測量來計算網絡延時、延時抖動和丟包率，在計算能耗和吞吐量，得到電力通信網絡的QoS能效分級模型。利用人工魚群智能優化求解模型，利用遺傳算法的變異算子，提高收斂速度和優化精度，再利用模擬退火算法對帶有變異算子的人工魚群算法進行改進，使各算法之間進行互補得到全局最優解，確定新一代電力通訊網絡中各路由器的QoS能效，保證數據流在傳遞的過程中能耗最小，在保證網絡一定QoS的同時，使網絡能效達到最大。
【專利說明】—種電力通信網絡中QoS能效的分級方法
【技術領域】
[0001]本發明是屬于電力通信網絡領域，具體涉及一種電力通信網絡QoS能效的分級方法。
【背景技術】
[0002]隨著網絡業務的迅速增加和信息通信技術(ICT)的快速發展，要求網絡具有更高的轉發速率，更大的地址空間。此時，以網絡IP化、網絡扁平化、接入層平臺化、終端智能多元化的業務為核心的新一代電力通信網絡應運而生。面對復雜的網絡環境和多樣的應用需求，網絡服務質量(QoS)逐漸成為研究核心。同時，隨著現代科技的快速發展，全球變暖和能源損耗問題日益嚴重，高QoS、高能效通信是新一代電力通信網絡發展中面對的主要問題。
[0003]目前，對新一代網絡中的QoS問題已進行了一定程度的研究。J.Rao研究了動態云會使設計準確穩定的資源控制器變得麻煩的問題，提出了一種自適應優化模糊控制(STFC)方法來保證虛擬網絡中服務器對不同資源的響應時間；STFC引入自適應輸出放大機制和靈活的選擇規則來提高其可靠性和自適應性；并設計了一個支持自適應多目標資源分配和區分服務的二層的QoS服務供應框架。G.Min研究了網絡擁塞對QoS的影響，討論了隨機早期檢測和優先級調度機制存在的缺陷；提出了一種新的分析模型，為每一個流等級推導出描述丟失概率的閉合數學表達式；仿真與分析驗證了該模型的有效性。T.Maertens分析了優先級調度問題中可能的分級聚合問題；發現現有方法常隨機獨立地將流中數據包劃分為不同等級，但實際上擁有相同等級的數據包常在簇中到達；驗證了數據包具有的這種等級簇的性質對于優先級調度中取得不同的延時有很大的影響。A.Gupta研究了可區分服務流的接入控制和調度，提出了優先接入控制和多跳無線網絡中基于OFDMA的調度模型；證明了整數線性規劃能滿足數據流速率和延遲要求并能提供更好的接入控制和數據流調度；并提出了集中式多跳OFDMA網絡中支持優先級數據流調度的啟發式方法；定義了“流接入” (FA)準則，比較了基于FA準則的不同調度方案；提出了一種組合了多種啟發式算法的組合方法，從組合方法中得到的FA值與ILP中的FA值近似，同時產生了低優先級計算時間排序。F.Zhang研究了市場競爭網絡中多QoS等級網絡資源分配問題；分析認為當所有帶寬都被分配后且達到競爭平衡時，每個用戶使用了其所有的預算而且達到了最大化效用函數，并證明了這種平衡的存在性和唯一性；討論了如何調整用戶的初始預算使每一用戶的帶寬需求得到滿足，并提出為每一服務等級進行合理收費、為所有用戶進行預算和重新分配帶寬的解決方案。
[0004]以上方法從不同角度對網絡中QoS分級進行了研究，但是這些方法只考慮了網絡的延時、丟包率等特性，并沒有考慮網絡本身存在的低效率、高能耗問題。如何構建高能效的QoS分級優化是電力通信網絡特別是新一代電力通信網絡面對的主要問題。
【發明內容】
[0005]針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種電力通信網絡QoS能效的分級方法，以達到數據傳輸過程數據流的能耗最小的目的。
[0006]本發明的技術方案是這樣實現的:一種電力通信網絡QoS能效的分級方法，包括以下步驟:
[0007]步驟1:對電力通信網絡中傳輸的數據流進行等間隔的采樣，采集待傳輸數據流的初始發射速率；
[0008]步驟2:將待傳輸數據流從源電力通信網絡傳遞至目的電力通信網絡，具體包括:
[0009]步驟2.1:確定各電力通信網絡內路由器的QoS等級；
[0010]步驟2.1.1確定各電力通信網絡的延時、延時抖動和丟包率，具體計算方法如下:
[0011](I)延時的計算公式如下:
【權利要求】
1.一種電力通信網絡QoS能效的分級方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1:對電力通信網絡中傳輸的數據流進行等間隔的采樣，采集待傳輸數據流的初始發射速率； 步驟2:將待傳輸數據流從源電力通信網絡傳遞至目的電力通信網絡，具體包括: 步驟2.1:確定各電力通信網絡內路由器的QoS等級； 步驟2.1.1確定各電力通信網絡的延時、延時抖動和丟包率，具體計算方法如下: (1)延時的計算公式如下:
2.根據權利要求1所述的電力通信網絡QoS能效的分級方法，其特征在于:步驟2.1.2所述的計算電力通信網絡吞吐量和能耗，計算方法如下: 根據步驟I中數據流的初始發射速率和步驟2.1.1中的延時和丟包率計算電力通信網絡吞吐量和能耗，公式如下: (1)計算電力通信網絡吞吐量:將t時刻電力通信網絡的吞吐量Thp(t)定義為該時刻網絡中實際傳輸的數據量的大小，電力通信網絡吞吐量的計算公式如下:
【文檔編號】H04L12/851GK103595652SQ201310553225
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月8日 優先權日:2013年11月8日
【發明者】趙宏昊, 金鑫, 孟凡博, 姜運斗, 郭長彪, 王芝茗, 葛維春, 趙慶杞, 劉明, 王雪飛, 曹瑩, 林志超, 鄒愚, 劉楊 申請人:國家電網公司, 國網遼寧省電力有限公司本溪供電公司, 遼寧郵電規劃設計院有限公司, 遼寧省醫療器械檢驗所