基于業(yè)務(wù)承載的配網(wǎng)通信網(wǎng)ICT測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)研究

呂建祥

（山東省郵電工程有限公司，山東 濟(jì)南 250001）

0 引言

智能電網(wǎng)是現(xiàn)代化發(fā)展形勢(shì)下的全新電網(wǎng)形式，“智能化”是其顯著的特征，涵蓋各類電壓的傳力傳輸功能，可以延伸至包含發(fā)電、輸配電在內(nèi)的各項(xiàng)工作中，依托于信息通信技術(shù)，深度融合信息流和業(yè)務(wù)流，提高整體的運(yùn)行水平。

1 信息通信技術(shù)一體化總體架構(gòu)

實(shí)際業(yè)務(wù)需求是通信網(wǎng)建設(shè)工作以及設(shè)備配套的關(guān)鍵依據(jù)，因此，需制定詳細(xì)的、準(zhǔn)確的通信通道和業(yè)務(wù)內(nèi)容。但縱觀智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，通信方式逐步呈現(xiàn)出多元化的特點(diǎn)，因此，在創(chuàng)建通信網(wǎng)和業(yè)務(wù)平臺(tái)時(shí)需充分考慮各自的獨(dú)立性，加大對(duì)業(yè)務(wù)和通信網(wǎng)的隔離測(cè)試力度，以保證各部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容均具有可行性[1]。

1.1 設(shè)計(jì)測(cè)試功能

在線測(cè)試平臺(tái)是重要的測(cè)試工具，其能夠用于評(píng)定業(yè)務(wù)承載能力[2]。具體至現(xiàn)階段主流的光域控制網(wǎng)中，尤為關(guān)鍵的評(píng)定指標(biāo)當(dāng)屬實(shí)時(shí)性和可靠性，要求被控站和主控站協(xié)同作業(yè)，將測(cè)試數(shù)據(jù)快速傳輸至在線測(cè)試平臺(tái)，依托于預(yù)設(shè)的計(jì)算程序，針對(duì)字節(jié)數(shù)和傳輸包數(shù)目展開(kāi)分析，此外，還可統(tǒng)計(jì)傳輸數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)，針對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)展開(kāi)量化分析，與既定標(biāo)準(zhǔn)加以對(duì)比，用于反映實(shí)時(shí)性和可靠性兩方面的實(shí)際表現(xiàn)[3]。在設(shè)計(jì)測(cè)試功能時(shí)，需用相應(yīng)的指標(biāo)作出量化分析，關(guān)鍵指標(biāo)以及計(jì)算方法有：

（1）丟包率的計(jì)算?；緟?shù)為接收數(shù)據(jù)包數(shù)目和總數(shù)目，按特定公式計(jì)算后可求得丟包率。

具體方法如下：

（2）吞吐率的計(jì)算。基本參數(shù)為數(shù)據(jù)包中的字?jǐn)?shù)（此處指的是接收數(shù)據(jù)包內(nèi)的字?jǐn)?shù)）和業(yè)務(wù)秒數(shù)，按特定公式展開(kāi)計(jì)算，具體方法如下：

（3）傳輸時(shí)延的計(jì)算。首先需確定時(shí)延值，此方面的計(jì)算采取的是添加時(shí)間減去當(dāng)時(shí)時(shí)間的方法，在此基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的計(jì)算，具體方法如下：

1.2 模型設(shè)計(jì)

（1）突發(fā)性業(yè)務(wù)流。通過(guò)開(kāi)關(guān)模型的應(yīng)用，可以針對(duì)關(guān)鍵突發(fā)業(yè)務(wù)源展開(kāi)仿真模擬分析，將輸入排隊(duì)調(diào)度系統(tǒng)設(shè)定為離散時(shí)間系統(tǒng)，將固定時(shí)間間隙設(shè)為基本時(shí)間單位[4]。在開(kāi)關(guān)模型運(yùn)行階段，核心考慮指標(biāo)為開(kāi)啟和關(guān)閉兩種狀態(tài)各自所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，其均會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)流帶來(lái)影響，具體影響對(duì)象體現(xiàn)在報(bào)文時(shí)間和傳輸時(shí)間兩個(gè)方面。

（2）隨性業(yè)務(wù)流。不受時(shí)間的限制，可隨之通過(guò)概率值產(chǎn)生信息單元，同時(shí)前后到達(dá)情況具有相對(duì)較好的獨(dú)立性，換言之，兩者無(wú)顯著關(guān)聯(lián)[5]。Poisson分布能夠用于反映隨性業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和達(dá)到狀態(tài)，借助泊松流的可加性原理，可以在多個(gè)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)源的基礎(chǔ)上作出相加操作，此時(shí)所得的結(jié)果依然屬于泊松流。

基于λ參數(shù)的 Poisson分布，可在較大程度上決定數(shù)據(jù)報(bào)文到達(dá)概率，其達(dá)到時(shí)間間隔符合的是 1/λ參數(shù)的負(fù)指數(shù)分布特征[6]。根據(jù)此關(guān)系，可提出其密度的關(guān)系式，即：

結(jié)合所給公式可知，時(shí)間間隔的分布函數(shù)為：

2 實(shí)例化設(shè)計(jì)

2.1 軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段，配網(wǎng)通信網(wǎng)ICT測(cè)試平臺(tái)普遍應(yīng)用的是SOA服務(wù)架構(gòu)，在操作系統(tǒng)的支持下，根據(jù)C/S模型，可以采用C#語(yǔ)言，在此基礎(chǔ)上兼容MVC思路，創(chuàng)建測(cè)試軟件平臺(tái)，其主要涵蓋的是客戶端和服務(wù)器[7]，圖1是具體的模塊化設(shè)計(jì)框圖。

圖1 模塊化設(shè)計(jì)框圖

結(jié)合圖1可知，業(yè)務(wù)規(guī)約模塊所包含的核心內(nèi)容為物理和邏輯通信規(guī)約庫(kù)，同時(shí)業(yè)務(wù)通信的應(yīng)用范圍較廣，功能豐富，可作為系統(tǒng)規(guī)約插件而使用，以滿足刪減、增添、基于既有內(nèi)容的修改等相關(guān)操作要求[8]。根據(jù)各業(yè)務(wù)流的規(guī)約，傳輸解析模塊可以作出特定的解析操作；測(cè)試指標(biāo)模塊的核心功能在于測(cè)試，以便對(duì)業(yè)務(wù)通信和傳輸兩方面的性能作出判斷；軟件模型的核心為訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，業(yè)務(wù)交互方法采用的是業(yè)務(wù)規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)等。通過(guò)多層面的協(xié)同運(yùn)行，可滿足測(cè)試方案所提出的各項(xiàng)要求[9]。

2.2 執(zhí)行流程設(shè)計(jì)

測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)的核心內(nèi)容為通信平臺(tái)、主控站等[10]。其中，被控站和主控站間具有密切關(guān)聯(lián)，利用業(yè)務(wù)源完成業(yè)務(wù)的同步傳輸操作以及對(duì)現(xiàn)狀模型的優(yōu)化操作，同時(shí)以測(cè)試需求為導(dǎo)向，對(duì)測(cè)試時(shí)間、業(yè)務(wù)類型作出合理的選擇，也可適時(shí)增添輔助業(yè)務(wù)類型。在報(bào)文統(tǒng)計(jì)工作中，完成對(duì)業(yè)務(wù)報(bào)文的解析操作，相應(yīng)結(jié)果可及時(shí)呈現(xiàn)，供工作人員分析[11]。

3 I CT一體化測(cè)試平臺(tái)工程測(cè)試應(yīng)用

3.1 工程測(cè)試應(yīng)用

在本次研究中，取用PLC和PON混合組網(wǎng)，在此基礎(chǔ)上展開(kāi)工程測(cè)試工作。測(cè)試環(huán)境的主要考慮因素包含標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源、測(cè)試及被測(cè)試的設(shè)備等，服務(wù)器位于間隔層，于站控層布置客戶端，按流程依次將測(cè)試配置工作落實(shí)到位[12]。測(cè)試全流程中，模擬業(yè)務(wù)設(shè)備靈敏響應(yīng)，及時(shí)主動(dòng)上報(bào)業(yè)務(wù)，并根據(jù)需要適時(shí)增添背景流、疊加業(yè)務(wù)流，通過(guò)配套化的操作，高效獲取主控站側(cè)的測(cè)試結(jié)果。

3.2 ICT一體化測(cè)試平臺(tái)工程測(cè)試應(yīng)用分析

分析通信性能數(shù)據(jù)是核心工作，利用ICT一體化測(cè)試平臺(tái)全方位采集通信性能數(shù)據(jù)，針對(duì)各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)做針對(duì)性的分析，并將所得結(jié)果與配網(wǎng)通信網(wǎng)建設(shè)指標(biāo)加以對(duì)比，得出指標(biāo)實(shí)測(cè)值與設(shè)計(jì)值的差值，以客觀的方式評(píng)定業(yè)務(wù)承載性能。

（1）時(shí)延分析。時(shí)延所包含的指標(biāo)主要有三項(xiàng)，即最小時(shí)延、平均時(shí)延、最大時(shí)延，從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，各自依次為0.010 ms、0.012 ms、0.197 ms，將所得結(jié)果與設(shè)計(jì)要求中的時(shí)延展開(kāi)對(duì)比分析，可知其均滿足要求（規(guī)定的是4 s，所得結(jié)果均小于該值），表明PLC和PON混合組網(wǎng)通信系統(tǒng)在控制時(shí)延方面具有較佳的性能。

（2）丟包率分析。信息流的穩(wěn)定性主要借助丟包率指標(biāo)而反映，在整個(gè)ICT一體化測(cè)試平臺(tái)中，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包總量共計(jì)14，248個(gè)，所產(chǎn)生的丟包數(shù)目為110個(gè)，經(jīng)計(jì)算后可以確定其丟包率為0.77%，吞吐率為979 kb/s，通過(guò)與設(shè)計(jì)要求的對(duì)比分析可知，丟包率能夠控制在許可范圍內(nèi)，可以滿足配網(wǎng)通信業(yè)務(wù)的傳輸要求，所提出的PLC和PON混合組網(wǎng)具有較高的可行性，具有參考價(jià)值。

4 結(jié)束語(yǔ)

以配網(wǎng)通信網(wǎng)ICT融合要求為立足點(diǎn)，展開(kāi)相應(yīng)測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)工作，結(jié)果表明，該測(cè)試可以滿足資源優(yōu)化配置、電網(wǎng)安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)高效等多個(gè)層面的要求，可以為之提供可靠的技術(shù)支撐，以此構(gòu)建完善的信息通信一體化平臺(tái)。縱觀未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于移動(dòng)語(yǔ)音、視頻監(jiān)控等業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)而言，也能夠?yàn)橹峁┘夹g(shù)層面的參考，研究?jī)?nèi)容具有現(xiàn)實(shí)意義。