[发明专利]变电站配用电业务通信带宽预测方法

权利要求书

1.一种变电站配用电业务通信带宽预测方法，包括如下步骤：

步骤1：统计配用电业务数据到达变电站通信节点形成汇聚流的数据速率构成的时间序列作为带宽预测基础数据；

步骤2：采用加权平滑方法对步骤1中的带宽预测基础数据进行数据处理；

步骤3：将步骤2中处理后的数据作为样本，带入用于变电站通信节点带宽预测的自相似汇聚流量模型，获取自相似汇聚流量模型的参数；所述的获取自相似汇聚流量模型的参数，包括如下步骤：

步骤A：建立分形布朗运动FBM流量模型的输入和输出系统，流量模型的输入是处理后的数据速率；流量模型的输出是Hurst参数H及其对应的方差系数a和均值m；

步骤B：采用处理后的数据速率作为FBM流量模型的数据样本；将清洗数据序列依次分成包含n个数据的子序列，构成多组数据样本；

步骤C：向FBM流量模型输入一组数据样本；

步骤D：通过流量模型计算得出第p次输出结果H*(p)，计算当前输出结果H*(p)和上次输出结果H*(p-1)的迭代差值e(p)＝H*(p)-H*(p-1)；

步骤E：采用增量校正法调节迭代差值，通过迭代差值e(p)控制次数，获取最佳模型参数a参数和H参数；

步骤4：根据步骤3中得到的自相似汇聚流量模型的模型参数，对变电站通信节点的配用电业务数据进行预测与分配。

2.根据权利要求1所述的变电站配用电业务通信带宽预测方法，其特征在于所述的统计配用电业务，使用如下方法计算配用电业务到达变电站通信节点的数据速率：

步骤1：采用如下公式计算各业务到达变电站通信节点的数据速率：

其中，T₁为计数时间周期；i为配用电业务编号，k为计数时间周期序号，S_i为业务i数据包大小；N_i(k)为第k个计数时间周期业务i到达变电站通信节点的数据包数目；B_i(k)为第k个计数时间周期业务i到达变电站通信节点的数据速率；

步骤2：采用如下公式计算各业务到达变电站通信节点的各业务汇聚流数据的数据速率：

其中B(k)为第k个计数时间周期各业务到达变电站通信节点的各业务汇聚流数据的数据速率。

3.根据权利要求1或2之一所述的变电站配用电业务通信带宽预测方法，其特征在于所述的采用加权平滑方法对带宽预测基础数据进行数据处理，采用如下公式实现加权平滑的数据处理：

其中，k为计数时间周期序号，B(k)为第k个计数时间周期各业务到达变电站通信节点的各业务汇聚流数据的数据速率；α为加权因子；则D(k)为对应B(k)经过清洗操作的数据；数据清洗处理后的汇聚流数据速率序列为{D(k)}。

4.根据权利要求1或2之一所述的变电站配用电业务通信带宽预测方法，其特征在于所述的自相似汇聚流量模型采用FBM流量模型；FBM流量模型为包含三个参数的流量模型，三个参数分别为均值m，方差系数a和Hurst参数H，通过带入数据获取a参数和H参数的最佳值，以保证带宽预测精度。

5.根据权利要求3所述的变电站配用电业务通信带宽预测方法，其特征在于所述的自相似汇聚流量模型采用FBM流量模型；FBM流量模型为包含三个参数的流量模型，三个参数分别为均值m，方差系数a和Hurst参数H，通过带入数据获取a参数和H参数的最佳值，以保证带宽预测精度。

6.根据权利要求1或2之一所述的变电站配用电业务通信带宽预测方法，其特征在于自相似汇聚流量模型对变电站通信节点的配用电业务数据进行预测与分配，包括如下步骤：

步骤1：目标函数选择为变电站通信节点的通信效率函数，约束条件1为通信节点队列延迟T小于各业务服务质量延迟指标最小值Ct，约束条件2为数据丢失率P小于各业务服务质量丢失率指标最小值Cp；按照以下公式计算通信效率函数：

其中，λ为变电站通信节点实际通过数据速率，B为变电站通信节点预测带宽值；

步骤2：按照以下公式计算变电站通信节点实际通过数据速率λ，通信节点队列延迟T和数据丢失率P，

其中和K₂＝2-2H，将三个训练参数m、a和H带入计算获得；均值m，方差系数a和Hurst参数H为FBM流量模型的参数；

步骤3：计算得到满足约束条件下的目标函数要求时变电站通信节点的通信效率最大时的值；输出变电站配用电自相似汇聚业务通信带宽预测值。