一種配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)通信流量預(yù)測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)通信流量預(yù)測(cè)方法，針對(duì)現(xiàn)行流量預(yù)測(cè)方法未考慮業(yè)務(wù)通信數(shù)據(jù)流動(dòng)態(tài)到達(dá)特性導(dǎo)致流量預(yù)測(cè)值偏差大問(wèn)題，充分考慮業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的動(dòng)態(tài)到達(dá)因素，該方法首先在泊松流量模型進(jìn)行配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)的流量參數(shù)估計(jì)基礎(chǔ)上，按照排隊(duì)論模型對(duì)配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流量進(jìn)行有效預(yù)測(cè)；其次采用原始數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型參數(shù)和參數(shù)優(yōu)選；最后進(jìn)行泊松排隊(duì)論流量模型進(jìn)行通信流量預(yù)測(cè)。該方法克服了傳統(tǒng)方法無(wú)法描述業(yè)務(wù)的泊松流量動(dòng)態(tài)影響因素對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果影響的問(wèn)題，提高了預(yù)測(cè)精度，有利于實(shí)現(xiàn)智能配用電通信網(wǎng)絡(luò)的合理規(guī)劃和配置帶寬資源。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)通信流量預(yù)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于智能配用電通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)通信 流量預(yù)測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 配用電通信網(wǎng)作為電力通信系統(tǒng)的一部分，是配用電網(wǎng)各類(lèi)信息傳輸?shù)妮d體，在 配電自動(dòng)化、用電信息采集、分布式電源接入等業(yè)務(wù)中發(fā)揮著重要的作用，其中業(yè)務(wù)通信流 量預(yù)測(cè)是通信網(wǎng)帶寬分配的基礎(chǔ)。電力現(xiàn)行配電信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)的流量預(yù)測(cè)方法采用的是直 觀預(yù)測(cè)與彈性系數(shù)相結(jié)合的計(jì)算方法。
[0003] 因未考慮智能電網(wǎng)背景下配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膭?dòng)態(tài)到達(dá)特性，存在 業(yè)務(wù)流量預(yù)測(cè)值與實(shí)際所需帶寬偏差大而導(dǎo)致的帶寬資源多分配的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)通信流量預(yù)測(cè)方法，該方法包 括以下步驟。
[0005] 步驟1:按照信息監(jiān)測(cè)周期獲取配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時(shí)間序列。
[0006] 按照配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸特性，以時(shí)間T劃分信息監(jiān)測(cè)流量數(shù)據(jù)周期； 以周期T為采集長(zhǎng)度和單位時(shí)間1秒為采集時(shí)間間隔，統(tǒng)計(jì)信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)到達(dá)變電站通信節(jié) 點(diǎn)的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)目構(gòu)成流量數(shù)據(jù)序列;反復(fù)進(jìn)行Μ次數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到Μ個(gè)流量數(shù)據(jù)序列作為流 量預(yù)測(cè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0007] 步驟2:直方圖法統(tǒng)計(jì)獲取信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流量數(shù)據(jù)序列的概率分布。
[0008] 設(shè)流量數(shù)據(jù)序列的序號(hào)集合為1〇5的={1，2，"_，}，以獲取的1個(gè)流量數(shù)據(jù)序列作 為概率統(tǒng)計(jì)的樣本原始數(shù)據(jù)源。對(duì)于序號(hào)i(ieiDSet)流量數(shù)據(jù)序列，以單位時(shí)間1秒為概 率統(tǒng)計(jì)單位，按照直方圖統(tǒng)計(jì)方法獲取流量數(shù)據(jù)序列的概率分布如下公式所示W(wǎng)dNin)， 其中η為單位時(shí)間1秒內(nèi)到達(dá)通信節(jié)點(diǎn)的信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)目，即業(yè)務(wù)流量，單位為 bps;N為正整數(shù)集合，表示單位時(shí)間1秒內(nèi)到達(dá)通信節(jié)點(diǎn)的信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)目，對(duì) 應(yīng)概率分布的自變量。依次對(duì)流量數(shù)據(jù)序列進(jìn)行概率分布統(tǒng)計(jì)計(jì)算操作，則Μ個(gè)流量數(shù)據(jù)序 列對(duì)應(yīng)概率分布構(gòu)成序列概率分布集合{ Pi(N=n)} (ieiDSet)。
[0009] 步驟3:采用最小二乘法估計(jì)流量數(shù)據(jù)序列的泊松到達(dá)參數(shù)。
[0010]對(duì)于序號(hào)i(ieiDSet)的流量數(shù)據(jù)序列，對(duì)應(yīng)的序列概率分布Pi(N=n)，采用最小 二乘法參數(shù)估計(jì)策略，按照以下公式對(duì)流量數(shù)據(jù)序列泊松流量模型的到達(dá)參數(shù)h進(jìn)行估 計(jì)。
[0011] Pi(N=n)=e-λι(λ?)η/η! 〇
[0012] 其中1,是泊松流量分布模型到達(dá)參數(shù)，代表單位時(shí)間1秒內(nèi)到達(dá)通信節(jié)點(diǎn)的信息 監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)的數(shù)學(xué)期望Ε(χ)，即平均業(yè)務(wù)流量，單位為bps。
[0013] 依次對(duì)每個(gè)序列進(jìn)行以上參數(shù)估計(jì)操作，可以獲取Μ個(gè)流量數(shù)據(jù)序列對(duì)應(yīng)的泊松 流量模型到達(dá)流量參數(shù)M，構(gòu)成泊松到達(dá)參數(shù)集合LamdaSet ={Ai}。
[0014]步驟4:通過(guò)正態(tài)分布置信區(qū)間剔除流量數(shù)據(jù)序列的泊松到達(dá)參數(shù)異常值。
[00?5]以流量數(shù)據(jù)序列的到達(dá)參數(shù)集合LamdaSet中參數(shù)Ai為自變量，構(gòu)造正態(tài)分布曲線 N0rm(μ，δ)，其中正態(tài)分布的均值和方差參數(shù)分別按照μ=E(λ1)和δ=var(λ 1)計(jì)算。設(shè)置置信 區(qū)間為[μ-2*δ，μ+2*δ]，將在置信區(qū)間外的到達(dá)參數(shù)值從LamdaSet集合中去除，實(shí)現(xiàn)到達(dá)流 量參數(shù)異常值的剔除操作，得到最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)待選集合validSet={Aj}，其中[μ-2* δ，μ+2*δ]。
[0016]步驟5:采用中值排序法選擇流量數(shù)據(jù)序列的最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)。
[0017]對(duì)最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)待選集合validSet中的元素λ」（j = l，···，q)進(jìn)行升序排序操 作，得到〈…〈λ^ aq，其中Amid為中間值;選取Amid為信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流量數(shù)據(jù)序 列的最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)l Pt。
[0018] 步驟6:按照排隊(duì)論模型計(jì)算配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流量。
[0019] 以最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)1^作為業(yè)務(wù)流量預(yù)測(cè)的排隊(duì)論模型的到達(dá)速率，給定配電 線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)的最大延遲要求TDelay秒，按照以下排隊(duì)論模型公式計(jì)算滿(mǎn)足業(yè)務(wù)延遲要 求的業(yè)務(wù)流量B。
[0020] B=Aopt+l/TDeiay 〇
[0021] 將B作為配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流量預(yù)測(cè)值。當(dāng)通信節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)流量帶寬配置為B 時(shí)，能夠滿(mǎn)足業(yè)務(wù)的延遲服務(wù)質(zhì)量要求。
[0022] 前述各步驟首先對(duì)配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流量進(jìn)行基于泊松流量模型的到達(dá)參 數(shù)估計(jì)與優(yōu)選操作;其次以到達(dá)參數(shù)作為重要輸入，結(jié)合泊松到達(dá)排隊(duì)論模型實(shí)現(xiàn)有效的 業(yè)務(wù)流量預(yù)測(cè)；因充分考慮業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)到達(dá)特性，可以有效減少現(xiàn)有靜態(tài)預(yù)測(cè)方法帶來(lái)的預(yù) 測(cè)偏差。
[0023] 所述步驟1中按照配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)特性劃分周期T;以周期T為采集長(zhǎng) 度和單位時(shí)間1秒為采集時(shí)間間隔，統(tǒng)計(jì)獲取Μ個(gè)若干配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)到達(dá)變電站通 信節(jié)點(diǎn)形成的數(shù)據(jù)比特流構(gòu)成的時(shí)間序列作為流量預(yù)測(cè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0024] 所述步驟2中以獲取的Μ個(gè)流量數(shù)據(jù)序列構(gòu)成訓(xùn)練樣本，采用直方圖統(tǒng)計(jì)方法獲取 流量數(shù)據(jù)序列對(duì)應(yīng)的概率分布。
[0025]所述步驟3中對(duì)序列概率分布集合中每個(gè)序列概率分布Pi (Ν=η)，采用最小二乘 法參數(shù)估計(jì)策略，按照泊松流量模型進(jìn)行泊松到達(dá)參數(shù)Μ的估計(jì)操作;獲取Μ個(gè)到達(dá)流量參 數(shù)Μ，構(gòu)成泊松到達(dá)參數(shù)集合LamdaSet ={Ai} 〇
[0026]所述步驟4中以流量數(shù)據(jù)序列的到達(dá)參數(shù)集合LamdaSet中參數(shù)Ai為自變量，構(gòu)造 正態(tài)分布曲線Νοπιι(μ，δ)，通過(guò)設(shè)置置信區(qū)間剔除泊松到達(dá)參數(shù)\中的異常值，得到最優(yōu)泊 松到達(dá)參數(shù)待選集合validSet={Aj}，其中λ」e [μ-2*δ，μ+2*δ]。
[0027] 所述步驟5中對(duì)最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)待選集合validSet中的元素\進(jìn)行升序排序操 作，采用中值排序法選擇排序的中間值為信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流量數(shù)據(jù)序列的最優(yōu)泊松到達(dá)參 數(shù)。
[0028] 所述步驟6中以最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)lpt作為業(yè)務(wù)流量預(yù)測(cè)的排隊(duì)論模型的到達(dá)速 率，給定配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)的最大延遲要求T Delay，計(jì)算滿(mǎn)足業(yè)務(wù)延遲要求的業(yè)務(wù)流量 B，將B作為配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流量預(yù)測(cè)值。
[0029] 與一般技術(shù)相比，本發(fā)明配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)通信流量預(yù)測(cè)方法，針對(duì)現(xiàn)行流 量預(yù)測(cè)方法未考慮業(yè)務(wù)通信數(shù)據(jù)流動(dòng)態(tài)到達(dá)特性導(dǎo)致流量預(yù)測(cè)值偏差大問(wèn)題，充分考慮業(yè) 務(wù)數(shù)據(jù)流的動(dòng)態(tài)到達(dá)因素，在泊松流量模型進(jìn)行配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)的流量參數(shù)估計(jì)基 礎(chǔ)上，按照排隊(duì)論模型對(duì)配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流量進(jìn)行了有效預(yù)測(cè)。采用原始數(shù)據(jù)訓(xùn)練 模型參數(shù)和參數(shù)優(yōu)選，然后進(jìn)行泊松排隊(duì)論流量模型進(jìn)行通信流量預(yù)測(cè)，克服了傳統(tǒng)方法 無(wú)法描述業(yè)務(wù)的泊松流量動(dòng)態(tài)影響因素對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果影響的問(wèn)題，提高了預(yù)測(cè)精度，有利于 實(shí)現(xiàn)智能配用電通信網(wǎng)絡(luò)的合理規(guī)劃和配置帶寬資源。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1為本發(fā)明方法整體流程圖。
[0031 ]圖2為配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)典型場(chǎng)景示意圖。
[0032]圖3為某省信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)到達(dá)35kV變電站業(yè)務(wù)流量圖。
[0033]圖4為本發(fā)明方法正態(tài)分布置信區(qū)間估計(jì)參數(shù)剔除操作圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖，對(duì)優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說(shuō)明僅僅是示例性 的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。以一個(gè)配電線路信息監(jiān)測(cè)典型業(yè)務(wù)場(chǎng)景為例， 說(shuō)明本方法實(shí)施過(guò)程。業(yè)務(wù)場(chǎng)景參數(shù)如表1所示。按每個(gè)變電站32條出線，每條配電線路柱 上開(kāi)關(guān)15臺(tái)，開(kāi)閉站2座，環(huán)網(wǎng)柜8座，箱式變電站30座，桿上變壓器50臺(tái)計(jì)算，則 32條出線的配網(wǎng)自動(dòng)化業(yè)務(wù)凈流量為（12X 15+93 X 2+32X8+23 X 30+13 X 50) X 32X8= 502272bit/s~502kbps，對(duì)應(yīng)本方法中泊松流量模型的泊松到達(dá)參數(shù)λ。同時(shí)規(guī)約附加字節(jié) 按業(yè)務(wù)凈流量的10%，帶寬裕量按業(yè)務(wù)凈流量的50%考慮，按照上述配電網(wǎng)規(guī)模，采用彈性系 數(shù)直觀預(yù)測(cè)法可以得出配電自動(dòng)化業(yè)務(wù)骨干接入網(wǎng)的業(yè)務(wù)流量預(yù)測(cè)值約為502 XI. 6 = 803kbps〇
[0035] 表1配電線路信息監(jiān)測(cè)典型業(yè)務(wù)參數(shù)表。
[0036]
[0037] -種配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)通信流量預(yù)測(cè)方法，方法流程如圖1所示，該方法包括 如下步驟。
[0038] 步驟1:按照信息監(jiān)測(cè)周期獲取配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時(shí)間序列。
[0039]按照配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸特性，以時(shí)間T劃分信息監(jiān)測(cè)流量數(shù)據(jù)周期； 以周期T為采集長(zhǎng)度和單位時(shí)間1秒為采集時(shí)間間隔，統(tǒng)計(jì)信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)到達(dá)變電站通信節(jié) 點(diǎn)的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)目構(gòu)成流量數(shù)據(jù)序列;反復(fù)進(jìn)行Μ次數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到Μ個(gè)流量數(shù)據(jù)序列作為流 量預(yù)測(cè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0040] 配電線路信息監(jiān)測(cè)典型業(yè)務(wù)場(chǎng)景如圖2所示，實(shí)例中通過(guò)統(tǒng)計(jì)某省信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù) 到達(dá)35kV變電站通信節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)目構(gòu)成流量數(shù)據(jù)序列，取周期T=600秒，M=10;反復(fù) 進(jìn)行10次數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到10個(gè)流量數(shù)據(jù)序列作為流量預(yù)測(cè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如圖3所示。
[0041] 步驟2:直方圖法統(tǒng)計(jì)獲取信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流量數(shù)據(jù)序列的概率分布。
[0042]設(shè)流量數(shù)據(jù)序列的序號(hào)集合為IDSet={l，2, ···，}，以獲取的Μ個(gè)流量數(shù)據(jù)序列作 為概率統(tǒng)計(jì)的樣本原始數(shù)據(jù)源。對(duì)于序號(hào)i(ielDSet)流量數(shù)據(jù)序列，以單位時(shí)間1秒為概 率統(tǒng)計(jì)單位，按照直方圖統(tǒng)計(jì)方法獲取流量數(shù)據(jù)序列的概率分布如下公式所示W(wǎng)dNin)， 其中η為單位時(shí)間1秒內(nèi)到達(dá)通信節(jié)點(diǎn)的信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)目，即業(yè)務(wù)流量，單位為 bps;NeZ+( Ζ+為正整數(shù)集合)為單位時(shí)間1秒內(nèi)到達(dá)通信節(jié)點(diǎn)的信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)比特?cái)?shù) 目，對(duì)應(yīng)概率分布的自變量。依次對(duì)流量數(shù)據(jù)序列進(jìn)行概率分布統(tǒng)計(jì)計(jì)算操作，則Μ個(gè)流量 數(shù)據(jù)序列對(duì)應(yīng)概率分布構(gòu)成序列概率分布集合{ Pi(N=n)} (ieiDSet)。
[0043] 步驟3:采用最小二乘法估計(jì)流量數(shù)據(jù)序列的泊松到達(dá)參數(shù)。
[0044] 對(duì)于序號(hào)i(i e IDSet)的流量數(shù)據(jù)序列，對(duì)應(yīng)的序列概率分布Pi(N=n)，采用最小 二乘法參數(shù)估計(jì)策略，按照以下公式對(duì)流量數(shù)據(jù)序列泊松流量模型的到達(dá)參數(shù)h進(jìn)行估 計(jì)。
[0045] Pi(N=n)=e-Ai(Ai)n/n!。
[0046] 其中1,是泊松流量分布模型到達(dá)參數(shù)，代表單位時(shí)間1秒內(nèi)到達(dá)通信節(jié)點(diǎn)的信息 監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)的數(shù)學(xué)期望E(x)，即平均業(yè)務(wù)流量，單位為bps。
[0047] 依次對(duì)每個(gè)序列進(jìn)行以上參數(shù)估計(jì)操作，可以獲取Μ個(gè)流量數(shù)據(jù)序列對(duì)應(yīng)的泊松 流量模型到達(dá)流量參數(shù)Μ，構(gòu)成泊松到達(dá)參數(shù)集合LamdaSet ={Ai}。
[0048] 實(shí)例中對(duì)圖3中預(yù)測(cè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行泊松流量模型到達(dá)流量參數(shù)λ進(jìn)行估計(jì)，單位為 kbps;獲得泊松到達(dá)參數(shù)集合LamdaSet，包含10個(gè)估計(jì)值，如表2所示。
[0049 ]表2泊松流量模型流量到達(dá)參數(shù)估計(jì)值表。
[0051] 步驟4:通過(guò)正態(tài)分布置信區(qū)間剔除流量數(shù)據(jù)序列的泊松到達(dá)參數(shù)異常值。
[0052] 以流量數(shù)據(jù)序列的到達(dá)參數(shù)集合LamdaSet中參數(shù)λ!為自變量，構(gòu)造正態(tài)分布曲線 N0rm(μ，δ)，其中正態(tài)分布的均值和方差參數(shù)分別按照μ=E(λ 1)和δ=var(λ1)計(jì)算。設(shè)置信區(qū) 間為[μ-2*δ，μ+2*δ ]，將在置信區(qū)間外的到達(dá)參數(shù)值從LamdaSet集合中去除，實(shí)現(xiàn)到達(dá)流量 參數(shù)異常值的剔除操作，得到最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)待選集合 ValidSet={\}，其中\(zhòng)ε[μ-2*δ， μ+2*δ] 0
[0053] 實(shí)例中由表 2 中數(shù)據(jù)可得 μ=E(λi)=518·57，δ=var(λi)=65·90 ;置信區(qū)間為[386·77， 650.38]，如圖3所示，參數(shù)估計(jì)值中三個(gè)值(654.76,659.33,676.46)因在置信區(qū)間外而予 以剔除;獲得最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)待選集合val idSet，包含7個(gè)可選估計(jì)值，如表3所示。
[0054] 表3最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)估計(jì)值表。
[0056]步驟5:采用中值排序法選擇流量數(shù)據(jù)序列的最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)。
[0057] 對(duì)最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)待選集合val idSet中的元素λ」（j=l，…，q)進(jìn)行升序排序操 作，得到〈…〈λ^ aq，其中Amid為中間值;選取Amid為信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流量數(shù)據(jù)序 列的最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)。實(shí)例中如表3中所示可選估計(jì)值進(jìn)行排序操作，401.95〈447.57 〈483 · 94amid=510 · 17〈588 · 02〈592 · 50〈605 · 87，獲得最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)λ_=510 · 17，即預(yù)測(cè) 的平均流量為510.17kbps。
[0058] 步驟6:按照排隊(duì)論模型計(jì)算配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流量。
[0059] 以最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)1^作為業(yè)務(wù)流量預(yù)測(cè)的排隊(duì)論模型的到達(dá)速率，給定配電 線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)的最大延遲要求TDelay秒，按照以下排隊(duì)論模型公式計(jì)算滿(mǎn)足業(yè)務(wù)延遲要 求的業(yè)務(wù)流量B。
[0060] B=Aopt+l/TDeiay 〇
[0061] 將B作為配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流量預(yù)測(cè)值。當(dāng)通信節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)流量帶寬配置為B 時(shí)，能夠滿(mǎn)足業(yè)務(wù)的延遲服務(wù)質(zhì)量要求。
[0062] 實(shí)例中配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)最大延遲要求TDelay=0.1s，本方法預(yù)測(cè)的平均流量 Aopt=510.17kbps，因此可計(jì)算出B=520.17kbps。電力現(xiàn)行彈性系數(shù)直觀預(yù)測(cè)法的預(yù)測(cè)流量 為803kbps，因此本方法與彈性系數(shù)直觀預(yù)測(cè)法相比較，更接近業(yè)務(wù)凈流量502kbps。
[0063] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍 為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)通信流量預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1:按照信息監(jiān)測(cè)周期獲取配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時(shí)間序列； 步驟2:直方圖法統(tǒng)計(jì)獲取信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流量數(shù)據(jù)序列的概率分布； 步驟3:采用最小二乘法估計(jì)流量數(shù)據(jù)序列的泊松到達(dá)參數(shù)； 步驟4:通過(guò)正態(tài)分布置信區(qū)間剔除流量數(shù)據(jù)序列的泊松到達(dá)參數(shù)異常值； 步驟5:采用中值排序法選擇流量數(shù)據(jù)序列的最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)； 步驟6:按照排隊(duì)論模型計(jì)算配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流量。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)通信流量預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述 按照信息監(jiān)測(cè)周期獲取配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時(shí)間序列的步驟中，按照配電線路信息 監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸特性，以時(shí)間T劃分信息監(jiān)測(cè)流量數(shù)據(jù)周期；以周期T為采集長(zhǎng)度和單位 時(shí)間1秒為采集時(shí)間間隔，統(tǒng)計(jì)信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)到達(dá)變電站通信節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)目構(gòu)成流 量數(shù)據(jù)序列;反復(fù)進(jìn)行Μ次數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到Μ個(gè)流量數(shù)據(jù)序列作為流量預(yù)測(cè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)通信流量預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述 直方圖法統(tǒng)計(jì)獲取信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流量數(shù)據(jù)序列的概率分布的步驟中，設(shè)流量數(shù)據(jù)序列的序 號(hào)集合為IDSet={ 1，2，…，Μ}，以獲取的Μ個(gè)流量數(shù)據(jù)序列作為概率統(tǒng)計(jì)的樣本原始數(shù)據(jù)源； 對(duì)于序號(hào)i(ieiDSet)流量數(shù)據(jù)序列，以單位時(shí)間1秒為概率統(tǒng)計(jì)單位，按照直方圖統(tǒng)計(jì)方 法獲取流量數(shù)據(jù)序列的概率分布如下公式所示fdtn)，其中η為單位時(shí)間1秒內(nèi)到達(dá)通信 節(jié)點(diǎn)的信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)目，即業(yè)務(wù)流量，單位為bps，NeZ+( Ζ+為正整數(shù)集合)為單 位時(shí)間1秒內(nèi)到達(dá)通信節(jié)點(diǎn)的信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)目，對(duì)應(yīng)概率分布的自變量;依次對(duì) 流量數(shù)據(jù)序列進(jìn)行概率分布統(tǒng)計(jì)計(jì)算操作，則Μ個(gè)流量數(shù)據(jù)序列對(duì)應(yīng)概率分布構(gòu)成序列概 率分布集合{ Pi(N=n)} (ieiDSet)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)通信流量預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述 采用最小二乘法估計(jì)流量數(shù)據(jù)序列的泊松到達(dá)參數(shù)的步驟中，對(duì)于序號(hào)i(ieiDSet)的流 量數(shù)據(jù)序列，對(duì)應(yīng)的序列概率分WPdNin)，采用最小二乘法參數(shù)估計(jì)策略，按照以下公式 對(duì)流量數(shù)據(jù)序列泊松流量模型的到達(dá)參數(shù)Μ進(jìn)行估計(jì)： Pi(N=n)=e-λι(λ?)η/η! 其中\(zhòng)是泊松流量分布模型到達(dá)參數(shù)，代表單位時(shí)間1秒內(nèi)到達(dá)通信節(jié)點(diǎn)的信息監(jiān)測(cè)業(yè) 務(wù)的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)的數(shù)學(xué)期望Ε(χ)，即平均業(yè)務(wù)流量，單位為bps; 依次對(duì)每個(gè)序列進(jìn)行以上參數(shù)估計(jì)操作，可以獲取Μ個(gè)流量數(shù)據(jù)序列對(duì)應(yīng)的泊松流量 模型到達(dá)流量參數(shù)Μ，構(gòu)成泊松到達(dá)參數(shù)集合LamdaSet ={Ai}。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)通信流量預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述 通過(guò)正態(tài)分布置信區(qū)間剔除流量數(shù)據(jù)序列的泊松到達(dá)參數(shù)異常值的步驟中，以流量數(shù)據(jù)序 列的到達(dá)參數(shù)集合LamdaSet中參數(shù)λ!為自變量，構(gòu)造正態(tài)分布曲線Norm(y，δ)，其中正態(tài)分 布的均值和方差參數(shù)分別按照μ=Ε(Μ)和S= var(M)計(jì)算;設(shè)置置信區(qū)間為[μ-2*δ，μ+2*δ]， 將在置信區(qū)間外的到達(dá)參數(shù)值從LamdaSet集合中去除，實(shí)現(xiàn)到達(dá)流量參數(shù)異常值的剔除操 作，得到最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)待選集合validSet={Aj}，其中[μ-2*δ，μ+2*δ]。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)通信流量預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述 采用中值排序法選擇流量數(shù)據(jù)序列的最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)的步驟中，對(duì)最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)待 選集合validSet中的元素 λ」（j = l，···，q)進(jìn)行升序排序操作，得到λΚλ〗〈…<Amid〈…〈λ^-：l〈 Aq，其中Amid為中間值;選取Amid為信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流量數(shù)據(jù)序列的最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)λ_。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)通信流量預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述 按照排隊(duì)論模型計(jì)算配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流量的步驟中，以最優(yōu)泊松到達(dá)參數(shù)lpt作為 業(yè)務(wù)流量預(yù)測(cè)的排隊(duì)論模型的到達(dá)速率，給定配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)的最大延遲要求T Delay 秒，按照以下排隊(duì)論模型公式計(jì)算滿(mǎn)足業(yè)務(wù)延遲要求的業(yè)務(wù)流量B: B-^opt+l/TDelay ； 將B作為配電線路信息監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)流量預(yù)測(cè)值，當(dāng)通信節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)流量帶寬配置為B時(shí)，能 夠滿(mǎn)足業(yè)務(wù)的延遲服務(wù)質(zhì)量要求。
【文檔編號(hào)】H04L12/24GK106027288SQ201610302898
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月10日
【發(fā)明人】陸俊, 彭文昊, 張旭
【申請(qǐng)人】華北電力大學(xué)