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1、智能配用电通信中合成业务流自相似性探究摘要：本文首先介绍了自相似过程的数学描述及其关键参数的三种常用估算方法，接着研究了基于分形布朗运动的单一自相似业务流模型及多路业务输入合成自相似流的模型，分析了智能配电和用电业务的典型参数，然后对影响单个智能配用电业务流量的关键参数进行了仿真分析，最后对智能配用电业务合成流的自相似性进行仿真，结果表明其具有自相似性，可为智能电力通信网络的仿真和性能检验提供可参考的业务模型。关键词：配用电通信业务流量模型自相似性关键参数1自相似过程的数学描述及其参数的估计1.1自相似过程的数学描述对于平稳时间序列X={xt：t=0,1,2
2、,设其自相关函数满足r(k)〜ak-3,0=2-j/2・x(t)4)2Ht-kdt(6)小波功率谱的估算为■■■■c",j=l,2,…，logHN(7)2多路输入自相似流模型2.1单一自相似业务流模型A(t)=mt+HZH(t)t?叟0(8)2.2多路合成业务流模型假设网络节点的输入是N路长相关的自相似流，每一路均以FBM模型的三个参数m、a和H来描述，分别记为Xi(mi,ai,Hi),则合成流记为X(m,a,H)二工■■X・(ml,al,HI)(9)在实际网络中，来自不同链路的业务流可认为相互独立，则合成流的m值为m=msum=Z■■mi(10)进一步分析
3、式(8),发现合成流的H值与每个单一业务流的H值和m值相关，可设计算合成流H值的公式近似为Z■■miHi/Z■■mi(11)同理，合成流的a值与每个单一业务流的a值和m值相关，可设计算合成流a值的公式近似为a二(！：■■■)2/工■■mi(12)对于实际的有限长队列合成后的H值只能近似等于其中的最大值。3智能配用电业务速率分析2.1配电业务速率3.1.1配电监控运行业务按照目前配电网重要节点配置视频监控业务和语音业务。每条10kV配电线路视频接入点按2个考虑，视频图像质量达到4CIF要求，视频编解码采用H.264标准，同时考虑配电终端话音业务需求，每变电站的
4、监控视频流量约为4480kbpso3.1.2分布式电源控制业务分布式电源一般连于配网10kV母线上，其接入点的业务流量与每条10kV线路的接入业务需求相当，即信息接入点业务带宽流量约为18.95kbpso3.2用电业务速率用电业务的特点主要体现在业务节点和类别多样，业务流向集中且要求在预定时间点集中采集；计量设备监测和管理信息即时发生即时主动上传：电费结算数据、远程控制指令信息随机性强，实时性要求高，信息流量小；互动式用电服务类信息对双向通信有较高的要求，高端用户将具备语音、数据、视频通信的业务特点。4智能配用电业务的自相似性仿真分析4.1单个业务流量的自相
5、似性影响分析由于电力系统的调度自动化业务非常重要，下面就仅以配电自动化系统及配变监测业务为例进行说明。根据上述智能配用电业务的分析，可设配电自动化系统及配变监测业务的m为803kbpso由于调度业务利用调度数据网，其通常配置的传输带宽为2Mbps,参数a可间接表示业务流到达过程的''峰值”，在此可设参数a为2,则不同参数H对业务的自相似性影响如下图1所示。图1中仅参数H取值变化且分别为0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9和0.95。由图可知，不论II取何值，曲线形状非常相似且变化相同，其中低于均值的曲线间取值小的曲线高于取值
6、大的，高于均值的曲线间取值小的曲线低于取值大的，在均值附件的曲线间变化小于远离均值的，这与基于分形布朗运动的自相似业务流模型的表达相一致，说明参数H取不同值仅影响标准分形布朗运动过程｛ZH(t)：t20｝的变化，且取值小ZH(t)变化也小。4.2合成业务流的自相似性验证及参数计算根据上述智能配用电业务的分析，设配电自动化系统及配变监测业务、电能质量监测业务、配电监控运行业务、分布式电源控制业务和用电业务的m和a分别为803kbps和2、76.8kbps和1.5、4480kbps和1、18.95kbps和2.5、502kbps和3O5结语三种估值方法之间的值相
7、差不大且与本文公式计算的值接近，其中V/T估计的a值大于其他方法的，小波估计的a值最接近本文公式计算的值；不论H取值在何种组合下，三种估值方法的H估值与本文公式计算的值接近而都小于以前相关研究的值。所以认为，釆用本文公式计算业务合成流的a值和H值的方法更适用于智能配用电业务。本文研究可为智能电网中业务流量的特性研究提供参考，可为智能电网中通信网络的仿真和性能检验提供业务模型参考。参考文献：[1]卢颖，康凤举，钟联炯•一种战术通信网业务流的建模方法[J].系统仿真学报,2011,23(8)：1575-1578.[2]何晓明，褚庆昕，朱明英等•一种新的自相似流量
8、模型的网络性能分析[J].科学技术与工程，2007,
