面向广域电力光网络业务的信令优化研究

胡丹， 蒯文科， 孙彩红

(国网安徽省电力有限公司信息通信分公司， 安徽， 合肥 230000)

0 引言

当前，对广域电力光网络业务的信令优化技术主要有基于扩频信道均衡调度的广域电力光网络业务信令优化方法、基于PID(数字电视)的广域电力光网络业务信令优化方法、基于PSO(基于种群的随机优化技术算法)粒子群滤波技术的广域电力光网络业务信令均衡调度和配置方法等[1-3]，构建广域电力光网络业务信令的控制信号传输模型，通过空间均衡配置，调度广域电力光网络业务信令传输的信道的均衡性。但传统广域电力光网络业务信令传输和配置方法的均衡性较差，空间特征匹配能力不强[4-6]。

为解决上述问题，本研究提出基于信道均衡控制的广域电力光网络业务信令优化传输控制技术,构建超高频广域电力光网络通信信道模型，采用自适应调频控制法，设计输出信令传输编码,构建信令传输参数测量模型，通过信道分配过程中的特征监测和模糊均衡调节以及空间链路均衡调度实现广域电力光网络的业务信道扩频处理，提高信令优化分配能力。最后进行仿真测试。

1 广域电力光网络的信令传输信道模型及均衡配置

1.1 广域电力光网络的信令传输信道模型

为实现信令优化，构建超高频广域电力光网络通信信道模型，利用相邻码元特征分析法，完成优化控制，通过信道均衡调节和码元间隔均衡控制[7]，分析广域电力光网络业务训练码的约束参数，通过时延均衡调节的方法实现广域电力光网络业务信令传输。

(1)

式中，θ0和Δ分别为广域电力光网络业务信令的时延参数和梯度参数，通过信号间互相关函数特征分析得到广域电力光网络传输的信令编码[8]，利用小波基选择的方法估计广域电力光网络传输的优化参数估计，采用最小值控制递归方法[9]得到广域电力光网络传输信道的冲激响应特征分量为

e(r)=an(t)+[NS+MS]+∑t

(2)

式中，an(t)为第n条传输节点接收到的广域电力光网络信令，用NS表示时延后处理方式的信道参数，MS表示广域电力光网络的信令的扩展分布集，得到广域电力光网络的信道冲激响应特征量为

(3)

式中，ai和τi分别是广域电力光网络传输信道的传输时间延迟和负载，构建超高频广域电力光网络业务信令传输信道模型，采用自适应调频控制的方法，进行信道均衡调节[10]。

1.2 信道均衡配置

分析各奇异值内部差异性特征量，采用互功率谱密度估计法[11]，得到信道传输的加权特征分量：

(4)

(5)

分析噪声、混响等干扰因素，通过分析广域电力光网络中M帧信号的时延估计参数，得到异常值波动为

(6)

式中，η为低频分量重构的方法，分析广域电力光网络传输信令的聚类，得到广域电力光网络传输信道的均衡配置参数，抑制广域电力光网络传输的频率参数畸变，得到本征模态分量为

(7)

式中，G表示信道的高频本征模态分量，uk表示广域电力光网络传输信道传输的调制分量，采用经验模态分解的方法[13]，得到时间衰减特征分量为

(8)

综上分析，实现基于信道扩频的广域电力光网络传输均衡调制，通过信道畸变补偿方法实现广域电力光网络信道分配过程中的特征监测和模糊均衡配置[14]。

2 广域电力光网络的信令优化传输控制

2.1 广域电力光网络信令编码

建立广域电力光网络信息传输的链路均衡配置模型，通过空间链路均衡调度，完成信道扩频和均衡调节，判断h11=h1-m11是否满足收敛条件，采用自相关特征匹配法，分析广域电力光网络的测量信道表示为

(9)

(10)

在本征模函数叠加的条件下，提取 TEM 带噪信号的特征分量，得到广域电力光网络传输信道的高斯白噪声滤波输出为

(11)

式中，ni(t)为高斯白噪声项，且ni(t)=n1i(t)*p(t)。采用3次样条插值法，建立广域电力光网络传输的空间信道均衡和信令编码模型，提高信令传输的保密性，降低输出误码率。

2.2 广域电力光网络的信令传输优化控制

通过空间链路均衡调度，实现广域电力光网络的业务信道扩频处理，得到广域电力光网络的业务信令筛选控制输出为

(12)

根据噪声和原始信号的互相关特性，分析广域电力光网络的业务信道的模糊特征参数，得到互相关系数，结合对业务服务信令的传输时延，得到平均耗时Tservice以及原始信号的互相关系数Twait：

(13)

Twait=ni(t)+(g+l)+∑uk

(14)

式中，g为局域多项式特征分析，l为广域电力光网络业务信令链路通道，进一步得到广域电力光网络业务信令编码和均衡调节的模糊度参数为

(15)

通过上述处理，通过空间链路均衡调度，实现广域电力光网络的业务信道扩频处理，提高信令优化分配能力，得到广域电力光网络业务信令传输控制的优化实现结构图如图1所示。

图1 广域电力光网络业务信令传输控制优化实现

3 仿真测试分析

为验证本研究所提方法在实现广域电力光网络业务信令传输和均衡调节的应用性能，进行试验测试分析，得到广域电力光网络业务信令传输的带宽为12.4 dB，数据传输的链路长度为120 m，噪声干扰-15 dB，广域电力光网络业务信令传输的损耗系数α=5，相关性约束参数的冲激响应特征分布常量δ={0.01,0.15,…,0.93,0.96}，信令传输的比特率为200 bit/s。根据上述参数设定，完成广域电力光网络业务信令传输，得到广域电力光网络业务信令散点分布如图2所示。

图2 广域电力光网络业务信令散点分布

以图2的广域电力光网络业务信令为研究对象，得到广域电力光网络业务信令的空间交叉相关函数如图3所示。

图3 广域电力光网络业务信令的空间交叉相关函数

根据对图3中广域电力光网络业务信令的空间交叉相关函数求取结果，均衡控制信令传输，得到优化结果如图4所示。

图4 信令传输的均衡控制输出

分析图4得知，本研究所提方法能有效实现广域电力光网络业务信令传输的均衡控制。将本研究所提方法与文献[2]方法和文献[3]方法进行对比来验证本研究所提方法均衡控制的有效性,对比结果如图5所示。

由图5可知，相比文献[2]方法和文献[3]方法，本研究所提方法进行广域电力光网业务信令传输的均衡性较好。

采用不同方法，得到信令传输的时延估计值如图6所示。

分析图6得知，本研究广域电力光网络业务信令优化方法的信令传输时延较小。

图5 不同方法均衡控制的对比结果

图6 广域电力光网络业务信令传输的时延对比

4 总结

构建广域电力光网络的信令传输编码和优化扩频分析模型，提高广域电力光网络的输出稳定性，提出基于信道均衡控制的广域电力光网络业务的信令优化传输控制技术。为验证所提方法的有效性，分析得知，所提方法进行广域电力光网业务信令传输的均衡性较好，传输时延较低。但本研究还存在一些不足之处，仿真实验中仅对均衡控制和传输时延进行分析，测试指标不够完善，在后续研究中将从这一方面深入研究。