一种骨干传输网和数据网多域协同路由重构方法及系统

1.一种骨干传输网和数据网多域协同路由重构方法，其特征在于，包括：采集电力业务数据，计算电力业务数据在路由节点之间的传输时延和链路的传输风险，包括：首先数据节点接收多个电力业务设备上传的不同业务数据，数据节点 的电力业务 的数据包表示为式中， 表示 的目的节点； 表示数据包 重要度； 表示 的数据量大小；数据包 通过传输网从产生节点 传输至目的节点 的过程中，每个时隙都会选择一个路由节点作为下一跳进行数据传输，路由节点 的下一跳路由节点集合为 ；路由节点 的上一跳路由节点集合为 ；路由选择重构指示变量为 ，其中 ， 表示时隙 路由节点 上的数据包 选择路由节点 作为下一跳进行数据传输，否则 ；以最小化传输时延和传输风险为目标，构建路由选择重构马尔可夫决策过程MDP模型；初始化路由选择重构MDP模型的匹配价格和状态动作价值函数，构建基于状态动作价值函数的路由选择重构偏好列表；向偏好列表中排名最高的路由节点发送传输请求，进行匹配申请，判断路由节点是否收到超过配额的传输请求，超过则存在匹配冲突，通过提升匹配价格、更新偏好列表重新提出匹配申请解决匹配冲突，输出路由重构最优决策；所述以最小化传输时延和传输风险为目标，构建路由选择重构MDP模型，包括：骨干传输网和数据网协同运行优化问题建模为式中， 代表 的集合； 为路由节点 的配额； 表示路由选择重构指示变量取值的约束； 表示数据包 在每个时隙最多只能选择一个路由节点作为下一跳； 表示路由节点 在每个时隙最多能传输 个数据包； VC 为产生节点集合， (t)为数据包 在路由节点 和 之间的传输时延； (t)为在时隙 时数据包 由路由节点 传输至下一跳路由节点的总体风险；T为时隙集合；m为指代电力业务的类型，M为电力业务类型的集合；对于每一个智能体 ，数据包 的优化问题表示为路由节点选择重构问题建模为马尔可夫决策过程，具体介绍如下：1）状态空间：定义数据包 的状态空间为数据量大小、数据重要度、数据传输时延以及总体风险，表示为 ；2）动作空间：在每个时隙，路由节点 为数据包 选择一个路由节点作为下一跳进行数据传输；定义路由节点 为数据包 选择下一跳路由节点的动作空间为 ；3）奖励：定义路由节点 为数据包 选择 为下一跳路由节点所带来的奖励为数据量大小、传输时延和传输风险的乘积，即优化目标 ，表示为 。 2. 根据权利要求1所述的一种骨干传输网和数据网多域协同路由重构方法，其特征在于，所述采集电力业务数据，计算电力业务数据在路由节点之间的传输时延，包括：数据包 在路由节点 和 之间的传输时延为式中， 表示传输速率。 3. 根据权利要求2所述的一种骨干传输网和数据网多域协同路由重构方法，其特征在于，所述采集电力业务数据，计算电力业务数据在链路的传输风险，包括：将链路 的传输可靠性表示为式中， 表示链路 的长度； 表示链路 上单位长度光缆的传输可靠性；网络中业务风险被定义为假设某一链路突然失效时对于电网稳定运行的影响；业务层风险模型：传输网单链路上业务层风险用 表示，即数据重要度与链路失效率的乘积；在时隙 时，数据包 由路由节点 传输至下一跳路由节点的业务层风险为式中， 表示数据节点 的电力业务 的数据重要度；传输层风险模型：传输网单链路上的传输风险用 表示，即业务数据包大小与链路失效率的乘积；在时隙 时，数据包 由路由节点 传输至下一跳路由节点的传输层风险为物理层风险模型：传输网单链路上的物理层风险用光纤链路长度的增长比率表示；在时隙 时，数据包 由路由节点 传输至下一跳路由节点的物理层风险为式中， 表示时隙 路由节点 上的数据包 利用Dijkstra算法选出的最短路径长度；用 、 、 分别表示归一化后的业务层、传输层和物理层风险，在时隙 时，数据包 由路由节点 传输至下一跳路由节点的总体风险表示为式中， 、 和 分别表示业务层风险、传输层风险和物理层风险的权重。 4.根据权利要求1所述的一种骨干传输网和数据网多域协同路由重构方法，其特征在于，所述初始化路由选择重构MDP模型的匹配价格和状态动作价值函数，构建基于状态动作价值函数的路由选择重构偏好列表，包括：初始化匹配价格 和状态动作价值函数 ；基于状态动作价值函数对电力业务数据传输路由节点的选择进行优化，确定最优的下一跳路由节点，用映射表示双方的匹配关系：式中， 表示数据包 到下一跳路由节点 的映射；路由节点 为数据包 选择下一跳路由节点的匹配规则表示为式中， 为路由节点 的配额，即在同一时隙路由节点 最多能传输 个数据包； 表示路由节点 能且仅能为数据包 选择一个路由节点作为下一跳； 表示路由节点 在同一时隙至多接受 个数据包的匹配请求；在 时隙初，路由节点 为数据包 根据状态动作价值函数进行路由节点选择；定义 时隙数据包 选择路由节点 作为下一跳的偏好值为式中， 为数据包 的状态动作价值函数； 为匹配价格；基于路由选择偏好，将偏好值降序排列得到数据包 对下一跳路由节点的偏好列表。 5. 根据权利要求4所述的一种骨干传输网和数据网多域协同路由重构方法，其特征在于，所述向偏好列表中排名最高的路由节点发送传输请求，进行匹配申请，判断路由节点是否收到超过配额的传输请求，超过则存在匹配冲突，包括：所有数据包向各自偏好列表中排名最高的路由节点发送传输请求，表示为若路由节点 收到的传输请求数量小于等于 ，则该路由节点直接与所有发送传输请求的数据包匹配；若路由节点 收到的传输请求数量大于 ，则出现匹配冲突。 6. 根据权利要求5所述的一种骨干传输网和数据网多域协同路由重构方法，其特征在于，所述通过提升匹配价格、更新偏好列表重新提出匹配申请解决匹配冲突，输出路由重构最优决策，包括：对于出现匹配冲突的路由节点 ，将所有竞争的数据包加入集合 中，并提升 中所有数据包的匹配价格，即式中， 为匹配价格步长； 中所有数据包更新偏好列表，再重新向偏好列表中排名第一的路由节点提出匹配申请，直到无匹配冲突发生，输出最优路由选择重构决策。 7.一种骨干传输网和数据网多域协同路由重构系统，其特征在于，包括：数据采集模块，用于采集电力业务数据，计算电力业务数据在路由节点之间的传输时延和在链路的传输风险；首先数据节点接收多个电力业务设备上传的不同业务数据，数据节点 的电力业务 的数据包表示为式中， 表示 的目的节点； 表示数据包 重要度； 表示 的数据量大小；数据包 通过传输网从产生节点 传输至目的节点 的过程中，每个时隙都会选择一个路由节点作为下一跳进行数据传输，路由节点 的下一跳路由节点集合为 ；路由节点 的上一跳路由节点集合为 ；路由选择重构指示变量为 ，其中 ， 表示时隙 路由节点 上的数据包 选择路由节点 作为下一跳进行数据传输，否则 ；模型构建模块，用于以最小化传输时延和传输风险为目标，构建路由选择重构马尔可夫决策过程MDP模型；偏好列表获取模块，用于初始化路由选择重构MDP模型的匹配价格和状态动作价值函数，构建基于状态动作价值函数的路由选择重构偏好列表；最优输出模块，用于向偏好列表中排名最高的路由节点发送传输请求，进行匹配申请，判断路由节点是否收到超过配额的传输请求，超过则存在匹配冲突，通过提升匹配价格、更新偏好列表重新提出匹配申请解决匹配冲突，输出路由重构最优决策；所述以最小化传输时延和传输风险为目标，构建路由选择重构MDP模型，包括：骨干传输网和数据网协同运行优化问题建模为式中， 代表 的集合； 为路由节点 的配额； 表示路由选择重构指示变量取值的约束； 表示数据包 在每个时隙最多只能选择一个路由节点作为下一跳； 表示路由节点 在每个时隙最多能传输 个数据包； VC 为产生节点集合， (t)为数据包 在路由节点 和 之间的传输时延； (t)为在时隙 时数据包 由路由节点 传输至下一跳路由节点的总体风险；T为时隙集合；m为指代电力业务的类型，M为电力业务类型的集合；对于每一个智能体 ，数据包 的优化问题表示为路由节点选择重构问题建模为马尔可夫决策过程，具体介绍如下：1）状态空间：定义数据包 的状态空间为数据量大小、数据重要度、数据传输时延以及总体风险，表示为 ；2）动作空间：在每个时隙，路由节点 为数据包 选择一个路由节点作为下一跳进行数据传输；定义路由节点 为数据包 选择下一跳路由节点的动作空间为 ；3）奖励：定义路由节点 为数据包 选择 为下一跳路由节点所带来的奖励为数据量大小、传输时延和传输风险的乘积，即优化目标 ，表示为 。 8. 根据权利要求7所述的一种骨干传输网和数据网多域协同路由重构系统，其特征在于，所述采集电力业务数据，计算电力业务数据在路由节点之间的传输时延，包括：数据 在路由节点 和 之间的传输时延为式中， 表示传输速率。 9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述一种骨干传输网和数据网多域协同路由重构方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述一种骨干传输网和数据网多域协同路由重构方法的步骤。