本發明涉及通信路由查找，尤其涉及基于5g技術的光伏電站數據傳輸與監測系統。

背景技術：

1、通信路由查找是計算機網絡和無線通信領域中的核心技術之一，主要用于在復雜網絡拓撲結構中確定數據傳輸的路徑。

2、現有通信路由查找技術依賴靜態拓撲結構進行路徑選擇，缺乏對鏈路狀態的動態監測，在網絡負載變化時可能導致路徑選擇不匹配實際情況，影響數據傳輸的穩定性。此外，路徑篩選未考慮鏈路的能耗因素，可能導致數據優先通過高能耗鏈路傳輸，增加整體能耗負擔，降低網絡運行效率。因此，需要進行改進。

技術實現思路

1、本發明的目的是解決現有技術中存在的缺點，而提出的基于5g技術的光伏電站數據傳輸與監測系統。

2、為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：基于5g技術的光伏電站數據傳輸與監測系統包括：

3、路由狀態監測模塊，對5g基站服務區域內各傳輸鏈路的時延值、帶寬利用率和擁塞程度值進行采集統計，生成鏈路狀態參數集；將所述鏈路狀態參數集與網絡負載均衡值和能耗閾值進行計算，獲取資源利用效率，生成路由資源監測矩陣；

4、路徑優化計算模塊，基于所述路由資源監測矩陣，計算各鏈路的能耗負載比值，生成鏈路權重因子集；基于所述鏈路權重因子集，按照時延值和帶寬利用率選擇鏈路，生成路徑優化方案；

5、網絡切片調度模塊，基于所述路徑優化方案，將光伏電站控制數據按照時延值大小進行分級，生成業務分級序列；對所述業務分級序列分配獨立網絡切片資源，生成切片調度策略；

6、數據轉發控制模塊，基于所述切片調度策略，將各業務分級序列下數據流量分配至對應網絡切片資源，生成路由控制指令。

7、較佳的，所述鏈路狀態參數集的獲取步驟為：

8、部署傳感器于5g基站服務區域的各傳輸鏈路上，實時監控并記錄鏈路的時延值、帶寬利用率及擁塞程度值，得到初步的傳輸鏈路性能數據；

9、基于所述初步的傳輸鏈路性能數據，執行去除異常值、數據歸一化及格式標準化，生成鏈路狀態參數集。

10、較佳的，所述路由資源監測矩陣的獲取步驟為：

11、基于所述鏈路狀態參數集，計算各鏈路的資源利用效率指數，計算公式為：

12、

13、其中，代表鏈路i的資源利用效率指數，代表鏈路i的負載均衡值，代表鏈路i的帶寬利用率，代表鏈路i的能耗閾值，代表鏈路i的瞬時傳輸速率，代表鏈路i的擁塞頻率，代表鏈路i的最大吞吐能力，代表鏈路i在當前時刻的可用帶寬比例；

14、基于所述資源利用效率指數，按照鏈路的資源利用效率指數排序，構建矩陣模型，形成所有鏈路的資源分布和監測狀態的映射關系，得到路由資源監測矩陣。

15、較佳的，所述鏈路權重因子集的獲取步驟為：

16、根據所述路由資源監測矩陣，計算各鏈路能耗負載比值，計算公式為：

17、

18、其中，wj代表鏈路j的能耗負載比值，kj代表鏈路j的能耗閾值，pj代表鏈路j的瞬時負載值，rj代表鏈路j的負載均衡值，sj代表鏈路j的數據流密度，tj代表鏈路j的流量變化率，uj代表鏈路j的瞬時吞吐能力；

19、基于所述能耗負載比值，按照鏈路編號對所有計算結果進行整合，將所有鏈路的比值數據歸納到集合中，形成鏈路權重因子集。

20、較佳的，所述路徑優化方案的獲取步驟為：

21、提取所述鏈路權重因子集中的所有鏈路數據，并調用鏈路的時延值和帶寬利用率，構建關聯表，篩選關聯表中數據缺失或異常的鏈路，得到鏈路性能數據集；

22、基于所述鏈路性能數據集，計算各鏈路的路徑適配度評分，計算公式為：

23、

24、其中，zk代表鏈路k的路徑適配度評分，xk代表鏈路k的時延值，yk代表鏈路k的帶寬利用率，mk代表鏈路k的的最大吞吐量，nk代表鏈路k的當前時刻數據流穩定性，ok代表鏈路k的實時擁塞狀態；

25、基于所述路徑適配度評分，對所有鏈路按照路徑適配度評分進行排序，選取路徑適配度評分最高的鏈路，形成路徑優化方案。

26、較佳的，所述業務分級序列的獲取步驟為：

27、基于所述路徑優化方案，計算各數據點的時延優先級評分，計算公式為：

28、

29、其中，vm代表數據點m的時延優先級評分，am代表數據點m的實時傳輸時延，bm代表數據點m的最大傳輸時延，cm代表數據點m的擁塞影響因子，dm代表數據點m的目標鏈路帶寬利用率，em代表數據點m在當前時刻的吞吐能力，fm代表數據點m所屬鏈路的瞬時負載值，gm代表數據點m的負載波動幅度，hm代表數據點m在當前時刻的負載平穩度；

30、基于所述時延優先級評分，對所有數據點進行分級，按照時延優先級評分的排序結果，將數據點劃分為多個業務等級，形成業務分級序列。

31、較佳的，所述切片調度策略的獲取步驟為：

32、提取業務分級序列中的各數據類別，調用網絡切片資源池，按照業務等級的優先級進行匹配，篩選可用的網絡切片，并對不同數據類別建立映射關系，生成初步的網絡切片分配方案；

33、基于所述初步的網絡切片分配方案，調用網絡切片的帶寬利用率、時延承載能力及負載均衡值，按照各網絡切片的資源承載能力調整業務分級序列的分配比例，生成優化后的網絡切片分配方案；

34、基于所述優化后的網絡切片分配方案，按照業務數據的流量變化情況，對網絡切片資源進行調度，形成切片調度策略。

35、較佳的，所述路由控制指令的獲取步驟為：

36、評估所述切片調度策略中的網絡切片資源配置情況，提取每個業務分級序列的流量需求，確定各業務需求與網絡切片資源的匹配程度，生成業務需求與網絡切片匹配表；

37、基于所述業務需求與網絡切片匹配表，分配各業務分級序列下的數據流量至網絡切片資源，得到流量分配計劃，根據所述流量分配計劃，生成路由控制指令。

38、與現有技術相比，本發明的優點和積極效果在于：

39、本發明中，對5g基站服務區域內各傳輸鏈路的時延值、帶寬利用率和擁塞程度值進行采集統計，并基于網絡負載均衡值和能耗閾值計算資源利用效率，使得鏈路狀態評估具備動態性與實時性，能夠刻畫不同鏈路的可用性。基于能耗負載比值計算篩選鏈路，形成傳輸路徑的優先級排序，確保數據流量能夠優先分配至傳輸效率最優的鏈路，減少無效流量傳輸對整體帶寬的占用。結合時延值與帶寬利用率計算最優鏈路，提高路徑選擇的精確度，使數據在網絡環境動態變化下仍能維持低延遲、高吞吐量的特性。對光伏電站控制數據按照時延需求分級，形成層級化管理策略，使得高實時性需求的數據優先獲得資源分配，保障數據傳輸的及時性與穩定性。獨立分配網絡切片資源，結合數據流類型與業務需求調整分配策略，避免資源固化配置帶來的帶寬浪費，提高網絡資源利用率。基于業務分級序列動態調整數據流的傳輸路徑，使得流量調度不僅依據當前網絡狀態，還能結合歷史數據預測負載趨勢，減少突發流量導致的鏈路過載問題。通過建立自適應的資源匹配機制，使不同類別數據流能夠根據業務特性分配至最優鏈路，提高整體數據傳輸的均衡性與可靠性。