[發(fā)明專利]智慧能源站站控層業(yè)務優(yōu)先級劃分及PDWRR隊列調度方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010450544.3
• 申請日: 2020-05-25
• 公開（公告）號: CN111669339B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 李俊娥;陸秋余;陳洋榮;林海;夏宇;李福陽
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H04L47/6275
• 分類號: H04L47/6275;H04L67/12
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魏波

本發(fā)明公開了一種智慧能源站站控層業(yè)務優(yōu)先級劃分及PDWRR隊列調度方法，采用基于業(yè)務的優(yōu)先級劃分方法，將站控層網絡傳輸的主要信息業(yè)務劃分為七個優(yōu)先級；采用結合絕對優(yōu)先級(SPQ)和赤字加權輪詢(DWRR)調度的PDWRR隊列調度方法，在實時業(yè)務與非實時業(yè)務發(fā)生沖突時，采用SPQ調度策略優(yōu)先傳輸實時業(yè)務，在調度實時業(yè)務時，采用DWRR調度策略，各隊列的權值通過權值分配算法計算得到。本發(fā)明的業(yè)務優(yōu)先級劃分方法可使得交換機根據智慧能源站站控層網絡中各類業(yè)務的實時性要求更加合理的為其分配網絡資源；DWRR隊列調度方法可大大提高智慧能源站站控層網絡抵抗流量攻擊的能力，同時保障關鍵業(yè)務的實時性需求；隊列權值分配算法可提高PDWRR隊列調度方法的通用性。

技術領域

本發(fā)明屬于智慧能源站通信技術領域，具體涉及一種智慧能源站站控層業(yè)務優(yōu)先級劃分及網絡交換機PDWRR隊列調度方法。

背景技術

智慧能源站基于多站融合思想，由智能變電站、數據中心站、儲能站、分布式光伏和電動汽車充電站五站融合而成，多個子站共享站控層網絡，實現了數據共享、資源共享。相比于傳統智能變電站，智慧能源站站控層網絡的業(yè)務量增多、業(yè)務類型更復雜，遭受網絡攻擊的可能性增加。網絡處于擁塞狀態(tài)時，可能導致各子站關鍵業(yè)務無法在規(guī)定時間內到達，從而嚴重影響智慧能源站的安全運行。因此，保障智慧能源站內通信業(yè)務的實時性顯得尤為重要。

智慧能源站的通信協議沿用智能變電站的IEC61850協議。IEC61850協議提出采用兩級優(yōu)先級劃分和嚴格優(yōu)先級隊列調度方法保障通信報文的實時性，但是此方法在針對不同業(yè)務特點做出更有效的區(qū)分服務問題上缺乏更細致的研究。由于兩級優(yōu)先級劃分方法沒有對智慧能源站各子站實時業(yè)務流進行區(qū)分，當任何一個子站遭受流量攻擊導致通信量劇增時，各子站實時業(yè)務流之間彼此影響，可能導致站內所有關鍵實時業(yè)務的時延增加，使得實時性無法得到保障。

發(fā)明內容

本發(fā)明主要是解決現有技術所存在的技術問題，提供了一種可應用于發(fā)送終端中的智慧能源站站控層業(yè)務優(yōu)先級劃分方法，和一種可應用于智慧能源站站控層網絡交換機中的PDWRR隊列調度算法。

本發(fā)明所采用的技術方案是：一種智慧能源站站控層業(yè)務優(yōu)先級劃分方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A1：根據站控層通信業(yè)務及優(yōu)先級定義，確定待發(fā)送報文的優(yōu)先級；

所述站控層通信業(yè)務包括控制命令、保護動作信息和開關變位信息、狀態(tài)信息和測量值、告警信息、非電氣測量值和修改設定值、對時信號、大型數據和日志文件，對應優(yōu)先級從高到低分別定義為7、6、5、4、3、2、1；

步驟A2：在IEEE802.1Q標簽頭的用戶優(yōu)先級字段中填入與優(yōu)先級對應的二進制值。

本發(fā)明提供的一種智慧能源站站控層PDWRR隊列調度方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟B1：當分組到達時，分組分類器根據IEEE802.1Q標簽頭的用戶優(yōu)先級字段值將分組放入對應的隊列Q_i中，并排隊等待調度；

步驟B2：當隊列Q_i中進入第一個分組，或隊列Q_i中的隊頭分組剛被處理并轉發(fā)完成時，調度器首先檢查隊列Q₂～Q_N是否全部為空；若不為空，轉至步驟B3，否則，轉至步驟后B4；

步驟B3：根據權值分配算法賦予各隊列權值，采用DWRR調度規(guī)則對隊列Q₂～Q_N進行優(yōu)先調度；

步驟B4：若隊列Q₁不為空，按照分組到達的先后順序進行轉發(fā)；

步驟B5：在調度隊列Q₁時，同時監(jiān)聽隊列Q₂～Q_N中是否存在分組等待調度，若存在，轉至步驟B2；若不存在，則轉至步驟B4。