CN111800324A - 智能变电站hsr节点转发方法及装置 - Google Patents
智能变电站hsr节点转发方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111800324A CN111800324A CN202010583375.0A CN202010583375A CN111800324A CN 111800324 A CN111800324 A CN 111800324A CN 202010583375 A CN202010583375 A CN 202010583375A CN 111800324 A CN111800324 A CN 111800324A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- message
- forwarding
- danh
- node
- crc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/42—Loop networks
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
- H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
- H02J13/00028—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment involving the use of Internet protocols
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
- H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
- H04L1/0061—Error detection codes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/50—Network services
- H04L67/56—Provisioning of proxy services
- H04L67/568—Storing data temporarily at an intermediate stage, e.g. caching
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/22—Parsing or analysis of headers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/16—Electric power substations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于匹配过滤判断的智能变电站HSR节点转发方法及装置,其中,所述方法包括:基于多个DANH通信节点组成一个HSR环网通信;当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,对报文进行匹配过滤判决;在判断需要转发报文时,则产生判决有效标志,启动转发报文程序,对报文进行转发;当某一个DANH通信节点中的端口正在发送数据时接收到报文,则在发送本DANH通信节点数据的同时,将接收到的报文进行CRC校验,并在完成校验后缓存至发送缓存区;基于CRC校验结果在发送空闲时将发送缓存区内的报文转发出去。在本发明实施例中,通过匹配过滤判决实现一边接收一边转发;通过缓存区实现转发和本节点发送之间的协调。
Description
技术领域
本发明涉及智能变电站通信技术领域,尤其涉及一种基于匹配过滤判断的智能变电站HSR节点转发方法及装置。
背景技术
HSR(High Availability Seamless Redundancy)协议是一种可靠性高的工业以太网传输协议;通过双路径实现数据冗余传输,最终由网络终端即时选择最优数据,完成数据的无缝切换;由于其稳定可靠,被逐步应用于智能变电站系统的数据传输中;在HSR环网中,传输报文需要经过多个中间节点才能到达目的节点,为了减少传输报文在环网内的传输延时,各DANH节点需要及时将接收报文进行转发;故在此条件下,减少传输报文在各节点的驻留时间以及报文的正确传输具有重要意义。
目前,HSR环网技术已逐步应用到智能变电站相关应用中;接收报文通常在接收完毕后才进行转发;当报文内容较长、环网内节点数较多时,会大大影响传输报文到达目的节点时间。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,本发明提供了一种基于匹配过滤判断的智能变电站HSR节点转发方法及装置,通过匹配过滤判决实现一边接收一边转发;通过缓存区实现转发和本节点发送之间的协调。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种基于匹配过滤判断的智能变电站HSR节点转发方法,所述方法包括:
基于多个DANH通信节点组成一个HSR环网通信;
当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,对所述报文进行匹配过滤判决,所述报文为码流报文;
在判断需要转发所述报文时,则产生判决有效标志,立即启动转发报文程序,对所述报文进行转发;
当某一个DANH通信节点中的端口正在发送数据时接收到报文,则在发送本DANH通信节点数据的同时,将接收到的所述报文进行CRC校验,并在完成校验后缓存至发送缓存区;
基于CRC校验结果在发送空闲时将发送缓存区内的报文转发出去。
可选的,所述DANH通信节点包括顺时针和逆时针两条传输路径。
可选的,所述DANH通信节点包含两个数据发送端口和两个数据接收端口;其中,所述顺时针路径中包含一个数据发送端口和一个数据接收端口,所述逆时针路径中包括一个数据发送端口和一个数据接收端口。
可选的,所述当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,还包括:
对所述报文进行过采样数据恢复出来,获得恢复数据,并将所述恢复数据存储至临时过渡缓存区。
可选的,所述当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,对所述报文进行匹配过滤判决,包括:
当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,在接收所述报文期间同时启动对所述报文进行匹配过滤判决。
可选的,所述对所述报文进行匹配过滤判决,包括:
以以太网帧的前六个字节为目的MAC地址,解析接收到的所述报文中的以太网帧的前六个字节获得目的MAC地址;
基于所述目的MAC地址是否为单播地址并且不是本节点源MAC地址或所述组播地址或广播地址对所述报文进行匹配过滤判决。
可选的,所述对所述报文进行转发,还包括:
继续检测接收到报文,当接收完以太网帧的源MAC地址时,若发送源MAC地址等于本节点源MAC地址时,则当前接收到的包围为本节点发送的报文;
继续转发所述报文,且在报文发送到以太网帧的CRC字段时,在以太网帧末尾置错误CRC。
可选的,所述将接收到的所述报文进行CRC校验,并在完成校验后缓存至发送缓存区,包括:
对所述报文进行采用恢复,获得报文恢复数据;
将接收到的报文恢复数据缓进行临时缓存,直至接收完整以太网的报文帧后;
对接收完的报文进行CRC校验,并且在校验后将完整的报文拔出至发送缓存区。
可选的,所述基于CRC校验结果在发送空闲时将发送缓存区内的报文转发出去,包括:
基于所述CRC校验结果获得缓存区内是否存在需要转发的报文,若存在,则在DANH通信节点空闲时间,将需要转发的报文转发出去;
其中,所述CRC校验结果为不通过时,为不需要转发的报文,且在所述缓存区中丢弃;所述CRC校验结果为通过时,为需要转发的报文。
另外,本发明实施例还提供了一种基于匹配过滤判断的智能变电站HSR节点转发装置,所述装置包括:
组网模块:用于基于多个DANH通信节点组成一个HSR环网通信;
匹配模块:用于当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,对所述报文进行匹配过滤判决,所述报文为码流报文;
第一转发模块:用于在判断需要转发所述报文时,则产生判决有效标志,立即启动转发报文程序,对所述报文进行转发;
校验缓存模块:用于当某一个DANH通信节点中的端口正在发送数据时接收到报文,则在发送本DANH通信节点数据的同时,将接收到的所述报文进行CRC校验,并在完成校验后缓存至发送缓存区;
第二转发模块:用于基于CRC校验结果在发送空闲时将发送缓存区内的报文转发出去。
在本发明实施例中,在智能变电站的HSR环网通信中加入了匹配过滤判决,当判断报文不是发送给本节点或报文发送目的为组播或广播时,立即启动转发,实现一边接收一边转发;当正在发送数据时收到转发报文,则通过发送缓存区实现转发和本节点发送之间的协调;可有效提升智能变电站报文传输效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见的,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例中的智能变电站HSR节点转发方法的流程示意图;
图2是本发明实施例中的智能变电站的HSR环网通信的结构组成示意图;
图3是本发明实施例的单个DANH通信节点数据转发示意图;
图4是本发明实施例中的匹配判决的结构组成示意图;
图5是本发明实施例中的DANH通信节点正在发送时接收缓存转发示意图;
图6是本发明实施例中的智能变电站HSR节点转发装置的结构组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1,图1是本发明实施例中的智能变电站HSR节点转发方法的流程示意图。
如图1所示,一种基于匹配过滤判断的智能变电站HSR节点转发方法,所述方法包括:
S11:基于多个DANH通信节点组成一个HSR环网通信;
在本发明具体实施过程中,所述DANH通信节点包括顺时针和逆时针两条传输路径。
进一步的,述DANH通信节点包含两个数据发送端口和两个数据接收端口;其中,所述顺时针路径中包含一个数据发送端口和一个数据接收端口,所述逆时针路径中包括一个数据发送端口和一个数据接收端口。
具体的,请参阅图2,图2是本发明实施例中的智能变电站的HSR环网通信的结构组成示意图。
如图2所示,由多个DANH通信节点组成一个HSR环网通信;各DANH节点包含顺时针、逆时针2条传输路径;其中,图2中虚线是顺时针通信方向,实线是逆时针通信方向;DANH0为例,通过A0_TX、B0_TX端口发送数据,通过A0_RX、B0_RX端口接收数据;A0_RX,B0_RX接收有效报文后,需通过B1_TX,A1_TX进行转发;A0_RX接收到的数据通过B0_TX的端口转发;B0_RX接收到的数据通过A0_TX的端口进行转发。
为了更好的实施,在本发明实施例中,以智能变电站中智能高压开关的控制模块为例进行说明;智能高压开关控制模块由主控模块、开关本体模块、断路器控制模块和刀闸控制模块4个模块组成,每个模块均可视为一个DANH节点,各模块功能如下所示:
在图2中,主控模块相当于DANH0节点,开关本体模块相当于DANH1节点,断路器控制模块相当于DANH2节点,刀闸控制模块相当于DANH3节点。
各DANH节点包含顺时针、逆时针2条传输路径;图2中虚线是顺时针通信方向,实线是逆时针通信方向;以主控模块为例,通过A0_TX、B0_TX端口发送数据,通过A0_RX、B0_RX端口接收数据;A0_RX,B0_RX接收有效报文后,需通过B1_TX,A1_TX进行转发;A0_RX接收到的数据通过B0_TX的端口转发;B0_RX接收到的数据通过A0_TX的端口进行转发。
S12:当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时;
在本发明具体实施过程中,所述当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,还包括:对所述报文进行过采样数据恢复出来,获得恢复数据,并将所述恢复数据存储至临时过渡缓存区。
具体的,请参阅图3,图3是本发明实施例的单个DANH通信节点数据转发示意图。
如图3所示,当某一个DANH通信节点接收报文时,首先对报文进行过采样恢复数据,从而得到恢复数据并且将该恢复数据存储至临时的过渡缓存区;在接收码流解析报文期间同时会进行报文匹配过滤判决;报文匹配过滤判决模块的作用就是判断当前接收的网络报文是否需要转发;如果判断出需要转发该报文,就会产生判决有效标志,立即启动转发报文;此时本节点就是一边接收一边转发。
S13:对所述报文进行匹配过滤判决,所述报文为码流报文;
在本发明具体实施过程中,所述当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,对所述报文进行匹配过滤判决,包括:当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,在接收所述报文期间同时启动对所述报文进行匹配过滤判决。
进一步的,所述对所述报文进行匹配过滤判决,包括:以以太网帧的前六个字节为目的MAC地址,解析接收到的所述报文中的以太网帧的前六个字节获得目的MAC地址;基于所述目的MAC地址是否为单播地址并且不是本节点源MAC地址或所述组播地址或广播地址对所述报文进行匹配过滤判决。
具体的,当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,在接收报文期间同时会同时启动对该报文进行报文匹配过滤判决;该报文为码流报文。
以以太网帧的前六个字节为目的MAC地址,解析接收到的该报文中的以太网帧的前六个字节获得目的MAC地址;断路器控制模块发现目的MAC地址是主控模块和开关本体模块(只要这两个模块才具备置检修功能),并不是本节点源MAC地址,即当前报文不是发给本节点的,就判断转发标记生效,立即启动转发报文,此时本节点就是一边接收一边转发。
请参阅图4,图4是本发明实施例中的匹配判决的结构组成示意图。
如图4所示,以太网帧的前6个字节是目的MAC地址,当接收到以太网帧前6个字节时,如果发现目的MAC地址是单播地址,并且不是本节点源MAC地址,即当前单播报文不是发给本节点的,或者接收报文目的MAC是组播或广播地址,就判断转发标记生效,立即启动转发;这样可以大大节省转发节点延时。
S14:在判断需要转发所述报文时,则产生判决有效标志,立即启动转发报文程序,对所述报文进行转发;
在本发明具体实施过程中,所述对所述报文进行转发,还包括:继续检测接收到报文,当接收完以太网帧的源MAC地址时,若发送源MAC地址等于本节点源MAC地址时,则当前接收到的包围为本节点发送的报文;继续转发所述报文,且在报文发送到以太网帧的CRC字段时,在以太网帧末尾置错误CRC。
具体的,在转发过程中,继续检测接收报文,当接收完以太网帧源MAC地址时,如果发送源MAC地址等于本节点源MAC地址,即当前接收的报文是本节点发送的报文,在环网中已经转发了一圈,回到本节点;此时仍然接着转发,等报文发送到以太网帧CRC字段时,在以太网帧末尾置错误CRC,这样该报文在网络中就会被丢弃。
当主控模块接收到自身发送的置检修命令时,当接收完以太网帧源MAC地址时,如果发送源MAC地址等于本节点源MAC地址,即当前接收的报文是本节点发送的报文,在环网中已经转发了一圈,回到本节点;此时仍然接着转发,等报文发送到以太网帧CRC字段时,在以太网帧末尾置错误CRC,这样该报文在网络中就会被丢弃。
S15:当某一个DANH通信节点中的端口正在发送数据时接收到报文,则在发送本DANH通信节点数据的同时,将接收到的所述报文进行CRC校验,并在完成校验后缓存至发送缓存区;
在本发明具体实施过程中,所述将接收到的所述报文进行CRC校验,并在完成校验后缓存至发送缓存区,包括:对所述报文进行采用恢复,获得报文恢复数据;将接收到的报文恢复数据缓进行临时缓存,直至接收完整以太网的报文帧后;对接收完的报文进行CRC校验,并且在校验后将完整的报文拔出至发送缓存区。
请参阅图5,图5是本发明实施例中的DANH通信节点正在发送时接收缓存转发示意图。
如图5所示,当本节点:正在发送本节点业务数据时,如果此时需要转发其他节点数据,采取的策略是先过采样接收码流,然后恢复数据,将接收到的字节数据临时缓存起来,待接收完整以太网报文帧后,校验接收网络帧数据的正确性,如果以太网帧CRC校验正确,就将完整网络帧保存到待发送缓冲区。如果以太网帧CRC校验不通过,就将完整网络帧末尾CRC置错误CRC,然后也保存到待发送缓冲区。
使用该转发策略,理论上报文的转发延时就是目的MAC字节的传输和解析时间总和,略大于6个字节数据的传输时间;相比全部接收报文再进行转发的传统策略,可大大减少转发延时,如如下所示:
策略 | 时延 |
本发明策略 | 略大于6个字节数据的传输时间 |
传统策略 | 大于报文字节数据的传输时间 |
当主控模块正在发送断路器跳闸命令的报文时,若需转发开关本体模块请求获取断路器温度的报文,采取的策略是先过采样接收码流,然后恢复数据,将接收到的字节数据临时缓存起来,待接收完整完整以太网报文帧后,校验接收网络帧数据的正确性,如果以太网帧CRC校验正确,就将完整网络帧保存到待发送缓冲区。
S16:基于CRC校验结果在发送空闲时将发送缓存区内的报文转发出去。
在本发明具体实施过程中,所述基于CRC校验结果在发送空闲时将发送缓存区内的报文转发出去,包括:基于所述CRC校验结果获得缓存区内是否存在需要转发的报文,若存在,则在DANH通信节点空闲时间,将需要转发的报文转发出去;其中,所述CRC校验结果为不通过时,为不需要转发的报文,且在所述缓存区中丢弃;所述CRC校验结果为通过时,为需要转发的报文。
等到本节点当前发送帧发送完成,本节点处于发送空闲状态时,再检测待发送缓存区中是否有待转发数据帧,如果存在,就将待发送缓存区中的数据转发出去。从而完成转发和本节点发送之间的协调功能。
在本发明实施例中,在智能变电站的HSR环网通信中加入了匹配过滤判决,当判断报文不是发送给本节点或报文发送目的为组播或广播时,立即启动转发,实现一边接收一边转发;当正在发送数据时收到转发报文,则通过发送缓存区实现转发和本节点发送之间的协调;可有效提升智能变电站报文传输效率。
实施例
请参阅图6,图6是本发明实施例中的智能变电站HSR节点转发装置的结构组成示意图。
如图6所示,一种基于匹配过滤判断的智能变电站HSR节点转发装置,所述装置包括:
组网模块21:用于基于多个DANH通信节点组成一个HSR环网通信;
在本发明具体实施过程中,所述DANH通信节点包括顺时针和逆时针两条传输路径。
进一步的,述DANH通信节点包含两个数据发送端口和两个数据接收端口;其中,所述顺时针路径中包含一个数据发送端口和一个数据接收端口,所述逆时针路径中包括一个数据发送端口和一个数据接收端口。
具体的,请参阅图2,图2是本发明实施例中的智能变电站的HSR环网通信的结构组成示意图。
如图2所示,由多个DANH通信节点组成一个HSR环网通信;各DANH节点包含顺时针、逆时针2条传输路径;其中,图2中虚线是顺时针通信方向,实线是逆时针通信方向;DANH0为例,通过A0_TX、B0_TX端口发送数据,通过A0_RX、B0_RX端口接收数据;A0_RX,B0_RX接收有效报文后,需通过B1_TX,A1_TX进行转发;A0_RX接收到的数据通过B0_TX的端口转发;B0_RX接收到的数据通过A0_TX的端口进行转发。
为了更好的实施,在本发明实施例中,以智能变电站中智能高压开关的控制模块为例进行说明;智能高压开关控制模块由主控模块、开关本体模块、断路器控制模块和刀闸控制模块4个模块组成,每个模块均可视为一个DANH节点,各模块功能如下所示:
在图2中,主控模块相当于DANH0节点,开关本体模块相当于DANH1节点,断路器控制模块相当于DANH2节点,刀闸控制模块相当于DANH3节点。
各DANH节点包含顺时针、逆时针2条传输路径;图2中虚线是顺时针通信方向,实线是逆时针通信方向;以主控模块为例,通过A0_TX、B0_TX端口发送数据,通过A0_RX、B0_RX端口接收数据;A0_RX,B0_RX接收有效报文后,需通过B1_TX,A1_TX进行转发;A0_RX接收到的数据通过B0_TX的端口转发;B0_RX接收到的数据通过A0_TX的端口进行转发。
匹配模块22:用于当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,对所述报文进行匹配过滤判决,所述报文为码流报文;
在本发明具体实施过程中,所述当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,还包括:对所述报文进行过采样数据恢复出来,获得恢复数据,并将所述恢复数据存储至临时过渡缓存区。
具体的,请参阅图3,图3是本发明实施例的单个DANH通信节点数据转发示意图。
如图3所示,当某一个DANH通信节点接收报文时,首先对报文进行过采样恢复数据,从而得到恢复数据并且将该恢复数据存储至临时的过渡缓存区;在接收码流解析报文期间同时会进行报文匹配过滤判决;报文匹配过滤判决模块的作用就是判断当前接收的网络报文是否需要转发;如果判断出需要转发该报文,就会产生判决有效标志,立即启动转发报文;此时本节点就是一边接收一边转发。
在本发明具体实施过程中,所述当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,对所述报文进行匹配过滤判决,包括:当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,在接收所述报文期间同时启动对所述报文进行匹配过滤判决。
进一步的,所述对所述报文进行匹配过滤判决,包括:以以太网帧的前六个字节为目的MAC地址,解析接收到的所述报文中的以太网帧的前六个字节获得目的MAC地址;基于所述目的MAC地址是否为单播地址并且不是本节点源MAC地址或所述组播地址或广播地址对所述报文进行匹配过滤判决。
具体的,当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,在接收报文期间同时会同时启动对该报文进行报文匹配过滤判决;该报文为码流报文。
以以太网帧的前六个字节为目的MAC地址,解析接收到的该报文中的以太网帧的前六个字节获得目的MAC地址;断路器控制模块发现目的MAC地址是主控模块和开关本体模块(只要这两个模块才具备置检修功能),并不是本节点源MAC地址,即当前报文不是发给本节点的,就判断转发标记生效,立即启动转发报文,此时本节点就是一边接收一边转发。
请参阅图4,图4是本发明实施例中的匹配判决的结构组成示意图。
如图4所示,以太网帧的前6个字节是目的MAC地址,当接收到以太网帧前6个字节时,如果发现目的MAC地址是单播地址,并且不是本节点源MAC地址,即当前单播报文不是发给本节点的,或者接收报文目的MAC是组播或广播地址,就判断转发标记生效,立即启动转发;这样可以大大节省转发节点延时。
第一转发模块23:用于在判断需要转发所述报文时,则产生判决有效标志,立即启动转发报文程序,对所述报文进行转发;
在本发明具体实施过程中,所述对所述报文进行转发,还包括:继续检测接收到报文,当接收完以太网帧的源MAC地址时,若发送源MAC地址等于本节点源MAC地址时,则当前接收到的包围为本节点发送的报文;继续转发所述报文,且在报文发送到以太网帧的CRC字段时,在以太网帧末尾置错误CRC。
具体的,在转发过程中,继续检测接收报文,当接收完以太网帧源MAC地址时,如果发送源MAC地址等于本节点源MAC地址,即当前接收的报文是本节点发送的报文,在环网中已经转发了一圈,回到本节点;此时仍然接着转发,等报文发送到以太网帧CRC字段时,在以太网帧末尾置错误CRC,这样该报文在网络中就会被丢弃。
当主控模块接收到自身发送的置检修命令时,当接收完以太网帧源MAC地址时,如果发送源MAC地址等于本节点源MAC地址,即当前接收的报文是本节点发送的报文,在环网中已经转发了一圈,回到本节点;此时仍然接着转发,等报文发送到以太网帧CRC字段时,在以太网帧末尾置错误CRC,这样该报文在网络中就会被丢弃。
校验缓存模块24:用于当某一个DANH通信节点中的端口正在发送数据时接收到报文,则在发送本DANH通信节点数据的同时,将接收到的所述报文进行CRC校验,并在完成校验后缓存至发送缓存区;
在本发明具体实施过程中,所述将接收到的所述报文进行CRC校验,并在完成校验后缓存至发送缓存区,包括:对所述报文进行采用恢复,获得报文恢复数据;将接收到的报文恢复数据缓进行临时缓存,直至接收完整以太网的报文帧后;对接收完的报文进行CRC校验,并且在校验后将完整的报文拔出至发送缓存区。
请参阅图5,图5是本发明实施例中的DANH通信节点正在发送时接收缓存转发示意图。
如图5所示,当本节点:正在发送本节点业务数据时,如果此时需要转发其他节点数据,采取的策略是先过采样接收码流,然后恢复数据,将接收到的字节数据临时缓存起来,待接收完整以太网报文帧后,校验接收网络帧数据的正确性,如果以太网帧CRC校验正确,就将完整网络帧保存到待发送缓冲区。如果以太网帧CRC校验不通过,就将完整网络帧末尾CRC置错误CRC,然后也保存到待发送缓冲区。
使用该转发策略,理论上报文的转发延时就是目的MAC字节的传输和解析时间总和,略大于6个字节数据的传输时间;相比全部接收报文再进行转发的传统策略,可大大减少转发延时,如如下所示:
策略 | 时延 |
本发明策略 | 略大于6个字节数据的传输时间 |
传统策略 | 大于报文字节数据的传输时间 |
当主控模块正在发送断路器跳闸命令的报文时,若需转发开关本体模块请求获取断路器温度的报文,采取的策略是先过采样接收码流,然后恢复数据,将接收到的字节数据临时缓存起来,待接收完整完整以太网报文帧后,校验接收网络帧数据的正确性,如果以太网帧CRC校验正确,就将完整网络帧保存到待发送缓冲区。
第二转发模块25:用于基于CRC校验结果在发送空闲时将发送缓存区内的报文转发出去。
在本发明具体实施过程中,所述基于CRC校验结果在发送空闲时将发送缓存区内的报文转发出去,包括:基于所述CRC校验结果获得缓存区内是否存在需要转发的报文,若存在,则在DANH通信节点空闲时间,将需要转发的报文转发出去;其中,所述CRC校验结果为不通过时,为不需要转发的报文,且在所述缓存区中丢弃;所述CRC校验结果为通过时,为需要转发的报文。
等到本节点当前发送帧发送完成,本节点处于发送空闲状态时,再检测待发送缓存区中是否有待转发数据帧,如果存在,就将待发送缓存区中的数据转发出去。从而完成转发和本节点发送之间的协调功能。
在本发明实施例中,在智能变电站的HSR环网通信中加入了匹配过滤判决,当判断报文不是发送给本节点或报文发送目的为组播或广播时,立即启动转发,实现一边接收一边转发;当正在发送数据时收到转发报文,则通过发送缓存区实现转发和本节点发送之间的协调;可有效提升智能变电站报文传输效率。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:只读存储器(ROM,Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。
另外,以上对本发明实施例所提供的一种基于匹配过滤判断的智能变电站HSR节点转发方法及装置进行了详细介绍,本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种基于匹配过滤判断的智能变电站HSR节点转发方法,其特征在于,所述方法包括:
基于多个DANH通信节点组成一个HSR环网通信;
当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,对所述报文进行匹配过滤判决,所述报文为码流报文;
在判断需要转发所述报文时,则产生判决有效标志,立即启动转发报文程序,对所述报文进行转发;
当某一个DANH通信节点中的端口正在发送数据时接收到报文,则在发送本DANH通信节点数据的同时,将接收到的所述报文进行CRC校验,并在完成校验后缓存至发送缓存区;
基于CRC校验结果在发送空闲时将发送缓存区内的报文转发出去。
2.根据权利要求1所述的智能变电站HSR节点转发方法,其特征在于,所述DANH通信节点包括顺时针和逆时针两条传输路径。
3.根据权利要求2所述的智能变电站HSR节点转发方法,其特征在于,所述DANH通信节点包含两个数据发送端口和两个数据接收端口;其中,所述顺时针路径中包含一个数据发送端口和一个数据接收端口,所述逆时针路径中包括一个数据发送端口和一个数据接收端口。
4.根据权利要求1所述的智能变电站HSR节点转发方法,其特征在于,所述当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,还包括:
对所述报文进行过采样数据恢复出来,获得恢复数据,并将所述恢复数据存储至临时过渡缓存区。
5.根据权利要求1所述的智能变电站HSR节点转发方法,其特征在于,所述当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,对所述报文进行匹配过滤判决,包括:
当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,在接收所述报文期间同时启动对所述报文进行匹配过滤判决。
6.根据权利要求1所述的智能变电站HSR节点转发方法,其特征在于,所述对所述报文进行匹配过滤判决,包括:
以以太网帧的前六个字节为目的MAC地址,解析接收到的所述报文中的以太网帧的前六个字节获得目的MAC地址;
基于所述目的MAC地址是否为单播地址并且不是本节点源MAC地址或所述组播地址或广播地址对所述报文进行匹配过滤判决。
7.根据权利要求1所述的智能变电站HSR节点转发方法,其特征在于,所述对所述报文进行转发,还包括:
继续检测接收到报文,当接收完以太网帧的源MAC地址时,若发送源MAC地址等于本节点源MAC地址时,则当前接收到的包围为本节点发送的报文;
继续转发所述报文,且在报文发送到以太网帧的CRC字段时,在以太网帧末尾置错误CRC。
8.根据权利要求1所述的智能变电站HSR节点转发方法,其特征在于,所述将接收到的所述报文进行CRC校验,并在完成校验后缓存至发送缓存区,包括:
对所述报文进行采用恢复,获得报文恢复数据;
将接收到的报文恢复数据缓进行临时缓存,直至接收完整以太网的报文帧后;
对接收完的报文进行CRC校验,并且在校验后将完整的报文拔出至发送缓存区。
9.根据权利要求1所述的智能变电站HSR节点转发方法,其特征在于,所述基于CRC校验结果在发送空闲时将发送缓存区内的报文转发出去,包括:
基于所述CRC校验结果获得缓存区内是否存在需要转发的报文,若存在,则在DANH通信节点空闲时间,将需要转发的报文转发出去;
其中,所述CRC校验结果为不通过时,为不需要转发的报文,且在所述缓存区中丢弃;所述CRC校验结果为通过时,为需要转发的报文。
10.一种基于匹配过滤判断的智能变电站HSR节点转发装置,其特征在于,所述装置包括:
组网模块:用于基于多个DANH通信节点组成一个HSR环网通信;
匹配模块:用于当某一个DANH通信节点中的端口接收到报文时,对所述报文进行匹配过滤判决,所述报文为码流报文;
第一转发模块:用于在判断需要转发所述报文时,则产生判决有效标志,立即启动转发报文程序,对所述报文进行转发;
校验缓存模块:用于当某一个DANH通信节点中的端口正在发送数据时接收到报文,则在发送本DANH通信节点数据的同时,将接收到的所述报文进行CRC校验,并在完成校验后缓存至发送缓存区;
第二转发模块:用于基于CRC校验结果在发送空闲时将发送缓存区内的报文转发出去。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010583375.0A CN111800324B (zh) | 2020-06-23 | 2020-06-23 | 智能变电站hsr节点转发方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010583375.0A CN111800324B (zh) | 2020-06-23 | 2020-06-23 | 智能变电站hsr节点转发方法及装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111800324A true CN111800324A (zh) | 2020-10-20 |
CN111800324B CN111800324B (zh) | 2022-03-11 |
Family
ID=72803745
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010583375.0A Active CN111800324B (zh) | 2020-06-23 | 2020-06-23 | 智能变电站hsr节点转发方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111800324B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112751725A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-05-04 | 浙江中控技术股份有限公司 | 一种hsr环网通信装置及其通信方法 |
CN115376304A (zh) * | 2021-05-21 | 2022-11-22 | 西门子股份公司 | 用于电力系统的保护信令的传输装置与传输方法 |
CN115499359A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-20 | 四川灵通电讯有限公司 | 基于标准hsr协议浪费链路资源的改进方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070198900A1 (en) * | 2006-02-23 | 2007-08-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Network intermediate device and method thereof |
CN101917316A (zh) * | 2010-09-13 | 2010-12-15 | 北京航空航天大学 | 一种高速实时工业以太网的通信方法及装置 |
CN107508696A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-12-22 | 中国南方电网有限责任公司 | 一种提高hsr环网运维可靠性的装置及方法 |
CN109120063A (zh) * | 2017-06-22 | 2019-01-01 | 许继集团有限公司 | 一种即插即用传感器监测方法及其系统和采集单元 |
CN109474496A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-03-15 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 网络测试方法及装置、存储介质及网元 |
CN110113242A (zh) * | 2019-05-07 | 2019-08-09 | 南京磐能电力科技股份有限公司 | 环形通信网络中多节点同步采样和数据传输方法 |
CN110943889A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-03-31 | 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 | 一种智能变电站就地化环网通讯测试装置及方法 |
-
2020
- 2020-06-23 CN CN202010583375.0A patent/CN111800324B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070198900A1 (en) * | 2006-02-23 | 2007-08-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Network intermediate device and method thereof |
CN101917316A (zh) * | 2010-09-13 | 2010-12-15 | 北京航空航天大学 | 一种高速实时工业以太网的通信方法及装置 |
CN109120063A (zh) * | 2017-06-22 | 2019-01-01 | 许继集团有限公司 | 一种即插即用传感器监测方法及其系统和采集单元 |
CN107508696A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-12-22 | 中国南方电网有限责任公司 | 一种提高hsr环网运维可靠性的装置及方法 |
CN109474496A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-03-15 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 网络测试方法及装置、存储介质及网元 |
CN110113242A (zh) * | 2019-05-07 | 2019-08-09 | 南京磐能电力科技股份有限公司 | 环形通信网络中多节点同步采样和数据传输方法 |
CN110943889A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-03-31 | 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 | 一种智能变电站就地化环网通讯测试装置及方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION: "IEC 62439-3", 《IEC 62439-3》 * |
史皓然: "智能化变电站过程层通信冗余网络的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112751725A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-05-04 | 浙江中控技术股份有限公司 | 一种hsr环网通信装置及其通信方法 |
CN115376304A (zh) * | 2021-05-21 | 2022-11-22 | 西门子股份公司 | 用于电力系统的保护信令的传输装置与传输方法 |
CN115499359A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-20 | 四川灵通电讯有限公司 | 基于标准hsr协议浪费链路资源的改进方法 |
CN115499359B (zh) * | 2022-09-15 | 2023-12-29 | 四川灵通电讯有限公司 | 基于标准hsr协议浪费链路资源的改进方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111800324B (zh) | 2022-03-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111800324B (zh) | 智能变电站hsr节点转发方法及装置 | |
US4970720A (en) | Packet communication exchange including dummy packet transmission | |
US9461841B2 (en) | Communication system, communication method, node, and program for node | |
EP0758824B1 (en) | Compact, adaptable, bridging/routing switch | |
US4567590A (en) | Message stripping protocol for a ring communication network | |
KR20060064692A (ko) | 패킷 전송방법 및 패킷 전송장치 | |
CN110912655A (zh) | 一种数据冗余备份方法、装置、设备及介质 | |
CN106576108B (zh) | 通信系统中的通信方法和设备及系统 | |
US6430192B1 (en) | Method for transmitting multimedia packet data using a contention-resolution process | |
GB2371439A (en) | Method and apparatus for tunneling packets in a packet data system | |
CN112566180B (zh) | 一种提升tetra系统分组数据传输速率的方法 | |
JP2001186171A (ja) | データパケット転送網とデータパケット転送方法 | |
CN107566294B (zh) | 一种适用于iec62439标准的网络风暴抑制方法 | |
CN112822048B (zh) | 一种无损保护倒换实现方法与系统 | |
CN101232508A (zh) | 加速多生成树协议网络拓扑收敛的方法及设备 | |
CN117041393A (zh) | 冗余报文的处理方法、装置及冗余桥网络 | |
CN111447078A (zh) | 一种基于组播协议的以太网热备热切换的冗余方法 | |
CN113225376B (zh) | 一种基于fpga的以太网帧与sdn数据帧的适配方法 | |
CN110557369A (zh) | 基于国产操作系统内核态的高速数据处理平台 | |
CN112491666B (zh) | 一种针对电网广域相位测量系统的弹性可靠路由器 | |
CN115514593A (zh) | 工业控制环网链路中断快速获取链路节点数据的方法 | |
KR101442567B1 (ko) | 링 네트워크 토폴로지에서 프레임기반 라우팅을 이용한 프레임 무손실 통신 방법 | |
CN113238537A (zh) | 一种基于以太网的高速工业现场总线及其数据传输方法 | |
KR100258264B1 (ko) | 이더넷 스위치를 이용한 3계층 라우팅 처리방법 및 장치 | |
CN115622960A (zh) | 一种列车以太网网络数据冗余传输方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |