CN113890780B - 一种电力通信网络调度方法 - Google Patents

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Abstract

本申请属于电力网络通信技术领域，尤其涉及一种电力通信网络调度方法。包括如下步骤：建立基于通信总线协议的通信网络的步骤；确定重点通信业务的步骤；对重点通信业务进行优先级排序的步骤；基于优先级排序执行预读取操作；完成通信网络调度。本申请的电力通信网络调度方法能够提高重点优先数据的传输效率和权重，防止部分输出业务拥堵或迟滞，数据传递不畅问题，充分调动各终端的传输能力，实现提质增效的目的。本申请对于系统的运行负载压力小，系统持续运行的稳定性以及成本更好，更便于实现和适配升级，同时准备工作量更少更简单，对于基础网络算力资源的均衡性要求更低，使用更加灵活。

Description

一种电力通信网络调度方法
技术领域
本申请属于电力网络通信技术领域，尤其涉及一种电力通信网络调度方法。
背景技术
通信技术的发展以及基础硬件设备的不断升级改造，不断提高了电力网络工作的智能化和自动化，广泛分布在各基层站点内的终端设备通过电力通信网络不断向中心控制系统传递实时数据信息，依靠极少的工作人员即可实现大范围电网区域的实时监控和应急处置，有效解放了电力系统人力资源，降低了人工成本。而随着电力系统智能化、控制信息数据化、操作进程自动化的不断推进，电力系统内部负责实现通信的网络结构负载不断提高，与其他民用或产业的通信网络不通，电力通信网络系统既具有分区化特点又要求各区域系统数据结构等相对统一，同时通信系统内数据种类多，信息类型多样，设备间信息流道错综复杂，而随着时间的增加，新的电网供电区域的不断接入，老旧片区的不断改造升级，使得电网通信系统的负担逐渐增大，系统内各数据中心在运行中后期时常发生同时期多个终端连接和传递数据，导致超负荷运行，并产生拥堵，信息流传递不畅的问题，对于电网长期稳定运行带来隐患。
发明内容
本申请的目的在于，提供一种用于防止单一终端连数据拥堵排队问题，改善通信网络数据传递方案，提高数据传递效率以及各终端利用率，避免一端拥堵多端围观现象发生的电力通信网络调度方法。
为实现上述目的，本申请采用如下技术方案。
一种电力通信网络调度方法，包括如下步骤：
步骤1.建立基于通信总线协议的通信网络的步骤；
所述通信网络包括区域主干网络和站内终端网络；
区域主干网络由若干固定片区通过线性结构连接的区域通讯设备组成，所述区域通讯设备与相应片区内若干站点通信设备连接；所述区域通讯设备用于，当站内终端设备通信网络发生变化时，重新分配网络地址、构建新的拓扑网络、并对站点通信设备进行序列更新；
站内终端网络由一个主线终端网络以及若干冗余终端网络构成，各冗余终端网络与主线终端网络并联组网；所述主线终端网络和冗余终端网络由若干通过线性结构连接的终端通讯中心设备构成；对于任意冗余终端网络，按照连接顺序，其中终端通讯中心设备与主线终端网络中对应的终端通讯中心设备连接；对于站内的任意终端设备，每个终端设备与主线终端网络以及至少一个冗余终端网络中的终端通讯中心设备连接；
步骤2.确定重点通信业务的步骤；
对于在前述通信网络中执行的通信业务，判断其是否涉及重点优先数据的传输读取，基于通信系统自身计算力水平指定预读取阈值K，对于通信业务集合中所含重点优先数据传输任务占比超过预设比例的通信业务，假设某项通信业务i涉及到数据传输任务总数量为Si，已经进入通信网络中的数据传输任务总数量为Fi，则该通信业务i的进行度若Ki≥K，则将其加入优先通信业务群{i}；
步骤3.对重点通信业务进行优先级排序的步骤；
对于优先通信业务群{i}中的所有通信业务，根据其预期传输质量进行排序；具体而言，对于任意通信业务i，其预期传输质量IQuality＝αT*+βR*；
其中
式中T为任意通信业务预期传输延时；是指丢包评价参数，r为任意通信业务的丢包率；*表示归一处理；α、β为实数且α+β＝1；
步骤4.基于优先级排序执行预读取操作
根据预期传输质量IQuality对优先通信业务群{i}中的所有通信业务进行优先级排序，选择传输质量IQuality取值最小的通信业务启动预读取操作；
步骤5.完成通信网络调度
检测优先通信业务群{i}中是否还有其他等待传输的通信业务，若有则返回S3，若没有则停止调度。
对前述电力通信网络调度方法的进一步改进或具体实施方案，所述步骤2还包括，用于优化控制参数的步骤，具体而言，先求解预期传输延时T和丢包评价参数R的标准差，计算标准差与平均值之间的偏离率，并使用两者的偏离率对α、β的权重进行分配。
对前述电力通信网络调度方法的进一步改进或具体实施方案，所述步骤4中，预读取操作将优先启动通信业务i的全部未进入通信网络中的数据传输任务；在通信业务i启动预读取操作之后，检测该项业务中数据传输任务对数据资源的利用情况，若检测到多个数据传输任务同时从同一个输出终端获取数据，则会导致多个数据传输任务进入排队机制，迅速增加数据传输时间，并导致传输资源的闲置，因此若检测到此类输出终端，舍弃该输出终端的该轮输出，以使各数据传输任务对其他节点的数据进行预读取，若所有节点均已被占用，则等待一段时间T之后再重复操作，等待时间其中t0为通信网中单位数据传输所需要的时间；fi为已完成预读取操作的数据传输任务的总量；si为将要执行预读取操作的数据传输任务总量。
其有益效果在于：
本申请的电力通信网络调度方法能够提高重点优先数据的传输效率和权重，防止部分输出业务拥堵或迟滞，数据传递不畅问题，充分调动各终端的传输能力，实现提质增效的目的。本申请对于系统的运行负载压力小，系统持续运行的稳定性以及成本更好，更便于实现和适配升级，同时准备工作量更少更简单，对于基础网络算力资源的均衡性要求更低，使用更加灵活。
附图说明
图1是基于通信总线协议的通信网络的简化示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本申请作详细说明。
本申请的电力通信网络调度方法，包括如下步骤：
步骤1.建立基于通信总线协议的通信网络的步骤
如图1所示，所述通信网络包括区域主干网络和站内终端网络；
区域主干网络由若干固定片区通过线性结构连接的区域通讯设备组成，所述区域通讯设备与相应片区内若干站点通信设备连接；所述区域通讯设备用于，当站内终端设备通信网络发生变化时，重新分配网络地址、构建新的拓扑网络、并对站点通信设备进行序列更新；
站内终端网络由一个主线终端网络以及若干冗余终端网络构成，各冗余终端网络与主线终端网络并联组网；所述主线终端网络和冗余终端网络由若干通过线性结构连接的终端通讯中心设备构成；对于任意冗余终端网络，按照连接顺序，其中终端通讯中心设备与主线终端网络中对应的终端通讯中心设备连接；对于站内的任意终端设备，每个终端设备与主线终端网络以及至少一个冗余终端网络中的终端通讯中心设备连接；
步骤2.确定重点通信业务的步骤；
对于在前述通信网络中执行的通信业务，判断其是否涉及重点优先数据的传输读取，基于通信系统自身计算力水平指定预读取阈值K，对于通信业务集合中所含重点优先数据传输任务占比超过预设比例的通信业务，假设某项通信业务i涉及到数据传输任务总数量为Si，已经进入通信网络中的数据传输任务总数量为Fi，则该通信业务i的进行度若Ki≥K，则将其加入优先通信业务群{i}；
步骤3.对重点通信业务进行优先级排序的步骤；
对于优先通信业务群{i}中的所有通信业务，根据其预期传输质量进行排序；
对于任意通信业务i，其预期传输质量IQuality＝αT*+βR*；
其中
式中T为任意通信业务预期传输延时；是指丢包评价参数，r为任意通信业务的丢包率；*表示归一处理；α、β为实数且α+β＝1；
在进一步优化过程中，为了提高参数的准确性，再考虑系统算力和资源利用情况下，还可以对相关参数进行进一步优化，使其更接近实际情形，具体而言，先求解预期传输延时T和丢包评价参数R的标准差，计算标准差与平均值之间的偏离率，并使用两者的偏离率对α、β的权重进行分配；
步骤4.基于优先级排序执行预读取操作
根据预期传输质量IQuality对优先通信业务群{i}中的所有通信业务进行优先级排序，选择传输质量IQuality取值最小的通信业务启动预读取操作；
具体而言，预读取操作将优先启动通信业务i的全部未进入通信网络中的数据传输任务；在通信业务i启动预读取操作之后，检测该项业务中数据传输任务对数据资源的利用情况，若检测到多个数据传输任务同时从同一个输出终端获取数据，则会导致多个数据传输任务进入排队机制，迅速增加数据传输时间，并导致传输资源的闲置，因此若检测到此类输出终端，舍弃该输出终端的该轮输出，以使各数据传输任务对其他节点的数据进行预读取，若所有节点均已被占用，则等待一段时间T之后再重复操作，等待时间其中t0为通信网中单位数据传输所需要的时间；fi为已完成预读取操作的数据传输任务的总量；si为将要执行预读取操作的数据传输任务总量；
步骤5.完成通信网络调度
检测优先通信业务群{i}中是否还有其他等待传输的通信业务，若有则返回S3，若没有则停止调度。
前述方法不仅能够提高重点优先数据的传输效率和权重，还通过前期权重分配操作，对传输过程中的输出效率进行排序和利用，有效防止部分输出业务拥堵或迟滞，数据传递不畅问题，集合预读取操作，能够有效利用通信系统传输资源的利用率，即能够充分调动各终端的传输能力，还有效杜绝了终端超负荷运行的问题，对于通信系统的团硬件层次均具有良好的改善提升效果，实现提质增效的目的。
与现有技术方案中基于自由组合方式的遗传优选方法相比，本申请对于系统的运行负载压力更小，因此系统持续运行的稳定性以及成本更好，同时在数据传输质量、传输速率以及终端负载程序上具有更好的表现。与现有技术中基于区域分解定向最优通讯线路的技术方案相比，本申请不依赖于特定网络拓扑结构，更便于实现和适配升级，同时准备工作量更少更简单，对于基础网络算力资源的均衡性要求更低，使用更加灵活。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本申请作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.一种电力通信网络调度方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1.建立基于通信总线协议的通信网络的步骤；
所述通信网络包括区域主干网络和站内终端网络；
区域主干网络由若干固定片区通过线性结构连接的区域通讯设备组成，所述区域通讯设备与相应片区内若干站点通信设备连接；所述区域通讯设备用于，当站内终端设备通信网络发生变化时，重新分配网络地址、构建新的拓扑网络、并对站点通信设备进行序列更新；
站内终端网络由一个主线终端网络以及若干冗余终端网络构成，各冗余终端网络与主线终端网络并联组网；所述主线终端网络和冗余终端网络由若干通过线性结构连接的终端通讯中心设备构成；对于任意冗余终端网络，按照连接顺序，其中终端通讯中心设备与主线终端网络中对应的终端通讯中心设备连接；对于站内的任意终端设备，每个终端设备与主线终端网络以及至少一个冗余终端网络中的终端通讯中心设备连接；
步骤2.确定重点通信业务的步骤；
对于在前述通信网络中执行的通信业务，判断其是否涉及重点优先数据的传输读取，基于通信系统自身计算力水平指定预读取阈值K，对于通信业务集合中所含重点优先数据传输任务占比超过预设比例的通信业务，假设某项通信业务i涉及到数据传输任务总数量为Si，已经进入通信网络中的数据传输任务总数量为Fi，则该通信业务i的进行度若Ki≥K，则将其加入优先通信业务群{i}；
步骤3.对重点通信业务进行优先级排序的步骤；
对于优先通信业务群{i}中的所有通信业务，根据其预期传输质量进行排序；具体而言，对于任意通信业务i，其预期传输质量IQuality＝αT*+βR*；
其中
式中T为任意通信业务预期传输延时；是指丢包评价参数，r为任意通信业务的丢包率；*表示归一处理；α、β为实数且α+β＝1；
步骤4.基于优先级排序执行预读取操作
根据预期传输质量IQuality对优先通信业务群{i}中的所有通信业务进行优先级排序，选择预期传输质量IQuality取值最小的通信业务启动预读取操作；
步骤5.完成通信网络调度
检测优先通信业务群{i}中是否还有其他等待传输的通信业务，若有则返回S3，若没有则停止调度。
2.根据权利要求1所述的一种电力通信网络调度方法，其特征在于，所述步骤2还包括，用于优化控制参数的步骤，具体而言，先求解预期传输延时T和丢包评价参数R的标准差，计算标准差与平均值之间的偏离率，并使用两者的偏离率对α、β的权重进行分配。
3.根据权利要求1所述的一种电力通信网络调度方法，其特征在于，所述步骤4中，预读取操作将优先启动通信业务i的全部未进入通信网络中的数据传输任务；在通信业务i启动预读取操作之后，检测该项业务中数据传输任务对数据资源的利用情况，若检测到多个数据传输任务同时从同一个输出终端获取数据，舍弃该输出终端的该轮输出，以使各数据传输任务对其他节点的数据进行预读取，若所有节点均已被占用，则等待一段时间T之后再重复操作，等待时间其中t0为通信网中单位数据传输所需要的时间；fi为已完成预读取操作的数据传输任务的总量；si为将要执行预读取操作的数据传输任务总量。
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