[发明专利]一种基于QoS的智能电力通信业务差分调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种基于QoS的智能电力通信业务差分调度方法。

背景技术

智能电网被视为下一代电网，具有提供可再生能源，智能控制，高效率，高可靠性的优点，能够有效解决传统电网存在的问题和挑战。为了平衡能源供需，客户和电网设施之间需要建立有效的双向通信，以满足信息实时交互的要求。大量的控制命令，监控数据和智能电表读取的计价信息都将通过智能电网通信网络传输。无线通信的覆盖范围大，覆盖节点多，可以作为智能电网通信网络的优选选项。但是，工业、科学和医疗(Industrial,Scientific and Medical,ISM)频带已经变得拥挤，不能保证服务质量(Quality of Service,QoS)，购买许可频段将增加电网工程的负担，同时，其他授权频段也是以固定和低效的方式使用。为应对这些挑战，在智能电网中引入了认知无线电(Cognitive Radio,CR)，它能够提高频谱资源利用率，并且提供了相当大的带宽进行大规模数据传输。认知无线电的能够允许低优先级的次要用户(Secondary User,SU)临时的接入和使用暂时未被高优先级主用户(Primary User,PU)占用的授权频段，从而有效的提高整个频谱资源的利用率，保证了智能电网巨大的数据流量。在基于认知无线电的智能电网通信网络的研究中，本专利设计了频谱接入方案以优化智能电网的QoS。智能电网中的不同业务具有不同的QoS要求，例如，变电站将高压电转化为低压电并将其分发到附近配电网，需要高的QoS，应该以高优先级使用可用频谱来传输重要数据；智能电网中的仪表读取服务需要低QoS，因为没有必要实时上传电能消耗数据。但是，家用智能电表除了读表业务，也可以检测和报告故障。如果有紧急情况，例如设备损坏，智能电表必须报告紧急情况，应当适当提高其优先级以保证智能电网的可靠性。因此为了保证差分QoS，还要动态调整SU的优先级，根据优先级动态灵活地为其分配可用通道。

目前的电力通信的控制方法，通过四个步骤完成：第一，划分电力通信网业务类别；按照电力通信网业务在电力通信中的重要作用划分多个电力通 信网业务安全类别；该电力通信网业务在电力通信中的重要作用由高至低划分电力通信网业务安全类别由低至高；第二，设定电力通信网业务重要度ri；根据第一步划分电力通信网业务类别,依据所述电力通信网业务类别在电力系统业务中所起到的作用重要度设定电力通信网业务重要度ri值,电力通信网业务安全类别越高设定电力通信网业务重要度ri值越低；第三，设定电力通信网业务DSCP值；按照业务重要度的高低和业务类别分配DSCP值,每一种业务设定一个DSCP值,根据IP数据包中DSCP标签数值将DSCP值设定为二进制编码值,在电力通信网中进行数据通信时,不同DSCP值的业务分配不同的链路和路由；第四，电力通信网QoS业务的优化控制；该控制过程步骤如下：(1)首先对电力通信网中的各种业务进行各种粒度的业务识别,(2)根据步骤(1)的业务识别结果分配相应的DSCP标签值；(3)在获得DSCP值后,基于业务流的目的地一级索引的路由选择优化控制；(4)对到达同一目的地址业务,以业务的DSCP值为二级索引,再进行基于DSCP值二级索引的路由选择优化控制。

或者是一种电力通信网络中QoS能效的分级方法，通过二个步骤完成：第一，对电力通信网络中传输的数据流进行等间隔的采样,采集待传输数据流的初始发射速率；第二，将待传输数据流从源电力通信网络传递至目的电力通信网络,确定各电力通信网络内路由器的QoS等级，制定控制算法。

或者是一种电力通信网络中路由器服务等级的自适应分级方法，通过二个步骤完成：第一，采集待传数据流的信息,主要记录待传输数据的初始发射速率；考虑到不同业务数据流的粒度不同,即数据流的长度不同,对数据流进行等间隔采样,获得多个数据流片段,记录每一个采样点数据流片段的初始发射速率；第二，在电力通信网络中将待传输数据流从源节点发送至目的节点,确定待分配给各电力通信网络中路由器的QoS等级，按优先级分配网络资源。

上述提及的现有技术存在以下技术问题：