智能电网中WirelessHART网络端到端数据传输的时延分析方法技术

本发明专利技术涉及一种智能电网中WirelessHART网络端到端数据传输的时延分析方法，属于智能电网技术领域。该方法将每个传输信道映射为一个处理器，从而将数据流映射为多处理器上执行的任务，根据调度算法分析数据流端对端传输时信道竞争引起的时延和传输冲突时引起的时延，将时延与数据流的截止时间进行对比，可以快速确定每个数据流的可调度性，为网络优化提供依据。

Delay analysis method for end-to-end data transmission in WirelessHART network of smart grid

The invention relates to a delay analysis method for end-to-end data transmission of a WirelessHART network in a smart grid, belonging to the technical field of the smart grid. The method of each transmission channel is mapped to a processor to map the data flow for the implementation of multi processor task scheduling algorithm based on data flow analysis of time delay and transmission delay caused by the conflict caused by the channel competition when the end transmission, delay and data flow cut-off time is compared, can quickly determine each data flow scheduling, provide the basis for network optimization.

【技术实现步骤摘要】
智能电网中WirelessHART网络端到端数据传输的时延分析方法
本专利技术涉及一种智能电网中WirelessHART网络端到端数据传输的时延分析方法，属于智能电网

技术介绍
在我国电力行业中，智能电网已日渐成为电网建设和发展的重要分支。作为技术支撑，传统的有线通信技术已经不能满足智能电网智能化、自动化的发展要求，在此背景下，无线通信技术凭借其带宽大、传输距离远、灵活性强、扩展方便的特点在智能电网中得到广泛应用。但其仍存在时延不稳定、信号易被截获，可靠性安全性相对较低的问题。其中安全性问题通过信息隐藏新技术得到极大改善，而目前由于时延抖动带来的可靠性缺失问题仍没有得到有效解决。因此，通过对智能电网中应用的典型无线技术进行端到端时延分析进而制定可靠的稳定时延方案具有重要应用价值与现实意义，特别是针对当前得到广泛关注的WirelessHART无线通信标准。目前，无线网络中的实时传输调度已经得到广泛研究，然而，其中大部分都未涉及WirelessHART网络。在一些文献中研究了基于CSMA/CA协议的调度，但WirelessHART中普遍采用基于TDMA的协议来实现可预测延迟调度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电网中WirelessHART网络端到端数据传输的时延分析方法，若一个实时工作负载F包含n个数据流，即F＝{F1，F2，...，Fn}，实时工作负载F的数据流按其优先级的降序排列，WirelessHART网络中有多个具有相同能力的传输信道上进行调度，所有的数据流共享m个可串行使用的资源l1,l2,...,lm；数据流Fi进行端对端传输的时延分析包括以下步骤：一、最大阻塞时间分析数据流Fi的传输周期为Ti、预设的截止时间为di，将每个传输信道映射为一个处理器，从而将数据流Fi映射为多处理器上执行的周期为Ti、优先级与Fi相同的任务，1≤i≤n；数据流Fi的WCPT值为ei，表示数据流Fi...

【技术特征摘要】
1.一种智能电网中WirelessHART网络端到端数据传输的时延分析方法，若一个实时工作负载F包含n个数据流，即F＝{F1，F2，...，Fn}，实时工作负载F的数据流按其优先级的降序排列，WirelessHART网络中有多个具有相同能力的传输信道上进行调度，所有的数据流共享m个可串行使用的资源l1,l2,...,lm；数据流Fi进行端对端传输的时延分析包括以下步骤：一、最大阻塞时间分析数据流Fi的传输周期为Ti、预设的截止时间为di，将每个传输信道映射为一个处理器，从而将数据流Fi映射为多处理器上执行的周期为Ti、优先级与Fi相同的任务，1≤i≤n；数据流Fi的WCPT值为ei，表示数据流Fi的最坏情况处理时间；数据流Fi的WCRT值为ri，表示数据流Fi中的数据包响应时间的最大值；数据流Fi访问资源lq的最大次数为Ni,q，数据流Fi使用资源lq作为单一访问的最大持续时间为Li,q；对于任一个比数据流Fi高优先级的数据流Fx，1≤x＜i，表示数据流Fx传输时对数据流Fi端到端传输过程中针对资源lq的第v个请求，表示由于数据流Fi执行请求带来的真实阻塞，1≤q≤m，相应的阻塞比例表示如下：令实时工作负载F中与数据流Fi分配于同一信道的数据流组成局部数据流集合Fl，与数据流Fi分配于同一信道的数据流组成远端数据流集合Fr，则最大阻塞时间的边界函数为：式中，为最大本地阻塞时间的边界；为最大远程阻塞时间的边界；表示数据流Fx在端到端传输过程中请求资源lq的次数；二、响应时延分析利用响应时间分析方法确定每个数据流Fi的WCRT值ri，即结合所述最大阻塞时间的边界函数对以下迭代式进行迭代运算：其中ri(0)＝ei；h∈[1,i-1]，即数据流Fh的优先级高于数据流Fi的优先级；Ch...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦磊，陆忞，郭少勇，朱红，王宏延，李维，李秋生，邵明驰，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司南京供电公司，国网江苏省电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32