【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力数据处理，具体为一种面向电力通信网络的循环排队转发流量调度方法。
技术介绍
1、电力通信网络是一种利用电力线路传输数据和信息的通信系统。它利用电力线路的传输特性，将数据信号通过电力线路传输到远程地点，实现远程监控、数据传输和通信服务。电力通信网络可以用于监控电力系统的运行状态、故障诊断和远程控制，也可以用于传输数据和信息，实现智能电网、智能家居和远程通信等应用。它具有传输距离远、传输速度快、成本低廉等优点，逐渐成为电力系统、城市建设和工业生产中的重要通信手段。
2、2006年ieee成立了avb工作组，制定了一系列新的802.1技术标准，对现有以太网进行功能扩充，包括带宽保持、限制延时和精确时钟同步，提供了高质量、低延时、时间同步的音视频局域网解决方案。随着工业4.0概念的提出，工业互联网对实时以太网技术的需求迅速增长，在2012年，avb工作组更名为tsn工作组。tsn工作组的目标是为实时通信提供一种标准化的解决方案，以确保数据在网络中的传输和处理过程中能够满足严格的时间要求。这些标准包括了诸如时间同步、低延迟、带宽保障等方面的技术规范。
3、为了实现确定性传输，tsn引入了几种流量整形器。最常用的是标准ieee802.1qbv提出的时间感知整形器(tas)需要对网络中交换机的每个队列的门控列表(gcl)进行动态配置，在大规模网络中这样的配置复杂度很高。
4、为了降低配置复杂度，标准ieee 802.1qch提出了循环排队转发(cqf)。cqf是一种基于乒乓队列的模型，通过
5、在此背景下，为了更好了解现有技术的发展情况，对已有的论文和专利进行了检索、比较和分析，筛选出如下与本专利技术相关度比较高的技术信息：
6、文献方案1：《ieee 802.1qbv gate control list synthesis using arraytheory encoding》的作者将ieee 802.1qbv中定义的gcl的通信调度合成形式化为通过一阶数组理论表示的约束系统，制定了必要的约束。同时，使用通用smt/omt求解器求解tas门控列表。
7、文献方案2：《injection time planning:making cqf practical in time-sensitive networking》的作者提出注入时间规划(itp)以解决cqf调度问题，并设计了对应的tabu-itp求解器用于求解基本的cqf调度问题。
8、文献方案3：《joint routing and scheduling with cyclic queuing andforwarding for time-sensitive networks》作者提出了一种联合路由和负载平衡调度优化(jrs-lb)算法，以提高调度成功率和网络资源利用率，该算法联合考虑tt流量的注入时隙偏移、调度和路由。
9、上述文献方案关注于tsn流量调度。文献方案1基于tas生成调度方案，需要动态配置交换机门控列表，在大规模网络下，时间复杂度过高。文献方案2和3使用循环排队转发(cqf)，降低了配置复杂度。文献方案2未结合路由进行调度，影响了解空间大小和调度成功率。文献方案3使用增量调度结合贪心算法，可能会陷入局部最优解。
10、因此，设计一种面向电力通信网络的循环排队转发流量调度方法是很有必要的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种面向电力通信网络的循环排队转发流量调度方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种面向电力通信网络的循环排队转发流量调度方法，包括以下步骤：
4、s100、构建网络模型：网络拓扑环境使用图g(v，e)，其中，v表示点集包括终端设备和交换机，为边集，表示节点之间的有向连接，交换机节点具备tsn功能，交换机使用两个队列实现cqf，设为q1与q2，两者进行循环接收与发送，即奇数周期时q1用于接收q2用于发送，偶数周期时q1用于发送q2用于接收；
5、s200、设定cqf确定性传输的约束条件：包括循环周期约束、端到端时延约束与队列资源约束；
6、s300、设定调度算法：采用模拟退火算法生成网络的调度算法；
7、s400、基于s200的约束条件及s400的调度算法，产生整体目标函数。
8、根据上述技术方案，s100的具体工作方法如下：
9、当数据流进入交换机时，q1的接收门打开，到达的数据在周期t进入q1，同时q2的输出发送门打开，数据传送到下一个开关；
10、在缓冲区中最后一帧传输之后的一段间隙之后，下一个周期t到达，q1的输出发送门打开并发送上一周期接收到的帧，q2的接收门打开并开始接收新的帧；
11、基于上述循环，实现固定时长的传输，在选择适当的周期t后，端到端时延只与t和跳数h有关，其中：
12、端到端时延最大值为：
13、lmax＝(h+1)×t
14、端到端时延最小值为：
15、lmin＝(h-1)×t
16、tt流fi由[源地址，目的地址，周期，数据大小，端到端时延上限]的五元组表示：
17、fi＝{src，dst，period，size，ddl}。
18、根据上述技术方案，s200的各条件约束具体如下：
19、循环周期约束：一个循环周期t内下游交换机需要能够接收上游交换机节点发送的所有数据帧，该约束可以描述为：
20、
21、其中，mtu为最大传输单元，queuesize为队列长度，bandwidth为带宽，dprop为传播时延，dproc为处理时延；
22、另外，所有流的周期都可以被循环周期t整除，即t需要为流周期的公约数：
23、t＝gcd(f.periods)
24、式中gcd为最大公约数，f.periods为流的周期集合；
25、端到端时延约束：数据帧需要在指定时间内完成传输，端到端时延应当小于流的端到端时延需求，该约束可以描述为：
26、fi.ddl≥fi.offset+(h+1)×t
27、式中，fi.ddl为端到端时延需求，fi.offset为注入时间；
28、队列资源约束：基于tsn交换机的队列资源是有限的，故而队列中缓存的数据帧数量不能超过队列长度上限，则该约束可以描述为：
29、
30、
31、式中：为对垒中缓存的数据帧，为队列剩余空间，qlen为队列长度上限。
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1.一种面向电力通信网络的循环排队转发流量调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种资产定价模型的计算方法，其特征在于，S100的具体工作方法如下：
3.根据权利要求1所述的一种资产定价模型的计算方法，其特征在于，S200的各条件约束具体如下：
4.根据权利要求1所述的一种资产定价模型的计算方法，其特征在于，S300的具体方法如下：
5.根据权利要求1所述的一种资产定价模型的计算方法，其特征在于，S400的目标函数具体方式如下：
【技术特征摘要】
1.一种面向电力通信网络的循环排队转发流量调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种资产定价模型的计算方法，其特征在于，s100的具体工作方法如下：
3.根据权利要求1所述的一种资产定价模型的计算方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晔，谭潇文，王渭，冯国礼，王逸夫，马润，雷子乐，叶聪，
申请(专利权)人：国网宁夏电力有限公司信息通信公司，
类型：发明
国别省市：
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