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AFDX协议性能分析及调度算法研究 被引量:35
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作者 陈昕 周拥军 +1 位作者 蒋文保 万剑雄 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1000-1005,共6页
本文围绕航空电子网络数据传输协议AFDX的关键技术——虚电路调度算法,进行了深入分析,提出了AFDX静态优先级队列调度算法AVLSP.运用Network Calculus理论与方法,对AVLSP算法进行理论证明,并构建仿真平台,对所提出的AVLSP调度算法进行... 本文围绕航空电子网络数据传输协议AFDX的关键技术——虚电路调度算法,进行了深入分析,提出了AFDX静态优先级队列调度算法AVLSP.运用Network Calculus理论与方法,对AVLSP算法进行理论证明,并构建仿真平台,对所提出的AVLSP调度算法进行仿真验证,结果证明AVLSP调度算法有效地减少了紧急数据的最大延迟抖动,较好地满足了航空电子网络数据传输的实时性要求. 展开更多
关键词 航空电子全双工交换以太网 网络演算 延迟上界 抖动分析
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基于网络演算的流量整形模型 被引量:24
2
作者 张信明 陈国良 顾钧 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第12期2225-2230,共6页
流量整形对QoS(quality of service)控制有着重要的影响.总结并优化了最近几年发展起来的能够深刻透视计算机网络业务流控制问题的网络演算技术,采用网络演算技术建立了包括贪婪无损失整形器、无缓冲区整形器及固定缓冲区长度整形器的... 流量整形对QoS(quality of service)控制有着重要的影响.总结并优化了最近几年发展起来的能够深刻透视计算机网络业务流控制问题的网络演算技术,采用网络演算技术建立了包括贪婪无损失整形器、无缓冲区整形器及固定缓冲区长度整形器的一般性模型,获得了3种整形器的输入/输出特性以及整形器可提高QoS控制机制的效率等结果. 展开更多
关键词 网络演算 流量整形模型 服务质量 INTERNET 计算机网络
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计算AFDX延迟的网络演算方法 被引量:26
3
作者 杨云 熊华钢 《电光与控制》 北大核心 2008年第9期57-60,共4页
介绍了航空电子全双工以太网的关键概念,并指出应用此技术时必须给出其数据帧延迟上界。分析了数据包在航空电子全双工以太网中的处理过程。给出了由网络演算方法得出的数据帧在数据接收、数据过滤、数据交换,端口存贮转发过程中的延迟... 介绍了航空电子全双工以太网的关键概念,并指出应用此技术时必须给出其数据帧延迟上界。分析了数据包在航空电子全双工以太网中的处理过程。给出了由网络演算方法得出的数据帧在数据接收、数据过滤、数据交换,端口存贮转发过程中的延迟。最后指出运用此方法得到的结果可作为适航依据。 展开更多
关键词 航空电子全双工以太网 网络演算 延迟
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智能电网信息流的建模和静态计算方法研究 被引量:23
4
作者 何瑞文 汪东 +3 位作者 张延旭 蔡泽祥 贺小旺 陈宇辉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1527-1535,共9页
现有的电力系统能量流分析已经形成一套完整的建模与定量分析方法体系,其中并未明确计及通信、保护和控制的信息流特性。目前面向电力系统应用的信息流建模和计算方法的研究几乎还是空白,严重阻碍了电力信息物理融合系统中能量流与信息... 现有的电力系统能量流分析已经形成一套完整的建模与定量分析方法体系,其中并未明确计及通信、保护和控制的信息流特性。目前面向电力系统应用的信息流建模和计算方法的研究几乎还是空白,严重阻碍了电力信息物理融合系统中能量流与信息流耦合分析的研究进程。文中以信息流动的视角,结合图论、矩阵分析和网络演算理论,借鉴电力系统潮流计算方法,系统提出信息流的建模思路和静态计算方法。进一步将所提出方法应用于智能变电站保护信息流的定量分析,计算结果与网络分析仪的实验测试结果非常吻合,表明所提出信息流计算方法的正确性。 展开更多
关键词 智能电网信息系统 保护控制信息流 信息流模型 静态计算方法 网络演算
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基于交换式以太网的列车通信网络实时性研究 被引量:21
5
作者 王涛 王立德 +1 位作者 周洁琼 申萍 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期39-45,共7页
以太网技术具有通信速率高、成本低的优势,目前国内外轨道交通行业都在研究发展基于以太网的列车通信网络。本文以兼容传统以太网协议为前提,研究提高工业以太网实时性的方法。在对列车通信网络需求分析的基础上,提出一种基于交换式以... 以太网技术具有通信速率高、成本低的优势,目前国内外轨道交通行业都在研究发展基于以太网的列车通信网络。本文以兼容传统以太网协议为前提,研究提高工业以太网实时性的方法。在对列车通信网络需求分析的基础上,提出一种基于交换式以太网的列车通信网络的解决方案,为满足列车重要数据的实时性要求,提出列车级交换机采用混合调度算法,以降低列车实时数据在交换机缓冲队列中的排队时延。运用网络演算理论分析列车实时数据的端到端时延上界,并通过网络仿真技术验证本方案应用于列车通信网络这一特定场合的可行性和有效性。 展开更多
关键词 交换式以太网 列车通信网络 混合调度算法 网络演算 网络仿真
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基于随机网络演算的TTE网络时延分析 被引量:17
6
作者 赵露茜 李峭 +1 位作者 林晚晴 熊华钢 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1953-1962,共10页
时间触发以太网(TTE)是一种新颖的混合型时间触发和事件触发的通信网络,通过引入时间触发(TT)流量,增强了航空电子全双工(AFDX)交换式以太网的确定性。虽然TT流量具有完全的时间确定性,但是与AFDX中虚拟链路(VL)兼容的速率约束(RC)流量... 时间触发以太网(TTE)是一种新颖的混合型时间触发和事件触发的通信网络,通过引入时间触发(TT)流量,增强了航空电子全双工(AFDX)交换式以太网的确定性。虽然TT流量具有完全的时间确定性,但是与AFDX中虚拟链路(VL)兼容的速率约束(RC)流量仍具有一定非确定性。传统用于AFDX网络实时性能分析的方法在考虑TT流量固定分区调度时隙的影响下已不再适用,为了保障RC流量的实时性能,分别提出了基于确定性网络演算和随机网络演算两种延迟分析模型。在确定性网络演算下,通过构造TT流量的聚合到达曲线和RC流量的服务曲线以得到RC的确定性延迟上界;在随机网络演算下,通过切诺夫(Chernoff)边界定理构造RC流量的两状态伯努利分布模型,得到概率保证下的延迟上界。对比实验结果表明:随机网络演算模型可以有效减小确定性网络演算模型对RC流量性能分析的悲观性,同时从一定程度上验证了两种理论分析模型的正确性。 展开更多
关键词 航空电子 时间触发以太网 性能分析 网络演算 随机网络演算 延迟上界
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控制网络的确定性延迟演算理论研究 被引量:13
7
作者 王子君 许维胜 +1 位作者 王中杰 吴启迪 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期380-384,共5页
控制网络的服务质量参数,尤其是数据传输的延迟界限,对控制系统的分析和设计尤为重要.网络演算技术能够确定性的建立网络服务质量参数与网络资源之间的映射关系.针对控制网络的特殊性,拓展了网络演算理论,并结合常用的拓扑结构以及调度... 控制网络的服务质量参数,尤其是数据传输的延迟界限,对控制系统的分析和设计尤为重要.网络演算技术能够确定性的建立网络服务质量参数与网络资源之间的映射关系.针对控制网络的特殊性,拓展了网络演算理论,并结合常用的拓扑结构以及调度策略推导出了控制网络服务质量研究中必需的网络演算理论. 展开更多
关键词 网络控制系统 网络演算 到达曲线 服务曲线 延时
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分布式IMA的网络分区方法及其实时性能分析 被引量:15
8
作者 屠晓杰 何锋 +1 位作者 熊华钢 刘成 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期112-120,共9页
针对分布式综合模块化航空电子(IMA)体系结构,在时间、空间分区以及带宽分区的基础上,提出了网络分区的概念,并建立了相应的网络模型、消息模型、流量模型及调度模型。利用网络演算方法,推导了航空电子混合消息集在网络分区下端到端(ETE... 针对分布式综合模块化航空电子(IMA)体系结构,在时间、空间分区以及带宽分区的基础上,提出了网络分区的概念,并建立了相应的网络模型、消息模型、流量模型及调度模型。利用网络演算方法,推导了航空电子混合消息集在网络分区下端到端(ETE)延迟的计算公式;搭建典型网络,通过理论计算对比了网络分区与带宽分区的实时性能。计算结果表明:网络分区下两条硬实时数据流的延迟较带宽分区分别降低了33.5%和74.2%;而弱硬实时与软实时数据流的延迟增加约30%。最后通过OPNET仿真对理论分析所得结果进行了验证,证明网络分区方法符合分布式IMA的分布式架构要求,并满足了系统混合关键性的需求。 展开更多
关键词 航空电子 分布式IMA 网络演算 混合关键性 实时
原文传递
网络演算理论及应用研究 被引量:13
9
作者 张连明 陈志刚 黄国盛 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第27期8-11,173,共5页
网络演算理论是最近发展起来的一种新的网络QoS理论,它是最小加代数(Min-PlusAlgebra)和最大加代数(Max-PlusAlgebra)在网络分析中所取得的一系列应用结果的集合。文章主要对网络演算理论及应用研究进行了全面系统的综述。
关键词 网络演算 到达曲线 服务曲线 上界
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基于TTE的改进加权轮询调度算法 被引量:14
10
作者 张英静 何锋 +1 位作者 卢广山 熊华钢 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1577-1584,共8页
在时间触发以太网(TTE)中,TT消息优先级最高,RC消息只能在TT消息调度的离散时间片内传输,因此,TT消息离线调度表的设计会对RC消息调度产生一定影响。针对这一问题,提出了基于最优时间片的改进加权轮询(MWRR)调度算法。首先,通过TT消息... 在时间触发以太网(TTE)中,TT消息优先级最高,RC消息只能在TT消息调度的离散时间片内传输,因此,TT消息离线调度表的设计会对RC消息调度产生一定影响。针对这一问题,提出了基于最优时间片的改进加权轮询(MWRR)调度算法。首先,通过TT消息约束条件限制获得TT消息离线调度表,进而得到保证RC消息较大资源利用率的时间片信息;其次,在离散时间片对不同类型RC消息进行调度,并运用网络演算方法对其最坏端到端延迟进行分析;最后,通过实验仿真证实了本文算法不仅具有较低的复杂度和较好的公平性,保证了实际应用中算法的可行性,而且在时延性方面均优于先到先得(FIFO)、优先级(PQ)和加权轮询(WRR)调度算法。 展开更多
关键词 时间触发以太网(TTE) 调度算法 速率约束 加权轮询(WRR) 网络演算
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船舶综合电力系统监控网络实时性分析 被引量:13
11
作者 钱美 吴正国 韩江桂 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第15期38-42,46,共6页
针对船舶综合电力系统监控系统对数据传输的实时性需求,分析了数据流的特征,并按照实时性强弱进行了分类。对基于CAN和以太网的两层网络结构,在CAN网络使用固定优先级,而在以太网使用严格优先级队列机制确保实时数据的优先传输。为了评... 针对船舶综合电力系统监控系统对数据传输的实时性需求,分析了数据流的特征,并按照实时性强弱进行了分类。对基于CAN和以太网的两层网络结构,在CAN网络使用固定优先级,而在以太网使用严格优先级队列机制确保实时数据的优先传输。为了评估网络的实时性能,基于网络演算理论对传输时延的上界进行分析计算,给出了各数据流的到达曲线和服务曲线,并得出最大时延的计算表达式。以一个典型的船舶电力系统为例验证了该方法的有效性,为构建合理的综合电力系统网络平台提供了理论依据。 展开更多
关键词 综合电力系统 监控网络 网络演算 时延上界
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时间敏感网络中确定性传输技术综述 被引量:12
12
作者 李宗辉 杨思琪 +2 位作者 喻敬海 邓仰东 万海 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期4334-4355,共22页
时间敏感网络是工业互联网基础设施转型升级的重要研究方向,确定性传输技术是时间敏感网络面向工业控制支撑确定性实时传输需求的核心关键技术,主要包括控制面的时间触发调度技术、转发面的混合传输技术以及确定性时延分析技术.调研了... 时间敏感网络是工业互联网基础设施转型升级的重要研究方向,确定性传输技术是时间敏感网络面向工业控制支撑确定性实时传输需求的核心关键技术,主要包括控制面的时间触发调度技术、转发面的混合传输技术以及确定性时延分析技术.调研了近年来时间敏感网络中确定性传输技术的研究现状并进行了系统地梳理和总结,首先介绍了时间敏感网络不同种类业务流的流量模型;然后基于该流量模型,介绍了控制面的时间触发调度模型、研究现状及其挑战,介绍了转发面时间敏感网络交换机的体系结构、多业务流混合传输策略以及当前方案的不足与改进方向;接着,对整个时间敏感网络的时延模型进行建模分析,介绍基于网络微积分的确定性时延分析技术、研究现状以及可能的改进方向;最后,总结时间敏感网络确定性传输技术所面临的挑战以及未来的研究展望. 展开更多
关键词 时间敏感网络 确定性传输技术 时间触发的调度 混合传输 网络微积分
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AFDX网络端到端时延分析方法 被引量:12
13
作者 赵永库 王红春 唐来胜 《电光与控制》 北大核心 2013年第4期81-83,共3页
针对AFDX网络时延分析问题,研究应用确定性网络演算理论的端到端AFDX网络传输时延分析方法。建立AFDX网络数据传输元模型,确定数据帧网络传输的各个网络元件,分析数据帧传输路径上各网络元件的最大处理时延,累加计算获得整个网络的端到... 针对AFDX网络时延分析问题,研究应用确定性网络演算理论的端到端AFDX网络传输时延分析方法。建立AFDX网络数据传输元模型,确定数据帧网络传输的各个网络元件,分析数据帧传输路径上各网络元件的最大处理时延,累加计算获得整个网络的端到端最大时延。多路复用排队时延是主要的可变时延,也是AFDX网络时延分析的关键。针对典型的先进先出策略和静态优先级排队复用策略,基于网络演算理论,给出其最大时延计算方法。最后,对该方法进行实例分析,表明该方法能够有效计算AFDX网络最差情况下的端到端数据传输时延。 展开更多
关键词 机载网络 AFDX 网络演算 网络时延界限
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基于时间敏感网络的风电场通信网时延特性分析 被引量:12
14
作者 高会生 于文思 韩东升 《现代电力》 北大核心 2021年第4期465-472,共8页
风电场通信系统由于数据采集范围广、数据类型较多等复杂因素,在依靠传统以太网通信时存在多信息流相互影响、数据传输实时性差等弊端,无法满足实时通信需求。提出了基于时间敏感网络(time-sensitive networking,TSN)的通信网络部署方... 风电场通信系统由于数据采集范围广、数据类型较多等复杂因素,在依靠传统以太网通信时存在多信息流相互影响、数据传输实时性差等弊端,无法满足实时通信需求。提出了基于时间敏感网络(time-sensitive networking,TSN)的通信网络部署方案。首先,结合风电系统通信网络及数据分析了TSN技术的工作原理;然后根据TSN原理,推导出基于网络演算的端到端传输时延改进计算模型;其次,通过算例分析了门开时长和调度周期等参数对时延指标的影响;最后,对比分析了TSN与传统以太网时延差别。研究结果表明,通过合理配置参数,TSN具有可预测、低时延的特性,可为风电场高效通信网部署及网络资源优化分配提供了理论依据。 展开更多
关键词 时间敏感网络(TSN) 风电场 通信网络 网络演算 时延特性
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网络微积分学研究 被引量:10
15
作者 高文宇 陈松乔 王建新 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2004年第11期76-80,共5页
网络微积分是最小加代数理论在网络分析中的应用。网络微积分主要用于对网络中流问题的考察,它所形成的体系可以用于对网络中的流问题进行建模和定量分析。网络微积分广泛用于网络中的流量控制协议的分析,调度器分析,以及与网络QoS控制... 网络微积分是最小加代数理论在网络分析中的应用。网络微积分主要用于对网络中流问题的考察,它所形成的体系可以用于对网络中的流问题进行建模和定量分析。网络微积分广泛用于网络中的流量控制协议的分析,调度器分析,以及与网络QoS控制相关的分析。文中主要对网络微积分的基本原理和重要结论做了一个系统的综述。 展开更多
关键词 网络分析 网络微积分学 服务质量 QOS 网络建模 计算机网络
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基于网络演算的网络故障检测方法 被引量:11
16
作者 章子游 赵千川 杨文 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1861-1870,共10页
在计算机网络系统中,由于存在外界攻击,设备寿命有限等原因,网络设备不可避免地会发生故障.本文提出了一种基于网络演算的故障检测方法,并证明了该方法能在确定的时延范围内检测出网络中节点发生故障及恢复正常的时间,以及节点的故障种... 在计算机网络系统中,由于存在外界攻击,设备寿命有限等原因,网络设备不可避免地会发生故障.本文提出了一种基于网络演算的故障检测方法,并证明了该方法能在确定的时延范围内检测出网络中节点发生故障及恢复正常的时间,以及节点的故障种类.在仿真算例上测试发现,本文的方法能及时检测出节点故障和正常的时间,且检测的平均准确率比当前常用的基于LSTM的方法高很多. 展开更多
关键词 计算机网络 故障检测 网络演算 时延
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智能配电网EPON系统改进加权动态带宽分配算法及时延特性研究 被引量:10
17
作者 肖繁 张哲 尹项根 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3037-3046,共10页
以太网无源光网络(Ethernet passive optical network,EPON)是构建智能配电网接入层通信系统的重要发展方向。根据智能配电网各业务的服务质量要求,特别是基于网络通信的新型保护与控制技术的发展需要,提出一种基于业务缓存速率的改进... 以太网无源光网络(Ethernet passive optical network,EPON)是构建智能配电网接入层通信系统的重要发展方向。根据智能配电网各业务的服务质量要求,特别是基于网络通信的新型保护与控制技术的发展需要,提出一种基于业务缓存速率的改进加权间插轮询动态带宽分配算法。该算法根据光网络单元(optical network unit,ONU)终端业务流的类型和产生速率,对轮询周期内的通信需求建立虚拟加权缓存队列,在保证EPON轮询速率的基础上,光线路终端对各ONU终端的带宽进行动态分配,以更好满足不同业务的通信要求。此外,针对所提出的动态带宽调度算法,通过网络演算理论建立EPON系统各业务的时延上界计算模型,以为通信系统的实时响应特性分析和评估提供依据。OPNET仿真结果表明:所提预测负载调度算法可有效提高通信效率,较好兼顾基础通信业务和继电保护高实时性通信业务的不同需要;同时,也验证了推导出的EPON系统业务时延上界的正确性。 展开更多
关键词 智能配电网 以太网无源光网络系统 继电保护 改进加权间插轮询动态带宽分配算法 网络演算 OPNET软件
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无线mesh网中时延约束抖动优化的多路径流量分配算法 被引量:10
18
作者 陈志刚 曾锋 李庆华 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期1-8,共8页
针对无线mesh网中多媒体应用的特点,研究多路径传输中路径时延满足约束且路径间抖动最小化的路径流量分配问题。首先,基于网络演算理论分析了数据分组在无线mesh网单路径传输中产生的队列时延,推导出单路径传输的时延上界以及多路径传... 针对无线mesh网中多媒体应用的特点,研究多路径传输中路径时延满足约束且路径间抖动最小化的路径流量分配问题。首先,基于网络演算理论分析了数据分组在无线mesh网单路径传输中产生的队列时延,推导出单路径传输的时延上界以及多路径传输中的路径间时延抖动上界,并得到满足时延约束的路径最大容许流入速率;然后,基于时延及其抖动上界,提出满足时延约束抖动优化的路径流量分配算法DCJOTA,该算法根据路径最大容许流入速率按比例分配各路径流量,同时尽可能减小路径间的时延抖动;最后,分析了算法DCJOTA的可行性及其实现方法,并在NS2网络模拟器中验证了该算法的有效性。仿真实验表明,与AOMDV协议相比,集成了DCJOTA算法的多路径路由协议DCJO-AOMDV协议在时延及其抖动方面具有更好的表现:端到端平均时延降低3.9%,端到端平均时延抖动减小24.5%。另外,DCJOTA算法带来协议复杂性略微增加,DCJO-AOMDV协议下的网络吞吐量下降1.7%。 展开更多
关键词 无线MESH网 多路径路由协议 流量分配算法 网络演算
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基于RPR的变电站通信系统传输时延上界计算 被引量:10
19
作者 朱国防 陆于平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期77-84,共8页
为了确定基于弹性分组环(resilient packet ring,RPR)的变电站通信系统实时性是否满足IEC 61850标准的要求,使用网络演算理论推导出各种业务在采用双缓存媒体控制(medium access control,MAC)策略的弹性分组环中传输时延上界的计算方法... 为了确定基于弹性分组环(resilient packet ring,RPR)的变电站通信系统实时性是否满足IEC 61850标准的要求,使用网络演算理论推导出各种业务在采用双缓存媒体控制(medium access control,MAC)策略的弹性分组环中传输时延上界的计算方法,并以典型变电站为例,计算得到了变电站内各种数据流的传输时延上界。计算结果为:使用吉比特弹性分组环作为过程总线,当网络负载率小于80%且节点数达到上限时,实时业务的传输时延上界小于2.5ms;使用吉比特弹性分组环既作为变电站总线又作为过程总线,当最大报文长度和网络节点数达到上限时,实时业务的传输时延上界为3.5ms左右。网络演算和OPNET仿真结果表明:基于弹性分组环的变电站通信系统能够满足IEC61850标准的要求。 展开更多
关键词 弹性分组环 数字化变电站 过程总线 网络演算 时延上界
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基于时间敏感网络的变电站通信网络最大时延计算方法 被引量:4
20
作者 贾惠彬 胡子函 +1 位作者 吴堃 武文瑞 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期192-199,共8页
基于IEC 61850智能变电站业务的通信需求和时间敏感网络(time-sensitive networking,TSN)的基本原理,应用TSN技术保障变电站通信业务的实时性。基于TSN流调度协议IEEE802.1Qbv的交换机转发原理建立了信息流服务曲线,基于变电站通信网络... 基于IEC 61850智能变电站业务的通信需求和时间敏感网络(time-sensitive networking,TSN)的基本原理,应用TSN技术保障变电站通信业务的实时性。基于TSN流调度协议IEEE802.1Qbv的交换机转发原理建立了信息流服务曲线,基于变电站通信网络报文传输特性建立了信息源到达曲线,利用网络演算理论,提出了变电站报文传输的端到端最大时延计算方法。通过不同层次的变电站通信网络仿真分析,结果表明TSN技术满足了变电站业务的通信需求,尤其在保证关键控制命令等时间敏感业务传输的实时性方面具有明显优势。所提出的最大时延计算方法为智能变电站应用TSN的时延分析提供了理论计算依据。 展开更多
关键词 智能变电站 变电站通信网络 时间敏感网络 IEC 61850 网络演算 服务曲线 到达曲线
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