[发明专利]一种IEC61850高层协议报文发送的管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种IEC 61850高层协议报文发送的管理方法，属电力系统自动化领域。

背景技术

IEC 61850是智能变电站的系统通信标准。通过将抽象通信服务映射到具体的协议栈， IEC 61850解决了标准的稳定性与未来网络技术发展之间的矛盾。目前IEC 61850的很多服 务映射到MMS(制造报文规范)，国内外绝大部分厂家都是基于SISCO公司的 MMSEASE-LITE软件来实现IEC 61850，在嵌入式装置中选用主流的VxWorks操作系统， 其实现方式为TCP/IP+RFC 1006+传输层(服务等级0)+会话层+表示层+应用层。智能变电 站强烈依赖于高速、可靠的网络通信，因此网络报文发送管理方式对系统的运行效率和可 靠性起着非常重要的作用。现有技术主要有两类方法：

(1)、为每一个网络连接建立一个网络守护任务，网络守护任务使用阻塞方式调用 recv()，在套接字上悬挂等待接收数据；在主任务中使用阻塞方式调用send()来发送网络数 据。这种方法比较简单，但是效率低。一个网络守护任务只能为一个连接接收数据。在主 任务中发送数据时，如果应用层报文较长、较多，主任务会阻塞在send()中，影响了主任务 后续事件的实时处理。

(2)、系统在初始时创建一个网络守护任务，基于select()调用负责处理所有网络连接 的数据接收，在主任务中使用非阻塞方式调用send()来发送网络数据。每发送一个应用数据 报文，将其分割成几个带RFC1006报文头的传输层报文，放入套接字的发送报文链表中， 然后从链表头开始依次发送报文。未能完全发送出去的报文继续保存在该套接字的发送报 文链表中，设置标志，由网络守护任务择机进行继续发送。但网络守护任务利用select()调 用的超时或者其它网络事件，在下次重新选择需要监视的文件描述字时才能判断此时该套 接字是否能重新发送数据。如果在超时等待期间网络连接能够重新发送数据，则存在一个 滞后发送的时间窗，影响了报文的实时发送。

智能变电站是一个实时系统，装置生成的大量报文在网络上传输，应尽可能提高传输 效率。现有技术在用户发送数据、将会话层报文分割成传输层报文、以及报文进入发送链 表时均存在报文复制，大大影响了传输效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，在VxWorks系统下，提供一种IEC 61850高层协议报 文发送的管理方法，当网络资源拥挤报文不能完全发送出去时，采取一种报文的缓存机制， 监视文件描述字，在可以发送报文时及时发送待发送的报文；采取一种高效的报文缓冲区 管理方式，提高传输效率。

为了解决上述问题，本发明采用了以下技术方案。

一种IEC 61850高层协议报文发送的管理方法，其特征是：主任务初始时分配一个空闲 发送报文缓冲区链表，每个发送报文缓冲区的大小比系统配置的会话层协议数据单元长度 多7个字节；每建立一个套接字，就创建一个相应的管道，管道消息结构包括的数据成员 有报文缓冲区起始指针、报文缓冲区长度、报文起始指针、报文实际长度、传输层报文类 型；

发送报文时，从空闲发送报文缓冲区链表中分配一个发送报文缓冲区，对于数据报文， 利用这个缓冲区从后向前进行报文编码，添加表示层协议控制信息和会话层协议控制信息； 对于连接管理报文，直接在这个缓冲区中生成一个传输层协议数据单元，然后加上RFC1006 报文头；主任务将生成报文的控制信息，包括报文缓冲区起始指针、报文缓冲区长度、报 文起始指针、报文实际长度、传输层报文类型，通过管道机制传递给网络守护任务进行发 送；

网络守护任务基于select()调用，监视一个读文件描述字数组、一个写文件描述字数组 和一个错误文件描述字数组；网络守护任务为每一个套接字设置一个标志socketFlag，用来 表示是等待网络套接字可写，还是等待套接字对应的管道有要发送的报文；网络守护任务 初始时，将套接字对应的管道文件描述字设置在读文件描述字数组中；当网络守护任务等 待的文件描述字就绪时，网络守护任务获得执行时机，检查存放系统返回值的文件描述字 数组，对于每个套接字上的报文发送：

(1)判断当前报文是否发送完；

(2)如果当前报文没有发送完，使用send()，根据当前报文已经发送到的位置，继续 发送当前报文，然后转到过程(5)执行；