[发明专利]一种流量调度方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及到一种流量调度方法和设备。

背景技术

智能配用电通信网是智能电网的重要组成部分，是智能电网高效、安全、可靠运营的关键。随着新能源的广泛使用和智能交互用电方式的提出，智能电网将是一个以用户为中心的高度灵活、高效率，易接入和可靠的系统。根据智能电网的结构，广大用户通过智能配用电通信网接入智能电网，接受智能电网相关业务的服务。这些业务需要完整而准确的用电数据，需要在智能配用电通信网中部署一个高效、可靠、安全的双向数据采集通信系统。

结合电力数据采集系统的现状、智能电网业务发展趋势以及相应的通信技术特点，采用无线多跳网络（mesh）采集智能电力数据是一个理想的选择。其不但能够在满足智能电网数据采集所需的带宽等传输能力的同时，兼顾灵活性、易接入、低成本、易于控制等特点，在长距离抗信号衰减方面具有优势，还能高度确保网络的自组织、自愈性和可靠性。同时，智能电网通信网所涉及的数据和服务关系到国计民生，保障数据的实时性、完整性和准确性具有重大的现实意义。因此在智能配用电通信网中研究基于无线多跳数据采集的流量调度方法，进一步确保数据采集网络性能，规避可能出现的数据突发、故障等情况导致的采集网络拥塞的风险，解决采集网络可能的通信瓶颈问题具有重要的研究价值，有利于智能电网业务的良好开展。

无线多跳数据采集为一个三层网络结构，分为HAN(home area networks),NAN(neighborhood area networks)和WAN(wide area networks)。HAN负责用户家庭用电数据的采集，一般由集成无线通信能力的智能电表负责；NAN负责对一个区域的HAN数据进行汇聚采集，由本地存在的NAN网关负责；WAN负责一个大范围的居民区的多个NAN区域的数据到采集数据管理系统的远程采集传输。单个NAN内，距离NAN网关较近的结点容易发生拥塞，为了解决这个问题，现有技术中一般采用如下两种加权流量调度方法：1、通过对变电站节点负荷优化和配电线路历史流量信息分析，根据负荷×距离加权的方法，对不同时期配电网络运行状况和流量分布图叠置求交分析，对配电线路进行优化；2、通过层次分析法从业务源节点到目的节点顺序建立多跳不同权重的路径，计算业务对于不同路径的权重，根据权重进行流量调度。

但是，以上两种现有的加权流量调度方法均无法满足网络流量调度的需求：第一种方法对于距离所代表的网络拓扑分析比较简单，本质上依然采用最短可达路径方法，负荷距离加权后的结果并不一定最优；而第二种方法优先选取权重最大的路径，拥塞时选择次要路径，容易在某些路径上造成较大的负荷压力，拥塞的可能性增加，其设计的流量负载并不是最均衡的，并且无法对抗网络拓扑本身造成的瓶颈问题。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明提供了一种流量调度方法和设备，以解决现有技术中的加权流量调度方法无法满足网络流量调度需求的问题。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种流量调度方法，包括：

获取每个结点的状态信息，得到每个结点的缓冲区队列长度和结点到最近网关的跳数；

对每个结点的邻居结点的缓冲区队列长度进行加权处理，得到邻居结点的加权缓冲区队列长度；

根据所述结点到最近网关的跳数及所述邻居结点的加权缓冲区队列长度选择每个结点对应的下一跳结点，进行数据转发。

进一步地，所述状态信息包括：

结点编号、缓冲区容量、缓冲区队列长度、结点到最近网关的跳数、最近的网关列表、邻居结点信息。

进一步地，所述对每个结点的邻居结点的缓冲区队列长度进行加权处理，得到邻居结点的加权缓冲区队列长度包括：

当所述邻居结点的缓冲区队列长度值小于其缓冲区容量时，对所述邻居结点的缓冲区队列长度进行如下加权处理：

对于每一个节点N_i，将该节点的邻居结点分为集合和其中节点N_i对应的最短路径跳数与集合中的每一个元素对应的最短路径跳数之差为z，所述最短路径跳数表示一个节点到最近的网关的跳数；

对于集合中邻居结点的缓冲区队列长度l_j进行加权处理，得到邻居结点的加权缓冲区队列长度其中，

对于集合中邻居结点的缓冲区队列长度l_j进行加权处理，得到邻居结点的加权缓冲区队列长度

对于集合中邻居结点的缓冲区队列长度l_j进行加权处理，得到邻居结点的加权缓冲区队列长度