[发明专利]一种智能变电站无线通信时延确定方法、系统及电子设备

说明书

本发明提供一种智能变电站无线通信时延确定方法、系统及电子设备，属于无线通信领域，方法包括：根据各路由器的报文转发时延、各智能电子设备的报文处理解析时延及各无线信道的报文传播时延得到确定性时延；根据数据包对应的数据帧长度及信道带宽确定数据包的发送时延；基于各路由器处的报文排队模型，采用蒙特卡洛方法，确定各路由器处排队报文的总长度；根据路由器处排队报文的总长度、负载率及数据转发速率确定报文到达路由器后进行转发的排队时延；根据各数据包的发送时延及报文到达各路由器后进行转发的排队时延得到随机性时延；根据确定性时延及随机性时延确定智能变电站的无线通信时延。本发明能够准确计算智能变电站的无线通信时延。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别是涉及一种智能变电站无线通信时延确定方法、系统及电子设备。

背景技术

智能变电站作为一个典型的信息物理系统，其物理系统和信息系统互相融合，信息的发送与接收均通过网络实现，因此网络性能将直接影响智能变电站信息物理系统的正常运行。目前，智能变电站多采用“三层两网”的结构体系，即站控层、间隔层、过程层、过程层网络和站控层网络。

智能变电站的骨干网主要由光纤网络构成，光纤在传输速率、带宽等方面的优势可以有效地确保大量数据在智能变电站网络中高效、稳定地传输，但光纤线路同时也存在一些缺点，例如质地脆、机械强度差、铺设成本高、耦合不灵活等问题。无线通信技术可用于智能变电站数据报文的传输，其优点在于可快速部署、方便变电站内各类业务的灵活接入、后期维护成本较低、可以实现通信无盲区覆盖等。目前，无线通信技术主要在智能变电站的无线测温和无线监控方面应用较为成功，在智能变电站设备无线组网方面，对于变电站网络报文的无线传输还处于研究阶段。

通信时延是表征信息网络实时性的直观数据，通信时延越大网络的实时性越差，而信息网络的一个重要特征是通信时延不确定，目前缺少对智能变电站无线通信系统中时延的特征描述。

因此，亟需一种对智能变电站无线通信时延的表征方法，作为分析通信时延对无线智能变电站安全可靠运行的基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能变电站无线通信时延确定方法、系统及电子设备，可准确计算智能变电站的无线通信时延。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种智能变电站无线通信时延确定方法，包括：

获取各路由器的报文转发时延、各智能电子设备的报文处理解析时延、各无线信道的报文传播时延、数据包的数量、各数据包对应的数据帧长度、信道带宽、各路由器的负载率及各路由器的数据转发速率；在智能变电站的通信过程中，报文经多台路由器转发、经多台智能电子设备进行处理解析，并经多条无线信道进行传输；每条无线信道包括收信机及发信机；报文在通信过程中被封装为数据包，数据包在通信过程中被封装为数据帧；

根据各路由器的报文转发时延、各智能电子设备的报文处理解析时延及各无线信道的报文传播时延，得到确定性时延；

针对任一数据包，根据所述数据包对应的数据帧长度及所述信道带宽，确定所述数据包的发送时延；

基于各路由器处的报文排队模型，采用蒙特卡洛方法，确定各路由器处排队报文的总长度；各路由器处的报文排队模型为预先根据各路由器转发的报文的类型确定的；

针对任一路由器，根据所述路由器处排队报文的总长度、所述路由器的负载率及所述路由器的数据转发速率，确定报文到达所述路由器后进行转发的排队时延；

根据各数据包的发送时延及报文到达各路由器后进行转发的排队时延，得到随机性时延；

根据所述确定性时延及所述随机性时延，确定智能变电站的无线通信时延。

可选地，采用以下公式计算确定性时延：