[发明专利]智能电网中WirelessHART网络端到端数据传输的时延分析方法

摘要

本发明涉及一种智能电网中WirelessHART网络端到端数据传输的时延分析方法，属于智能电网技术领域。该方法将每个传输信道映射为一个处理器，从而将数据流映射为多处理器上执行的任务，根据调度算法分析数据流端对端传输时信道竞争引起的时延和传输冲突时引起的时延，将时延与数据流的截止时间进行对比，可以快速确定每个数据流的可调度性，为网络优化提供依据。

主权项

一种智能电网中WirelessHART网络端到端数据传输的时延分析方法，若一个实时工作负载F包含n个数据流，即F＝{F1，F2，...，Fn}，实时工作负载F的数据流按其优先级的降序排列，WirelessHART网络中有多个具有相同能力的传输信道上进行调度，所有的数据流共享m个可串行使用的资源l1,l2,...,lm；数据流Fi进行端对端传输的时延分析包括以下步骤：一、最大阻塞时间分析数据流Fi的传输周期为Ti、预设的截止时间为di，将每个传输信道映射为一个处理器，从而将数据流Fi映射为多处理器上执行的周期为Ti、优先级与Fi相同的任务，1≤i≤n；数据流Fi的WCPT值为ei，表示数据流Fi的最坏情况处理时间；数据流Fi的WCRT值为ri，表示数据流Fi中的数据包响应时间的最大值；数据流Fi访问资源lq的最大次数为Ni,q，数据流Fi使用资源lq作为单一访问的最大持续时间为Li,q；对于任一个比数据流Fi高优先级的数据流Fx，1≤x＜i，表示数据流Fx传输时对数据流Fi端到端传输过程中针对资源lq的第v个请求，表示由于数据流Fi执行请求带来的真实阻塞，1≤q≤m，相应的阻塞比例表示如下：Xix,q,v=bix,q,vLx,q;]]>令实时工作负载F中与数据流Fi分配于同一信道的数据流组成局部数据流集合Fl，与数据流Fi分配于同一信道的数据流组成远端数据流集合Fr，则最大阻塞时间的边界函数为：bi=bil+bir,]]>式中，为最大本地阻塞时间的边界；为最大远程阻塞时间的边界；表示数据流Fx在端到端传输过程中请求资源lq的次数；二、响应时延分析利用响应时间分析方法确定每个数据流Fi的WCRT值ri，即结合所述最大阻塞时间的边界函数对以下迭代式进行迭代运算：其中ri(0)＝ei；h∈[1,i‑1]，即数据流Fh的优先级高于数据流Fi的优先级；Ch(Fi)为数据流Fi所处的信道，Ch(Fh)为数据流Fh所处的信道；在迭代计算过程中，当ri(u)＝ri(u‑1)时，取ri＝ri(u)，即得到数据流Fi的WCRT值ri。