[发明专利]一种全光交换网络边缘节点光分组数据组帧方法

说明书

本发明提供一种面向电力业务在时延、实时性、可靠性方面的不同传输需求的电力全光交换网络边缘节点的光分组数据组帧方法，包括：(1)构建基于复合门限的多队列并行组帧阵列；(2)变电站的合并单元和智能终端将业务报文的以太网数据包输入到边缘节点；(3)判断输入到边缘节点的以太网数据包的业务类型和是否符合实时性要求；(4)将以太网数据包映射到组帧队列进行组帧；(5)组帧队列将组装好的数据组帧发送给边缘节点的发送队列，经输出单元上载到全光交换网络进行传输。本发明采用多队列复合门限并行组帧机制进行数据组帧，实现全光交换网络的电力业务接入，在保证关键业务传输实时性的同时，提高全光交换网络的利用率。

技术领域

本发明涉及一种电力系统中智能通信技术领域的组帧方法，具体讲涉及一种全光交换网络边缘节点光分组数据组帧方法。

背景技术

随着智能电网的建设，对电力系统中通信功能的要求越来越严格。由于电力系统的环境一般较为恶劣，所以需要可靠的数据通信方式。全光交换网络可以避免通信网络各个节点上的多次光-电转换，使通信网络不再受制于电子器件本身存在的带宽和功耗等缺陷造成的“电子瓶颈”的足限，大幅提升了通信网络带宽和实时性，降低了网络设备功耗。同时，全光交换技术具有天然的抗电磁干扰能力，能可靠应用于电磁环境恶劣的电力通信领域。全光交换网络边缘节点对电力业务数据进行光分组组帧是电力业务接入全光网络传输的重要环节。

全光分组交换网络中，针对电力业务数据的突发性和高可靠性要求，需要将电力业务数据汇聚组装在不同的分组包中。基于光分组长度门限的组装机制下，只有当分组包达到一定数量后才发送到交换网中，分组包长度是固定的，这可能造成部分数据包延迟较大；而基于光分组时间门限的组装机制和算法，以固定间隔产生并周期性送入光网络中，可能造成分组包未装满就发送，网络资源利用率较低，或者造成数据拥塞。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种全光交换网络边缘节点光分组数据组帧方法，该方法面向电力业务在时延、实时性、可靠性方面的不同传输需求，针对不同类型的电力业务设置不同的时间和长度的复合门限，采用多队列复合门限并行组帧机制进行数据组帧，实现全光交换网络的电力业务接入，在保证关键业务传输实时性的同时，提高全光交换网络的利用率。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种全光交换网络边缘节点光分组数据组帧方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

(1)构建基于复合门限的多队列并行组帧阵列；

(2)变电站的合并单元和智能终端将业务报文的以太网数据包输入到边缘节点；

(3)判断输入到边缘节点的以太网数据包的业务类型和是否符合实时性要求；

(4)将以太网数据包映射到组帧队列进行组帧；

(5)组帧队列将组装好的数据组帧发送给边缘节点的发送队列，经输出单元上载到全光交换网络进行传输。

进一步地，所述步骤(1)中，组帧阵列由多个组帧队列组成，各组帧队列的等待时间门限T和长度门限L按照本队列的实时性等级和需要映射的业务类型进行设置；(针对不同类型的电力业务设置不同的基于时间和长度的复合门限。对高实时性业务，设置较小的等待时间门限和数据长度门限，对低实时性业务设置相对较长的等待时间门限和数据长度门限)对电力业务中高实时的SV报文业务按即时转发策略设置，T＝0s，L＝0bit；对中实时要求的GOOSE报文业务设置T＝13μs，T＝1518bit；对低实时的MMS报文业务设置T＝100μs，L＝7590bit。