一种适用于IEC 61850的EPON DBA算法制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于IEC 61850的EPON DBA算法，在IEC 61850的网络报文传送过程中，采用固定轮询周期和动态分配带宽相结合的方法，其中，所述IEC 61850的网络报文包括SMV、GOOSE、MMS三类；固定轮询周期和IEC61850对SMV报文的采样率要求一致。通过采用固定轮询周期和动态分配带宽相结合的方法，既能确保IEC 61850中SMV可靠、稳定传送，又能保证GOOSE报文的相对实时性和MMS报文的高效传送，是一种适用于基于IEC 61850协议的网络报文在EPON网络中合理占用带宽、能够有序传送的算法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及EPON的应用
，具体涉及一种适用于IEC 61850的EPON(Ethernet Passive Optical Network,以太无源光网络)DBA(Dynamic Bandwidth Allocation，动态带宽分配)算法。
技术介绍
通过十多年的发展，IEC 61850已经成为了数字化变电站和智能电网数据通信的基石。对于IEC 61850-9-2定义的映射到ISO/IEC 8802-3的组网方式，依据电网保护控制、故障录波等应用对IEC 61850传输具有实时性、稳定性的要求。EPON是一种新型的光纤接入网技术，采用点到多点的结构，无源光纤传输，可以在以太网上提供多种业务。当应用于电信系统时，EPON上行带宽是时分复用，ONU的上行带宽统一由OLT进行动态带宽分配算法决定。普遍都存在网络传输延时不稳定、网络时延抖动大的缺点，连续两帧离散度偏差在±5S之内的SMV报文，经EPON通信系统(ONU、分光器、OLT)后，到达接收端的最大间隔为1424S，最小间隔为28S，随机性很高。因此，传统EPON带宽分配算法，不满足应用于IEC 61850传输具有实时性、稳定性的要求。如何通过灵活、合理的带宽分配算法，对EPON的带宽资源进行合理分配，以保证SMV、GOOSE和MMS协同传输，是EPON技术能否应用于IEC61850通信的重要研究课题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种适用于IEC 61850的EPON DBA算法,用于解决EPON系统中报文传送稳定性和带宽分配问题。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例公开了如下技术方案：一种适用于IEC 61850的EPON DBA算法，在IEC 61850的网络报文传送过程中，采用固定轮询周期和动态分配带宽相结合的方法，其中，所述IEC 61850的网络报文包括SMV、GOOSE、MMS三类；固定轮询周期和IEC61850对SMV报文的采样率要求一致。优选的，在上述适用于IEC 61850的EPON DBA算法中，将EPON带宽分为两类分别授权，第一类带宽用于授权IEC 61850的SMV报文传送，第二类带宽用于授权IEC 61850的GOOSE和MMS报文传送；分配EPON时，按照所述第一类带宽优先于所述第二类带宽的 顺序分配，在第二类带宽分配中，判断GOOSE和MMS报文传送是否存在冲突，如果存在，则优先分配带宽给GOOSE报文。优选的，在上述适用于IEC 61850的EPON DBA算法中，EPON带宽的GATE下发机制为：在每个所述固定轮询周期内，OLT给每一个ONU下发两次GATE授权，每次下发后ONU获得授权窗口，第一次下发的GATE授权为SMV报文带宽授权，第二次下发的GATE授权为GOOSE报文和MMS报文带宽授权。优选的，在上述适用于IEC 61850的EPON DBA算法中，IEC 61850的网络报文的上传机制为：ONU申请带宽时，按网络报文的优先级别分开申请，在所述授权窗口内，首先上传SMV报文，并在SMV报文之后紧接着上传第一REPORT报文，其次上传GOOSE和MMS报文传送，并在GOOSE和MMS报文之后紧接着上传第二REPORT报文。优选的，在上述适用于IEC 61850的EPON DBA算法中，在OLT收到所有ONU上传的所有REPORT后，首先对SMV报文的带宽申请优先进行分配，在剩余的所有ONU的带宽申请中，低先对所有的GOOSE报文的带宽申请进行分配，最后对MMS报文的带宽申请进行分配。，优选的，在上述适用于IEC 61850的EPON DBA算法中，将所述固定轮询周期划分为两段：SMV上传部分Tup和GOOSE、MMS上传部分Tdown，Tdba＝Tup+Tdown，每个轮询周期初始化时设定在Tup时间段内，当OLT收到ONU上传的REPORT报文时，立即对其中的SMV报文的带宽申请进行授权，并下发一个授权GATE给ONU，并更新一下轮询周期内的Tup值；在Tup窗口结束时，OLT开始统计所有ONU上传的GOOSE、MMS带宽申请，首先依次对所有ONU申请的GOOSE报文的带宽申请进行带宽分配，然后再依次对所有ONU的申请的MMS报文的带宽申请进行带宽分配，且将GOOSE报文和白问MMS带宽授权合并到一个授权GATE中下发给相应的ONU。优选的，在上述适用于IEC 61850的EPON DBA算法中，所述在OLT收到所有ONU上传的所有REPORT后，首先对SMV报文的带宽申请优先进行分配，在剩余的所有ONU的带宽申请中，低先对所有的GOOSE报文的带宽申请进行分配，最后对MMS报文的带宽申请进行分配具体包括：在OLT收到所有ONU上传的所有REPORT后，首先对SMV报文的带宽申请优先进行分配，所述SMV报文的授权带宽Gsv,i的大小为，Gsv,i＝min(Rsv,i,BWsvmax,BW1remain)其中，Rsv,i为ONU实际申请的SVM报文的带宽、BWsv_max为可为ONU的SVM申请可被分 配的最大限制带宽，BW1remain为当前可用带宽。优选的，在上述适用于IEC 61850的EPON DBA算法中，在OLT收到所有ONU上传的所有REPORT后，首先对SMV报文的带宽申请优先进行分配，在剩余的所有ONU的带宽申请中，低先对所有的GOOSE报文的带宽申请进行分配，最后对MMS报文的带宽申请进行分配具体包括：所述GOOSE报文的授权带宽Ggoose,i的大小为，Ggoose,i＝min(Rgoose,i,BW2remain)其中，BW2remain＝BW1remain-Gsvm，i，BW2remain为分配完所有的SVM报文后剩余的当前可用带宽。优选的，在上述适用于IEC 61850的EPON DBA算法中，所述在OLT收到所有ONU上传的所有REPORT后，首先对SMV报文的带宽申请优先进行分配，在剩余的所有ONU的带宽申请中，低先对所有的GOOSE报文的带宽申请进行分配，最后对MMS报文的带宽申请进行分配具体包括：如果Rsum≤BW3remain，所述MMS报文的授权带宽Gmms,i的大小为， G m m s , i = R m m s , i + B W 3 r e m a i n × R m m s , i R s u m ; ]]>如果Rsum＞BW3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于IEC 61850的EPON DBA算法，其特征在于,在IEC 61850的网络报文传送过程中，采用固定轮询周期和动态分配带宽相结合的方法，其中，所述IEC 61850的网络报文包括SMV、GOOSE、MMS三类；固定轮询周期和IEC61850对SMV报文的采样率要求一致。

【技术特征摘要】
1.一种适用于IEC 61850的EPON DBA算法，其特征在于,在IEC 61850的网络报文传送过程中，采用固定轮询周期和动态分配带宽相结合的方法，其中，所述IEC 61850的网络报文包括SMV、GOOSE、MMS三类；固定轮询周期和IEC61850对SMV报文的采样率要求一致。2.根据权利要求1所述的一种适用于IEC 61850的EPON DBA算法，其特征在于，将EPON带宽分为两类分别授权，第一类带宽用于授权IEC 61850的SMV报文传送，第二类带宽用于授权IEC 61850的GOOSE和MMS报文传送；分配EPON时，按照所述第一类带宽优先于所述第二类带宽的顺序分配，在第二类带宽分配中，判断GOOSE和MMS报文传送是否存在冲突，如果存在，则优先分配带宽给GOOSE报文。3.根据权利要求2所述的一种适用于IEC 61850的EPON DBA算法，其特征在于，EPON带宽的GATE下发机制为：在每个所述固定轮询周期内，OLT给每一个ONU下发两次GATE授权，每次下发后ONU获得授权窗口，第一次下发的GATE授权为SMV报文带宽授权，第二次下发的GATE授权为GOOSE报文和MMS报文带宽授权。4.根据权利要求3所述的一种适用于IEC 61850的EPON DBA算法，其特征在于，IEC 61850的网络报文的上传机制为：ONU申请带宽时，按网络报文的优先级别分开申请，在所述授权窗口内，首先上传SMV报文，并在SMV报文之后紧接着上传第一REPORT报文，其次上传GOOSE和MMS报文传送，并在GOOSE和MMS报文之后紧接着上传第二REPORT报文。5.根据权利要求4所述的一种适用于IEC 61850的EPON DBA算法，其特征在于，在OLT收到所有ONU上传的所有REPORT后，首先对SMV报文的带宽申请优先进行分配，在剩余的所有ONU的带宽申请中，低先对所有的GOOSE报文的带宽申请进行分配，最后对MMS报文的带宽申请进行分配。6.根据权利要求1所述的一种适用于IEC 61850的EPON DBA算法，其特征在于，将所述固定轮询周期划分为两段：SMV上传部分Tup和GOOSE、MMS上传部分Tdown，Tdba＝Tup+Tdown，每个轮询周期初始化时设定在Tup时间段内，当OLT收到ONU上传的REPORT报文时，立即对其中的SMV报文的带宽申请进行授权，并下发一个授权GATE给ONU，并更新一下轮询周期内的Tup值；在Tup窗口结束时，OLT开始统计所有ONU上传的GOOSE、MMS带宽申请，首先依次对所有ONU申请的GOOSE报文的带宽申请进行带宽分配，然后再依次对所有ONU的申请的MMS报文的带宽申请进行带宽分配，且将GOOSE报文和白问MMS带宽授权合并到一个授权GATE中下发给相应的ONU。7.根据权利要求5所述的一种适用于IEC 61850的EPON DBA算法，其特征在于，所述在OLT收到所有ONU上传的所有REPORT后，首先对SMV报文的带宽申请优先进行分配，在剩余的所有ONU的带宽申请中，低先对所有的GOOSE报文的带宽申请进行分配，最后对MMS报文的带宽申请进行分配具体包括：在OLT收到所有ONU上传的所有REPORT后，首先对SMV报文的带宽申请优先进行分...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘柱揆，曹敏，胡凡君，董涛，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53