基于服务质量的无线传感器网络MAC协议模型研究

无线传感器网络高性能通信要求MAC协议具有服务质量(QoS)保障功能,以满足数据传输实时性和可靠性需求。针对通过增加额外通信开销实现MAC协议QoS功能所导致传输性能降低的问题,提出一种基于分类优先不公平信道竞争访问的UC-MAC协议,通过节点状态、信道状态和网络状态分析,建立MAC协议多优先数据传输性能分析数学建模,并仿真验证了UC-MAC协议的QoS保障功能和数学模型的准确性。与其他MAC协议对比仿真测试结果表明,UC-MAC协议不改变IEEE802.15.4标准信道访问方式,不增加任何额外通信开销,在网络的吞吐性能和QoS功能两个方面同时得到提升。     

基于虚拟局域网的智能变电站热备份通信

虚拟局域网（VLAN）技术可提高智能变电站过程层网络通信实时性与安全性。为减小中心交换机的通信压力,针对跨交换机通信,设计了带热备份路由协议（HSRP）的双中心交换机通信方案。在仿真和实验中将添加了热备份路由协议的双交换机网状拓扑与传统单交换机星形网络拓扑结构进行对比,结果表明,采用双中心交换机热备份后,过程层网络中心交换机压力明显减小,并可以在链路发生故障时由备份交换机承担相应的数据通信任务,提高了智能变电站通信网络的可靠性。     

黄河小浪底郑州集中控制系统网络设计

设计并提供了一个安全、可靠、实时、高效、可扩展、技术先进的网络通信环境，是集控系统正常运行的基础，也是整个集控系统设计实施的核心任务。以黄河小浪底水利枢纽集中控制系统为例，根据网络通信基本需求的分析，采用开放最短路径优先（OSPF）动态路由、虚拟局域网（VLAN）、第3层交换、物理隔离等先进的网络手段，将多个远程的复杂异构网络系统有机地联系在一起。详细描述了网络结构设计中的基本思路及关键环节。     

智能配电网无线传感器网络数据通信的QoS-MAC层模型

根据中国电力工业通信规范对配电网通信数据的要求,研究了一种在IEEE 802.15.4标准媒体访问控制(MAC)层协议中引入服务质量(QoS)支持的信道访问机制QoS-MAC模型。通过将配电网遥信、遥控、遥测三类通信数据分为3种优先等级的传输数据,建立节点内三级数据缓冲队列状态的马尔可夫链模型。依据该模型建立了每个节点的信道访问冲突模型、不同优先级数据网络有效吞吐率模型、传输延时模型、节点的无线信道冲撞率模型。通过仿真实验研究,衡量配电网无线传感器网络数据通信的性能。在不同的配电网数据产生率的情况下仿真实验结果表明,所提出的方法可为基于无线传感器网络的配电网数据通信提供有效的QoS保障。     

智能变电站过程层网络数据流的分析与研究

在分析智能变电站过程层网络主要数据SMV、GOOSE、PTP1588报文共网传输的可行性基础上,指出过程层组网最佳方案是星形拓扑;对比VLAN与GMRP 2种报文过滤技术,以IEC 61850标准中的D2-1典型变电站为例,提出了一套基于间隔的VLAN局域网逻辑结构划分方案,对其中存在的各种数据流流量、通信时延及时延抖动进行了详细说明和计算,最后利用OPNET仿真软件对共网传输时数据流时延进行仿真,论证了采用VLAN技术共网传输的可行性。     

MPLS路由技术应用

多协议标签交换MPLS（MultiprotocolLabelSwitching）路由技术综合了传统IP网络和ATM网络的路由及交换技术的特点，简化了IP与ATM集成，推动了它们的统一。其在无连接方式或显式网络中引入了连接模式的特性，并适用于动态隧道方式；其将复杂的事务处理推到网络边缘去完成，维护了IP协议的扩展民生；其独立于物理和数据链路层，做到上下层之间多协议的协调，最大限度地兼顾了原有技术的融合与发展。介绍了逐跳式路由通信、显式路由LSP（LabelSwitchedPath）、标签栈技术、LSP地型结构、LSP隧道等路由技术，并进行相应的比较，说明了MPLS的优点。     

智能变电站MMS、GOOSE、SV三网合一 通信过载隔离抑制策略

在新条件下充分利用现有设备,尽力降低成本基础上,提出了针对智能变电站MMS、GOOSE、SV三网合一通信过载致命性故障的隔离抑制策略。采用简化拓扑,二层动态协议(IEC62439、私有环网、环路检测、STP/RSTP/MSTP、GMRP、IGMP Snooping),静态配置(VLAN、组播、三层路由、策略路由、ACL),过载监测,过载处理结合应用提高网络可靠性,分析了组合VLAN、三层交换、策略路由的隔离拓扑,策略路由支持核心交换机的负载分担,简化了保护测控装置的通信设计和配置。发明了通信设备创新性过载监测阻断解决方法,改变了传统抑制单一手段。分析了动态协议和静态配置在三合一网络中不足和优点,根据智能变电站等级和可靠性要求选用不同隔离策略。通信设备监测到过载时,先自恢复处理,通过硬接线告警,本地记日志,同时MMS发送网络告警信息到监控主机。若不能自恢复则进行过载隔离,切割降低过载影响范围,管理员及时干预处理。     

基于网络划分的VANET路由构建及数据传输方法

为提高车载自组网的路由扩展性,提出了一种基于网络划分的车载自组网路由构建及数据传输方法。首先,提出了一种新的车载自组网划分算法来把网络划分为多个子网,随后,搭建和维护各子网中的头尾节点间路由,最后,所有路由的搭建和维护都基于各个子网的头尾节点间路由。该方法将链路失败的影响局限于包含该链路的子网中,并且能够多次复用子网中的路由信息。仿真表明,在网络节点数和路由数目不断增多的情况下,相对于直接在网络中应用相关路由算法,文中方法显著地减小了路由代价,提高了网络性能。仿真结果充分地说明了文中方法的有效性。     

智能变电站MMS、GOOSE、SV三网合一通信过载隔离抑制策略

在新条件下充分利用现有设备,尽力降低成本基础上,提出了针对智能变电站MMS、GOOSE、SV三网合一通信过载致命性故障的隔离抑制策略。采用简化拓扑,二层动态协议(IEC62439、私有环网、环路检测、STP/RSTP/MSTP、GMRP、IGMP Snooping),静态配置(VLAN、组播、三层路由、策略路由、ACL),过载监测,过载处理结合应用提高网络可靠性,分析了组合VLAN、三层交换、策略路由的隔离拓扑,策略路由支持核心交换机的负载分担,简化了保护测控装置的通信设计和配置。发明了通信设备创新性过载监测阻断解决方法,改变了传统抑制单一手段。分析了动态协议和静态配置在三合一网络中不足和优点,根据智能变电站等级和可靠性要求选用不同隔离策略。通信设备监测到过载时,先自恢复处理,通过硬接线告警,本地记日志,同时MMS发送网络告警信息到监控主机。若不能自恢复则进行过载隔离,切割降低过载影响范围,管理员及时干预处理。     

华东电力调度实时系统信息网的设计实现

对于电力调度交换数据的传输,借助于计算机网格通信技术,总体考虑电力调度自动化系统实时数据通信的特征,建立调度实时数据信息网。通过通信服务机的设立,减少主站通信任务,使得实时信息网传输安全简易     

基于信息综合判断的智能变电站网络通信故障定位技术研究

介绍了基于信息综合判断的智能变电站网络通信故障定位技术。它是以IEC61850标准中的变电站自动化拓扑结构、功能层和逻辑接口、ACSI模型的基本模型规范和信息交互模型规范、公用数据属性类型中的品质要求为基础,结合VLAN、Subnet等网络技术的应用情况,对智能变电站站控层、过程层网络状态、链路结构、网络接口位置及接口信息等进行系统组态、流程化管理,以实现对站控层、过程层设备网络信息的实时、准确管理,达到对智能变电站通信故障准确定位快速查找的目的。介绍的故障定位技术,在110 kV智能变电站进行了测试应用,测试结果表明达到了故障定位快速查找和有效评估网络故障可能带来的安全风险的目的。     

Simulation study of QoS guaranteed ATM transmission for futurepower system communication

The asynchronous transfer mode (ATM) will support communication services with both constant and variable bit rate, for example, data, voice, video transmissions and, of particular note, multimedia applications combining those service components. However, many problems are required to be solved in order to apply this technique to an electric power company's network. Electric power companies are required to transmit very important information, such as information regarding electric power control. The transmission of this important information is required to have very high quality. Therefore, if the important information and the general information were switched in the same manner, the stringent QoS (quality of service) required for the important information could not be guaranteed. The authors examine the QoS of future utility communications which include ATM-native teleprotection signals, inter-LAN data communications and video conference communications. First, they propose a more accurate model which can be expressed by a multi-state Markovian process for computer data communication traffic. Second, the implementation of a priority control scheme in an ATM switch is proposed to guarantee the QoS of important power system communications. Finally, computer simulations are used to clarify the effectiveness of priority control and the feasibility of future ATM-based utility telecommunication networks     

基于虚拟局域网的智能变电站通信网络实时性仿真

利用动态建模技术对IEC 61850-5中D2-1型变电站层次化建模。应用准确的数学模型对变电站内智能电子设备间传输的综合数据流进行全面时域建模。在基于端口的虚拟局域网(Virtual Local Area Network,VLAN)划分基础上,运用优先级标签技术划分站内数据流传输优先级,分别对星型,环形拓扑结构变电站自动系统进行有无VLAN的跨间隔,跨层研究。OPNET仿真结果表明,采用星型,环形组网与VLAN技术,可以有效改善变电站通信网络实时性,较好地抑制广播信息泛滥问题。     

电力数据通信综合传输平台探讨

文章分析了电力系统各种业务对数据网络功能和带宽的要求;在比较各种数据网络组网技术后,提出了电力数据通信综合传输平台的方案;从业务网络划分、QoS定制和安全架构部署等方面阐述如何从功能、质量、安全上来保障平台实现,并指出了建设综合数据网所面对的重点和难点问题。最后依据技术演进的趋势,给出了网络平滑升级的发展策略。     

A QoS control scheme using dynamic window size control for wide area ubiquitous wireless network

This paper describes a quality‐of‐service (QoS) control scheme for a wide‐area ubiquitous wireless network which is designed to accommodate many wireless terminals (WTs), such as sensors and actuators, in a large cell area. The purpose of this paper is to establish a QoS control scheme in a medium access control (MAC) layer that can hold the transmission delay of high‐priority class traffic within a predefined value regardless of how much low‐priority class traffic there is. Several QoS control schemes for wireless communication use have been proposed. However, in the wide‐area ubiquitous wireless network, an access point (AP) accommodates many WTs and the AP traffic volume often drastically changes. Therefore, conventional schemes sometimes cannot control the QoS of high‐priority traffic. To solve this problem, we propose a QoS control scheme that calculates a suitable initial back‐off window size of random access for each QoS class by using equations derived from a Markov chain behavior model. The proposed scheme adjusts the window size so as to prevent increased transmission delay of high‐priority traffic. The scheme's performance is clarified by computer simulation. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

荆州供电公司市场营销网络系统建设与应用

介绍了一种利用VLAN技术、三层交换机和防火墙的路由和包过滤技术,利用现有的网络设备和通讯资源,建立虚拟的专用市场营销系统网络,以满足电力市场营销业务对网络平台的高可靠性、安全性的要求。     

校园网中的子网组织与VLAN配置策略

讨论了校园网中共存的多种网络协议尤其ＴＣＰ／ＩＰ协议对网络组织的影响,分析了广播流量产生的根源及其控制,并综合考虑多种因素,提出了在交换技术背景下的校园网中子网的划分和ＶＬＡＮ的配置策略,从而达到降低网络带宽的无谓消耗,提高服务效率的目的。同时给出了实施此策略的一个实例。     

电力系统实时数据通信加密方案

随着电力系统数据网络的迅速发展,基于网际协议(IP)的以明文方式传输实时数据的安全问题引起了重视。文中分析了网络环境下电力系统实时数据通信的网络安全和信息安全,结合电力系统实时数据通信的加密需求,阐述了实时数据加密密钥管理和加密的过程。根据电力系统的实际情况,选择了实时数据一时一密的加密方案,并推荐了电力系统所使用的加密算法和密钥长度。对实时数据传输控制协议(TCP)传输,在应用层和TCP层之间引入了加密套接字协议层(SSL)实现加密;对电力系统大多数的用户数据报协议(UDP)实时数据传输,通过返回确认和超时技术保证传输的可靠性,采用密钥分发机制和密钥启动机制保证了传输的保密性和准确性。最后对加密的可行性进行了讨论。     

智能变电站中的通信安全技术

智能变电站技术的逐步发展,使通信技术的重要性日益明显,而通信网络的安全性一直是被关注的焦点。文章阐述了智能变电站通信网络的结构及存在的报文类型,分析了变电站中面临的通信安全问题。从二层交换技术角度出发,通过对VLAN、组播、地址绑定锁定及其他技术的详细介绍,根据各种IED特点及业务数据流特点,给出各项安全技术实际的应用方案。灵活地使用这些安全技术,设计合理的网络拓扑,可以保障智能变电站中的通信报文安全、稳定、可靠地传输,从而使整个变电站更加坚强。     

智能变电站全站统一式通信网络研究

智能变电站以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本特征。优良的网络性能对实现智能变电站的高级功能十分重要。文章针对全站统一式的网络报文传输延时进行了分析,并进一步研究了VLAN划分方法和原则,通过VLAN和优先级标记来降低网络负载和信息数字化数据传输延时。最后在OPNET环境下,验证了在故障的极端情况下,VLAN方案划分的合理性和在降低网络时延方面的有效性。