混合双模异构配电场域网多径并发传输动态决策方法及装置与流程

技术特征：
1.一种混合双模异构配电场域网多径并发传输动态决策方法，其特征在于，步骤包括：s01.由多个预置有双模通信模块的智能电能表作为节点，构建形成混合双模异构配电场域网，所述双模通信模块具有两种通信模式；s02.所述混合双模异构配电场域网内各节点进行数据传输时，根据中心节点管理的全网的混合多径路由表查询所有的可用路径，并计算各可用路径的传输时延预测值，所述混合多径路由表用于维护各节点与所述中心节点之间的最优多径路由；s03.源节点控制将待发送数据通过查询出的各所述可用路径并发传输至目的节点，并根据计算的各可用路径的所述传输时延预测值确定所述并发传输的模式。2.根据权利要求1所述的混合双模异构配电场域网多径并发传输动态决策方法，其特征在于，所述并发传输模式包括多径负载均衡传输模式、单径传输模式以及多径冗余传输模式，所述多径负载均衡传输模式中待发送数据在各所述可用路径中均衡发送，所述单径传输模式中待发送数据在指定的可用路径中发送，所述多径冗余传输模式中对传输数据包进行本地复制生成副本，并分别在最优路径和次优路径上进行传输。3.根据权利要求2所述的混合双模异构配电场域网多径并发传输动态决策方法，其特征在于，所述步骤s03中根据计算的各可用路径的所述传输时延预测值确定所述并发传输的模式包括：判断各可用路径中活跃路径数，如果活跃路径数大于预设阈值，则控制采用所述多径负载均衡传输模式，如果活跃路径数为1，控制采用所述单径传输模式，以在活跃路径上进行单径传输，如果活跃路径数为0，则控制采用所述多径冗余传输模式。4.根据权利要求1所述的混合双模异构配电场域网多径并发传输动态决策方法，其特征在于，所述步骤s02中具体按照下式计算各可用路径的传输时延预测值：t
pa
＝t
pr
t
tr
t
sw
其中，t
pa
为路径预测传输时延，t
pr
为节点处理时延，即为源节点分配数据时延和目的节点重排数据时延，t
tr
为传输时延，即为路径所含链路传输时延之和，t
sw
为路径所含中继节点转发时延。5.根据权利要求1所述的混合双模异构配电场域网多径并发传输动态决策方法，其特征在于，所述步骤s03中控制将待发送数据通过各所述可用路径进行并发传输时，根据可用路径中的活跃路径数确定各活跃路径被分配数据包数，所述活跃路径被分配数据包数具体可按照下式计算得到：其中，n
pa_i
为第i条活跃路径被分配数据包数,m为活跃路径数，t
pa_i
为第i条活跃路径预测传输时延，n为在t时间内需传送数据总包数为n。6.根据权利要求5所述的混合双模异构配电场域网多径并发传输动态决策方法，其特征在于，所述步骤s03中控制将待发送数据通过各所述可用路径进行并发传输时，根据待分配数据包的发送顺序、各条可用路径的传输时延值，将数据包在活跃路径间进行分配，包括：预先将待分配数据包按照发送顺序进行排序并设置对应的计数器，传输起始时，依次为每个活跃路径分配一个数据包，将数据包送该路径发送缓冲区，启动计数器，每当存在目标活跃路径的计数器值能被某路径传输时延值整除时，就向该目标活跃路径的发送缓冲区依
次分配一个新的数据包，直至所有数据包被分配。7.根据权利要求1～6中任意一项所述的混合双模异构配电场域网多径并发传输动态决策方法，其特征在于，构建所述混合多径路由表的步骤包括：s201.路由开始计算前，取各节点的通信链路的邻接矩阵中最小值作为最优邻接矩阵；s202.根据确定的所述最优邻接矩阵计算最短路径，生成最优路径；s203.确定次优路径：从所述最优邻接矩阵中剥离所述最优路径上的链路，剥离时若待剥离链路的两节点间仍有大于当前链路度量值的另一目标通信链路度量值，则将所述最优邻接矩阵中待剥离链路的链路值替换为所述目标通信链路度量值，使用剥离完成后的最优邻接矩阵计算最短路径，生成次优路径；s204.生成再次优路径：从当前所述最优邻接矩阵中剥离所述最优路径和所述次优路径上的链路，并计算最短路径，生成再次优路径。8.根据权利要求1～6中任意一项所述的混合双模异构配电场域网多径并发传输动态决策方法，其特征在于，根据所述最优邻接矩阵的节点数m和链路数n，生成一个具有m个节点n条边的无向图g(m,n)，采用跳数受限最短路径算法计算所述最短路径，步骤包括：s221.初始化：初始化网内各节点的距离、节点之间的距离，并把中心节点加入到集合p中，所述集合p为上轮迭代距离变小点的集合；s222.在第h次迭代中，按照节点编号依次对所述集合p中的各节点i计算：其中，d(i)表示节点i到中心节点的距离，d0(i)为上一次迭代完成后节点i到中心节点的距离，v(i,j)表示节点i和节点j之间边的权值，即链路度量值；若d(j)<d0(j)且节点j不在集合q中，则把节点j加入到所述集合q，同时从所述集合p中删除节点i，所述集合q为本轮迭代距离变小点的集合；s223.当所述集合q为空或者迭代次数等于生成路径的限定边数k时，结束计算，则当前得到的d(i)为节点i到中心节点的最短距离，计算得到所述最短路径；若所述集合q非空并且迭代次数小于所述限定边数k时，执行步骤s224；s224.将所述集合p清空，同时把所述集合q中的节点移至所述集合p后再清空所述集合q，对节点i令d0(i)＝d(i)，其中i∈[1..m]，迭代次数变量增1后跳转到s222重复执行。9.一种混合双模异构配电场域网多径并发传输动态决策装置，其特征在于，包括：混合双模异构配电场域网，由多个预置有双模通信模块的智能电能表作为节点构建形成，所述双模通信模块具有两种通信模式；查询预测模块，用于所述混合双模异构配电场域网内各节点进行数据传输时，根据中心节点管理的全网的混合多径路由表查询所有的可用路径，并计算各可用路径的传输时延预测值，所述混合多径路由表用于维护各节点与所述中心节点之间的最优多径路由；多径并发模块，用于源节点控制将待发送数据通过查询出的各所述可用路径并发传输至目的节点，并根据计算的各可用路径的所述传输时延预测值确定所述并发传输的模式。10.一种混合双模异构配电场域网多径并发传输动态决策装置，包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序，其特征在于，所述处理器用于执行所述计算机程序以执行如权利要求1～8中任意一项所述方法。

技术总结
本发明公开一种混合双模异构配电场域网多径并发传输动态决策方法及装置，该方法步骤包括：S01.由多个预置有双模通信模块的智能电能表作为节点，构建形成混合双模异构配电场域网；S02.混合双模异构配电场域网内各节点进行数据传输时，根据中心节点管理的全网的混合多径路由表查询所有的可用路径，并计算各可用路径的传输时延预测值；S03.控制将待发送数据通过各可用路径进行并发传输，并根据计算的各可用路径的所述传输时延预测值确定并发传输的模式。本发明具有实现方法简单、传输效率高以及实时性强等优点。及实时性强等优点。及实时性强等优点。


技术研发人员：黄瑞 刘谋海 肖宇 杨茂涛 曾文伟 马叶钦 肖湘奇 曾伟杰
受保护的技术使用者：国网湖南省电力有限公司供电服务中心（计量中心） 国家电网有限公司
技术研发日：2021.09.30
技术公布日：2022/2/28