1.减小关键业务时延风电场网络交换机输出优化方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)根据业务信号的重要程度确定所述业务信号的优先级;
2)设定各所述优先级对应的所述业务信号帧长度,并将所述业务信号整形为所述业务信号帧长度的若干业务信号帧;
3)根据业务信号的优先级,将经过整形的所述业务信号帧进行送出控制处理。
2.如权利要求1所述的减小关键业务时延风电场网络交换机输出优化方法,其特征在于,所述优先控制处理优先送出所述优先级高的所述业务信号帧,以减少关键业务信号的时延。
3.如权利要求1或2所述的减小关键业务时延风电场网络交换机输出优化方法,其特征在于,所述步骤1)中所述业务信号的优先级包括:
在风力发电场网络交换机或网络交换机模块内部,ieee802.1pmac层帧去除头部和尾部,留下ieee802.1pmac层帧的有效负载作为被承载业务信号,所述承载业务信号比特流经过交叉连接交换网络部件,按照业务信号的端到端的时延要求对业务信号的优先级进行排序,区分出4个并行的比特流队列,分别缓存在风力发电场网络交换机或网络交换机模块缓存器中4个并行的fifo逻辑的高速存储器内,业务信号的端到端的时延要求,要求端到端的时延最小的业务信号优先级最高,要求端到端的时延最宽松或无要求的业务信号优先级最低,优先级由高到低分别是最高优先级的队列、次最高优先级的队列、中等优先级的队列和最低优先级的队列。
4.如权利要求3所述的减小关键业务时延风电场网络交换机输出优化方法,其特征在于,对于风力发电场数据网络中的业务信号而言,最高优先级队列包含iec61850的goose、sv信号和/或iec60870-5-101信号;次高优先级队列包含iec61850的ieee1588v2和/或iec60870-5-103信号;中等优先级包含iec61850的sntp、iec60870-5-102信号、rs-232和/或rs-485信号;最低优先级队列包含iec61850的mms和/或iec60870-5-104信号。
5.如权利要求1或2所述的减小关键业务时延风电场网络交换机输出优化方法,其特征在于,所述步骤2)具体包括以下步骤:
2.1)设定各优先级对应信号帧长度,对于第i优先级在长度整形前与长度整形后的长度分别为ai与pi,i=1时对应最高优先级,i=2时对应次高优先级,i=3时对应中等优先级,i=4时对应最低优先级;
2.2)将业务信号整形为信号帧长度的若干信号帧,具体包括:
2.2.1)定义ai÷pi得商的整数部分为ni、余数为bi,包括3种情况:
2.2.1.1)当ni=1时,无需对所述第i优先级信号进行拆分,而且无需填充0字节;所述第i优先级的业务信号帧直接作为长度整形后的第i优先级信号帧队列;
2.2.1.2)当ai能被pi整除,且ni,且的情况下,将长度为ai字节的第i优先级业务信号拆分出ni个pi字节长度的信号帧,按照从最低有效字节开始到第i有效字节的顺序进行拆分,而且无需填充0字节;所述第i优先级的业务信号拆分为ni个长度为pi字节的信号帧作为长度整形后的第i优先级信号帧队列;
2.2.1.3)当ai不能被pi整除时,按照从最低有效字节开始到第i有效字节的顺序进行拆分,将长度为ai字节的所述第i优先级的业务信号拆分为ni个长度为pi字节的信号帧和1个长度为bi字节的信号帧,并对长度为bi字节的帧填充pi-bi个0字节,得到1个长度为pi字节长度的信号帧,填充0字节的顺序也是按照从较低有效字节到较高有效字节开始填充;原长度为ai字节的所述第i优先级的信号拆分为ni个未填充0字节的pi字节长度的信号帧和1个填充了0字节的pi字节长度的信号帧,形成ni+1个长度为pi字节长度的帧;ni+1个pi字节长度的信号帧作为长度整形后的第i优先级信号帧队列。
6.如权利要求5所述的减小关键业务时延风电场网络交换机输出优化方法,其特征在于,最高优先级、次高优先级、中等优先级和最低优先级对应的整形长度依次增大,且各优先级的整形长度由不同的风电场网络速率确定。
7.如权利要求1或2所述的减小关键业务时延风电场网络交换机输出优化方法,其特征在于,所述步骤3)具体包括如下步骤:
3.1)判别存储器组中最高优先级信号帧队列是否为空,若不为空,则对应最高优先级信号帧的csma/cd协议退避极限设置为6次,并将所述信号帧封装为ieee802.1pmac层信号帧格式,再使用csma/cd协议输出所述信号帧,完成发送输出带信号帧间隔的物理层信号帧后,返回步骤3.1;若为空,则进行下一步;
3.2)判别存储器组中次高优先级信号帧队列是否为空,若不为空,则对应次高优先级信号帧的csma/cd协议退避极限设置为8次,并将所述信号帧封装为ieee802.1pmac层信号帧格式,再使用csma/cd协议输出所述信号帧,完成发送输出带信号帧间隔的物理层信号帧后,返回步骤3.1;若为空,则进行下一步;
3.3)判别存储器组中中等优先级信号帧队列是否为空,若不为空,则对应中等优先级信号帧的csma/cd协议退避极限设置为10次,并将所述信号帧封装为ieee802.1pmac层信号帧格式,再使用csma/cd协议输出所述信号帧,完成发送输出带信号帧间隔的物理层信号帧后,返回步骤3.1;若为空,则进行下一步;
3.4)判别存储器组中最低优先级信号帧队列是否为空,若不为空,则对应最低优先级信号帧的csma/cd协议退避极限设置为12次,并将所述信号帧封装为ieee802.1pmac层信号帧格式,再使用csma/cd协议输出所述信号帧,完成发送输出带信号帧间隔的物理层信号帧后,返回步骤3.1;若为空,则进行下一步;
3.5)间隔1个时间片的时间后,返回步骤3.1。
8.如权利要求7所述的减小关键业务时延风电场网络交换机输出优化方法,其特征在于,所述1个时间片为512比特时间。
9.如权利要求7所述的减小关键业务时延风电场网络交换机输出优化方法,其特征在于,将所述信号帧封装为ieee802.1pmac层信号帧格式,其中,以太网类型/长度即“ethertype/size”字段取值,用于标记4种优先级的信号帧长度的“ethertype/size”字段十六进制取值公式为:
9.1)最高优先级业务信号帧的“ethertype/size”字段值=整形前信号帧长度a1的十六进制值+a000;
9.2)次最高优先级业务信号帧的“ethertype/size”字段值=整形前信号帧长度a2的十六进制值+b000;
9.3)中等优先级业务信号帧的“ethertype/size”字段值=整形前信号帧长度a3的十六进制值+c000,
9.4)最低优先级业务信号帧的“ethertype/size”字段值=整形前信号帧长度a4的十六进制值+d000。
10.减小关键业务时延风电场网络交换机输出优化系统,其特征在于,包括:
优先级确定模块,用于根据业务信号的重要程度确定所述业务信号的优先级;
信号整形模块,用于设定各所述优先级对应的所述业务信号帧长度,并将所述业务信号整形为所述业务信号帧长度的若干业务信号帧;
信号送出控制模块,用于根据业务信号的优先级,将经过整形的所述业务信号帧进行送出控制处理。