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申请/专利权人：合肥工业大学

摘要：本发明公开了一种基于TSN的电网通信模型的优先级控制方法，包括：1.建立网络拓扑模型，定义数据流的基本参数；2.设计基于信用值的流量计过滤机制，使用空闲斜率和发送斜率计算帧的信用值，当两帧之间的时间间隔较短时，其信用值会相应减小，当信用值小于零时，该数据帧将被丢弃；3.计算高优先级流的所有简单路径，并根据融合参数指标HOC值对路径进行选择；4.构建动态优先级调度模型，向模型中添加多个约束条件，得到低优先级流的传输开始时间，以确保低优先级流能够在高优先级流的预留时隙中进行传输，从而提高网络带宽利用率。本发明能应用于TSN网络的PSFP或CQF机制中，并确保关键业务流的优先通行和快速响应，能显著提升电网的整体运行效率和安全性。

主权项：1.一种基于TSN的电网通信模型的优先级控制方法，其特征在于，是按如下步骤进行：步骤1、网络拓扑与数据流的建模；步骤1.1、将网络拓扑建模成一个有向图其中，是节点集，且其中，S和H分别是交换机节点和主机节点的集合；ε是各节点之间的边集；步骤1.2、定义数据流f＝sf,df,pf,tf,dlf，其中，sf是数据流f的源头，df是数据流f的目的地，pf是数据流f的发送周期，tf是数据流f的传输延迟，dlf是数据流f的截止时间；步骤2、初步过滤数据流中报文大小超出最大服务数据单元值的报文，再设计基于信用值的流量计过滤机制，用于进一步过滤数据流中的报文，得到最终过滤后的数据流；步骤3、计算数据流路径的跳数和所有边的流最大数的融合参数指标；步骤4、计算高优先级数据流集合中任意一条高优先级流fis的无环路径集合的融合参数指标并排序，得到排序后的无环路径集合RPis；步骤5、构建传输开始时间约束、无冲突时间槽约束、邻边约束和流截止日期约束以及目标函数SST，从而构建动态优先级调度模型；步骤5.1、定义变量并初始化k＝1；遍历RPis中第k条无环路径RPis[k]，并将RPis[k]转换为第k个边集对于边集中的每个边进行遍历，如果fis占用某一条边则令高优先级流fis在边上的二进制决策变量否则，令步骤5.2、构建动态优先级调度模型的约束条件；步骤5.3、以最小化低优先级流fcy在中第一条边上的传输开始时间为目标，利用式18构建动态优先级调度模型的目标函数SST： 式18中，表示fcy在第一条边上的传输开始时间；步骤6、利用求解器对所述动态优先级调度模型进行求解，若SST为整数，则对于边集中的第z条边进行遍历，且并利用式19得到任意一条低优先级流fcy的开始传输时间以确保在高优先级流fis预留的时隙中，低优先级流fcy也能在边上进行传输，以实现fis和fcy的优先级传输控制； 式19中，hF[fcy]表示fcy的单跳延迟时间，pfcy表示fcy的传输周期矩阵；表示第z条边的当前跳数。

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