智能电网无线通信网中的级联潮汐排队模型

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1、第26卷第19期电子设计工程2018年10月Vol.26No.19ElectronicDesignEngineeringOct.2018智能电网无线通信网中的级联潮汐排队模型朱一峰，袁华璐，刘淼，陈保豪，茹正辉（中国南方电网超高压输电公司广东广州510000）摘要：无线通信技术作为智能电网（SmartGrid，SG）双向通信网的重要组成部分，其服务质量（Quality-of-Service，QoS）瓶颈问题急需得到解决。为了提升网络QoS性能，实现不同优先级数据分级服务，给不同优先级匹配合适的资

2、源，在保障高优先级性能前提下提升中等优先级数据的公平性，提出了一种具有QoS感知的可实现多重优先级性能划分的级联潮汐排队模型。通过OPNET仿真验证，模型在高优先级数据性能上与DiffServ算法极限最优接近，而中优先级数据的性能较DiffServ算法提升近20%。证明该模型适用于智能电网无线通信环境，并能实现优先级感知和QoS性能提升。关键词：智能电网；无线通信网；服务质量；优先级感知；级联潮汐排队模型中图分类号：TN99文献标识码：A文章编号：1674-6236（2018）19-0107-0

3、6AcascadetidalqueuingmodelforwirelessNetworksintheSmartGridZHUYi⁃feng，YUANHua⁃lu，LIUMiao，CHENBao⁃hao，RUZheng⁃hui（CSGEHVPowerTransmissionCompany，Guangzhou510000，China）Abstract:Wirelesscommunicationnetworksareimportantpartofthetwo-waycommunicationnetwo

4、rksinSG（SmartGrid），andthebottleneckoftheQoS（Quality-of-Service）performanceinwirelesscommunicationnetworksneedtobesolved.InordertoimprovenetworkQoSperformance，andservedifferentprioritydatawithclassificationservices，improvethefairnessofmediumpriorityda

5、tawhileguaranteeinghighpriorityperformance，weproposedaQoS-awareandpriority-awarequeuingmodelnamedasCTQM（CascadeTidalQueuingModel）.OPNETsimulationanalysishaveshowedthattheperformanceofhighprioritymessagescanapproachingtheultimateperformanceofDiffServa

6、lgorithm，andtheperformanceofthelowerprioritylevelsofmessagescanbeincreasedby20%，thefairnessofthenetworkisguaranteed.IthasbeenprovedthattheCTQMissuitableforSGwirelesscommunicationenvironment，thepriority-awareandtheimprovementofQoSperformancecanbeeasil

7、yachieved.Keywords:SmartGrid（SG）；wirelesscommunicationNetworks；Quality-of-Service（QoS）；priority-aware；CascadeTidalQueuingModel（CTQM）作为下一代电力网络的必然发展方向，智能电有无线通信技术应用于智能电网的瓶颈。[1]网正逐渐成为一个世界范围的重要研究课题。智智能电网中无线通信应用场景的多样性和海量能电网与传统电力网络的最大区别在于智能电网引数据的并发使得QoS性能的提

8、升成为通信的必然需入了用户和供电商间的双向通信架构以实现对电力求。高优先级的性能保障不能过度侵占中、低优先供需两端的先进监控和智能控制。无线通信技术安级数据的资源，以免造成智能电网中海量中、低优先[3]装成本低、设备开销小、部署快速、广泛接入、灵活性级数据滞留、过期。在现有对无线通信技术的研究[2]强等特点使其成为更适合智能电网应用的通信技术。中，大量文献集中在QoS方向，许多综述性文章集中但智能电网中相对严苛的环境和不同应用场景中对于解决特殊无线网络的QoS问题，如无线传感网、无[4~7]通信