本發(fā)明屬于智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種智能電網(wǎng)通信的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延的優(yōu)化方法，有利于智能電網(wǎng)通信中數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅芴嵘?/p>

背景技術(shù)：

作為下一代電網(wǎng)技術(shù)，智能電網(wǎng)將有機(jī)地結(jié)合信息技術(shù)、自動(dòng)控制、傳感技術(shù)以及智能電力設(shè)備等。它通過(guò)提供雙向互動(dòng)、高度集成的服務(wù)和模式，使得電網(wǎng)更加安全、可靠、高效和智能。然而對(duì)于智能電網(wǎng)通信網(wǎng)來(lái)說(shuō)，一方面負(fù)著未來(lái)數(shù)十年的電網(wǎng)支撐的重任，隨著未來(lái)電力設(shè)備更多的引入，電力系統(tǒng)更多的升級(jí)，從規(guī)模上以及運(yùn)行復(fù)雜度上都將面臨眾多挑戰(zhàn)；另一方面，更多新能源的介入以及電力逐漸市場(chǎng)化的趨勢(shì)，智能電網(wǎng)通信網(wǎng)需要提供更多快捷的功能服務(wù)以及增值服務(wù)，這些都將對(duì)智能電網(wǎng)通信網(wǎng)中不同系統(tǒng)之間的信息共享以及信息交互提出了更高的要求。

為了提高智能電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)傳輸速率，虛擬時(shí)延概念被提出來(lái)。在智能電網(wǎng)通信網(wǎng)中，其數(shù)據(jù)分為硬實(shí)時(shí)、準(zhǔn)實(shí)時(shí)、非實(shí)時(shí)等多種類型，其對(duì)應(yīng)的時(shí)延要求從8ms到5秒不等。不同于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)延，智能電網(wǎng)通信網(wǎng)中的時(shí)延要求跨度極大，而且其數(shù)據(jù)時(shí)延不僅關(guān)系著信息及時(shí)的交互，更是關(guān)系著整個(gè)電網(wǎng)的安全以及電力系統(tǒng)的快速反應(yīng)。尤其是對(duì)于時(shí)延敏感的數(shù)據(jù)來(lái)講，越是情況糟糕關(guān)鍵信息的實(shí)時(shí)性要求就越高、越嚴(yán)格智能電網(wǎng)通信網(wǎng)中各類數(shù)據(jù)的快速實(shí)時(shí)的傳輸是牽一發(fā)而動(dòng)全身的，它對(duì)智能電網(wǎng)通信網(wǎng)的建設(shè)提出了前所未有的挑戰(zhàn)。不難發(fā)現(xiàn)，解決數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延難題不僅是建設(shè)智能電網(wǎng)通信網(wǎng)的關(guān)鍵所在，也是保證未來(lái)智能電網(wǎng)通信網(wǎng)可靠、安全、高效、智能的核心基礎(chǔ)，該問(wèn)題的研究及解決意義重大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種智能電網(wǎng)通信的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延的優(yōu)化方法,目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供基于最早截止時(shí)間優(yōu)先的改進(jìn)型VL0(虛擬時(shí)延優(yōu)化)-EDF調(diào)度算法，提升智能傳輸網(wǎng)絡(luò)的性能。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種智能電網(wǎng)通信的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延的優(yōu)化方法，包括如下步驟:

步驟01)在某一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)處，首先開(kāi)始計(jì)算虛擬時(shí)簽，即計(jì)算最先到達(dá)的六類數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包的虛擬時(shí)簽，同時(shí)進(jìn)行排序，然后從六類數(shù)據(jù)包中找出最小虛擬時(shí)簽的數(shù)據(jù)包，被選定的調(diào)度數(shù)據(jù)包的虛擬時(shí)簽假定為式中表示第i類數(shù)據(jù)中的第j個(gè)數(shù)據(jù)包的虛擬時(shí)簽；

步驟02)利用上一次的計(jì)算結(jié)果，當(dāng)下一個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行調(diào)度時(shí)，第一步先在調(diào)度候補(bǔ)中放入第i類數(shù)據(jù)中的第(j+1)個(gè)數(shù)據(jù)包，第二步用第i類數(shù)據(jù)中的第(j+1)個(gè)數(shù)據(jù)包的虛擬時(shí)簽和其他剩余的五個(gè)虛擬時(shí)簽中最小的一個(gè)值先進(jìn)行比較，假如該虛擬時(shí)簽比其他剩余的五個(gè)虛擬時(shí)簽中的最小值還要小的話，則可以直接對(duì)虛擬時(shí)簽中所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)度，否則，就調(diào)度虛擬時(shí)簽為所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)包，即調(diào)度虛擬時(shí)簽的最小值；

步驟03)在此用插入的方式，將第m類數(shù)據(jù)中的第(n+1)個(gè)數(shù)據(jù)包對(duì)應(yīng)的虛擬時(shí)簽和第i類數(shù)據(jù)中的第(j+1)個(gè)數(shù)據(jù)包對(duì)應(yīng)的虛擬時(shí)簽加入到新的六維數(shù)組中，與此同時(shí)實(shí)現(xiàn)排序；

步驟04)當(dāng)調(diào)度進(jìn)行到下一數(shù)據(jù)包時(shí)，通過(guò)該交換節(jié)點(diǎn)之后的某個(gè)數(shù)據(jù)包，它的結(jié)束時(shí)間和它在物理鏈路上傳播所消耗的時(shí)延之和，即成為下一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間。

進(jìn)一步地，所述的虛擬時(shí)簽的獲得方法為：

對(duì)于每一類數(shù)據(jù)的虛擬時(shí)延，其定義如公式下所示：

對(duì)于第i類數(shù)據(jù)中的第j個(gè)數(shù)據(jù)包來(lái)講，其發(fā)送時(shí)間如下公式所示：

則對(duì)該數(shù)據(jù)包來(lái)講，其時(shí)簽為：

m：表示第m類數(shù)據(jù)，

表示第m類數(shù)據(jù)的第j個(gè)數(shù)據(jù)包，是從m＝1即第一類數(shù)據(jù)包開(kāi)始累加至第i-1類數(shù)據(jù)包的所有虛擬時(shí)延之和，

引入虛擬時(shí)延之后，其對(duì)應(yīng)的虛擬時(shí)簽為：

上述各個(gè)概念公式的含義如下：

第i類數(shù)據(jù)的第j個(gè)數(shù)據(jù)包的到達(dá)時(shí)間，其中i＝1,2,3,4,5,6；j＝1,2,3,4…，

F_i^j：第i類數(shù)據(jù)的第j個(gè)數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間，和數(shù)據(jù)包大小以及端口速率有關(guān)，

C：代表交換節(jié)點(diǎn)處端口的速率，

P_i：代表第i類數(shù)據(jù)包的大小，

Vl_i：引入的第i類數(shù)據(jù)的虛擬時(shí)延，

Deadline_i：表示第i類數(shù)據(jù)包的截止時(shí)間，

第i類數(shù)據(jù)中的第j個(gè)數(shù)據(jù)包的時(shí)簽，

第i類數(shù)據(jù)中第j個(gè)數(shù)據(jù)包的虛擬時(shí)簽。

本發(fā)明的工作原理是：采用VLO-EDF調(diào)度算法，對(duì)不同的數(shù)據(jù)類型引入不同的“虛擬時(shí)延”，當(dāng)最后一類數(shù)據(jù)包的第一個(gè)數(shù)據(jù)包的時(shí)簽和第一類數(shù)據(jù)的第一個(gè)數(shù)據(jù)包的時(shí)簽差值小于引入的“虛擬時(shí)延”時(shí)，最后一類數(shù)據(jù)包的虛擬時(shí)簽可以由原來(lái)的最小變?yōu)樽畲螅谝活悢?shù)據(jù)包的虛擬時(shí)簽也可以從之前的最大變?yōu)樽钚?，因而，同樣的情況，采用VLO-EDF調(diào)度算法之后，其調(diào)度順序可能會(huì)導(dǎo)致虛擬時(shí)簽數(shù)字越小越先被調(diào)度。

該算法有兩個(gè)輸入，第一個(gè)輸入是按照通信網(wǎng)業(yè)務(wù)模型產(chǎn)生的六類數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)包大小，到達(dá)時(shí)間，到達(dá)規(guī)律以及數(shù)據(jù)速率。第二個(gè)輸入是交換節(jié)點(diǎn)處的端口速率以及所經(jīng)過(guò)的網(wǎng)絡(luò)，這里主要考慮網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)目和兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的物理鏈路距離等。當(dāng)輸入確定下來(lái)之后，接下來(lái)要計(jì)算出各類數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的虛擬時(shí)延，并依據(jù)每類數(shù)據(jù)中最早到達(dá)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行虛擬時(shí)簽的計(jì)算，找到虛擬時(shí)簽最小的數(shù)據(jù)包，進(jìn)行調(diào)度。然后進(jìn)入到VLO-EDF調(diào)度算法處理中。

數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)間和轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)間都是無(wú)法改變的，但可以引入“虛擬時(shí)延”，時(shí)延越是敏感的數(shù)據(jù)，其對(duì)應(yīng)的虛擬時(shí)延越小，時(shí)延越是不敏感的數(shù)據(jù)，其對(duì)應(yīng)的虛擬時(shí)延越大。這樣，原來(lái)可能時(shí)延不敏感數(shù)據(jù)時(shí)簽小于時(shí)延敏感數(shù)據(jù)時(shí)簽的情況就有可能會(huì)變成現(xiàn)在的時(shí)延敏感數(shù)據(jù)虛擬時(shí)簽小于時(shí)延不敏感數(shù)據(jù)的虛擬時(shí)簽。在該情況下，調(diào)度的時(shí)候，越是時(shí)延敏感的數(shù)據(jù)包，就會(huì)越優(yōu)先被考慮，促使其服務(wù)開(kāi)始時(shí)間提前，進(jìn)而提升了時(shí)延敏感數(shù)據(jù)包的排隊(duì)等待時(shí)間。一方面在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載正常時(shí)，調(diào)度不存在沖突的情況，各類數(shù)據(jù)包的服務(wù)開(kāi)始時(shí)間都近似于到達(dá)時(shí)間，即使引入了“虛擬時(shí)延”的概念，也不會(huì)影響其時(shí)延性能，另一方面，在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較大時(shí)，各類數(shù)據(jù)包都會(huì)出現(xiàn)等待，而這時(shí)引入的“虛擬時(shí)延”就可以更好的服務(wù)于時(shí)延敏感數(shù)據(jù)，即使出現(xiàn)了突發(fā)和偶爾的擁塞，也可以更好的被優(yōu)先調(diào)度，改善了多米諾骨牌現(xiàn)象，通過(guò)多跳的調(diào)整和調(diào)整，極大的提升了其等待時(shí)延性能。

在負(fù)載比較小的時(shí)候，VLO-EDF調(diào)度算法時(shí)延敏感數(shù)據(jù)的時(shí)延抖在突發(fā)性的關(guān)鍵事件發(fā)生時(shí)，可以根據(jù)不同時(shí)延門限符合智能電網(wǎng)通信網(wǎng)的特點(diǎn)和時(shí)延要求。而時(shí)延不敏感數(shù)據(jù)的時(shí)延抖動(dòng)會(huì)現(xiàn)對(duì)影響較小。而當(dāng)負(fù)載增大并出現(xiàn)部分擁塞時(shí)，VLO-EDF調(diào)度算法在時(shí)延抖動(dòng)上就有了很好的效果。

本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)基于最早截止時(shí)間優(yōu)先的改進(jìn)型VL0(虛擬時(shí)延優(yōu)化)-EDF調(diào)度算法，提升智能傳輸網(wǎng)絡(luò)的性能。

附圖說(shuō)明

圖1為關(guān)智能電網(wǎng)通信網(wǎng)中的時(shí)延分解示意圖；

圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)流程框圖；

圖3為EDF調(diào)度算法實(shí)例；

圖4為L(zhǎng)BFS調(diào)度舉例；

圖5為仿真的負(fù)載為88％時(shí)所對(duì)應(yīng)的三種調(diào)度算法平均時(shí)延圖；

圖6為負(fù)載流量為88％時(shí)所對(duì)應(yīng)的三種調(diào)度算法的最大時(shí)延圖；

圖7為仿真滿足通信時(shí)延要求的最大負(fù)載流量圖；

圖8為采用VLO-EDF對(duì)穩(wěn)定數(shù)據(jù)包進(jìn)行調(diào)度后的時(shí)延圖；

圖9對(duì)實(shí)體交換機(jī)測(cè)試所得時(shí)延圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。

實(shí)施例1：如圖1-9所示，一種智能電網(wǎng)通信的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延的優(yōu)化方法，其特征在于:包括如下步驟:

步驟01)在某一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)處，首先開(kāi)始計(jì)算虛擬時(shí)簽，即計(jì)算最先到達(dá)的六類數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包的虛擬時(shí)簽，同時(shí)進(jìn)行排序，然后從六類數(shù)據(jù)包中找出最小虛擬時(shí)簽的數(shù)據(jù)包，被選定的調(diào)度數(shù)據(jù)包的虛擬時(shí)簽假定為式中表示第i類數(shù)據(jù)中的第j個(gè)數(shù)據(jù)包的虛擬時(shí)簽；

步驟02)合理利用上一次的計(jì)算結(jié)果，當(dāng)下一個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行調(diào)度時(shí)，第一步先在調(diào)度候補(bǔ)中放入第i類數(shù)據(jù)中的第(j+1)個(gè)數(shù)據(jù)包，第二步用第i類數(shù)據(jù)中的第(j+1)個(gè)數(shù)據(jù)包的虛擬時(shí)簽和其他剩余的五個(gè)虛擬時(shí)簽中最小的一個(gè)值先進(jìn)行比較，假如該虛擬時(shí)簽比其他剩余的五個(gè)虛擬時(shí)簽中的最小值還要小的話，則可以直接對(duì)虛擬時(shí)簽中所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)度，否則，就調(diào)度虛擬時(shí)簽為所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)包，即調(diào)度虛擬時(shí)簽的最小值；

步驟03)在此用插入的方式，將第m類數(shù)據(jù)中的第(n+1)個(gè)數(shù)據(jù)包對(duì)應(yīng)的虛擬時(shí)簽和第i類數(shù)據(jù)中的第(j+1)個(gè)數(shù)據(jù)包對(duì)應(yīng)的虛擬時(shí)簽加入到新的六維數(shù)組中，與此同時(shí)實(shí)現(xiàn)排序；

步驟04)當(dāng)調(diào)度進(jìn)行到下一數(shù)據(jù)包時(shí)，通過(guò)該交換節(jié)點(diǎn)之后的某個(gè)數(shù)據(jù)包，它的結(jié)束時(shí)間和它在物理鏈路上傳播所消耗的時(shí)延之和，即成為下一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間。

“虛擬時(shí)簽”是建立在“虛擬時(shí)延”的基礎(chǔ)上所提出的一個(gè)概念，以下是對(duì)虛擬時(shí)簽的解釋及具體獲得的方法：

其中對(duì)于每一類數(shù)據(jù)的“虛擬時(shí)延”，其定義如公式下所示：

對(duì)于第i類數(shù)據(jù)中的第j個(gè)數(shù)據(jù)包來(lái)講，其發(fā)送時(shí)間如下公式所示：

則對(duì)該數(shù)據(jù)包來(lái)講，其時(shí)簽為：

引入“虛擬時(shí)延”之后，其對(duì)應(yīng)的虛擬時(shí)簽為：

上述各個(gè)概念公式的含義如下：

m：表示第m類數(shù)據(jù)，

表示第m類數(shù)據(jù)的第j個(gè)數(shù)據(jù)包，是從m＝1即第一類數(shù)據(jù)包開(kāi)始累加至第i-1類數(shù)據(jù)包的所有虛擬時(shí)延之和，

第i類數(shù)據(jù)的第j個(gè)數(shù)據(jù)包的到達(dá)時(shí)間。其中i＝1,2,3,4,5,6；j＝1,2,3,4…，

F_i^j：第i類數(shù)據(jù)的第j個(gè)數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間，和數(shù)據(jù)包大小以及端口速率有關(guān)，

C：代表交換節(jié)點(diǎn)處端口的速率，比如常見(jiàn)的交換機(jī)其端口可支持1Gbps的速率，

P_i：代表第i類數(shù)據(jù)包的大小，

Vl_i：引入的第i類數(shù)據(jù)的“虛擬時(shí)延”，

Deadline_i：表示第i類數(shù)據(jù)包的截止時(shí)間，對(duì)于一般的截止時(shí)間來(lái)講，都是一個(gè)常數(shù)向量，故把截止時(shí)間簡(jiǎn)單定義為每類數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)間，

第i類數(shù)據(jù)中的第j個(gè)數(shù)據(jù)包的時(shí)簽，

第i類數(shù)據(jù)中第j個(gè)數(shù)據(jù)包的虛擬時(shí)簽。

本發(fā)明結(jié)合智能電網(wǎng)通信網(wǎng)的特點(diǎn)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)，首先引入了一個(gè)“虛擬時(shí)延優(yōu)化”(Virtual Latency Optimization)的概念。在智能電網(wǎng)通信環(huán)節(jié)中采用引入虛擬時(shí)延優(yōu)化(VLO)的方法解決在運(yùn)用最早截止時(shí)間優(yōu)先算法(EDF)時(shí)出現(xiàn)的非時(shí)延敏感數(shù)據(jù)優(yōu)于時(shí)延敏感數(shù)據(jù)調(diào)度的情況，即基于最早截止時(shí)間優(yōu)先的改進(jìn)型VL0(虛擬時(shí)延優(yōu)化)-EDF調(diào)度算法。智能電網(wǎng)通信網(wǎng)中，在直接運(yùn)用EDF算法進(jìn)行調(diào)度時(shí)，主要決定因素取決于數(shù)據(jù)的時(shí)延敏感性和非時(shí)延敏感型。

本發(fā)明圖1中：其中，D1代表的是發(fā)送節(jié)點(diǎn)的處理時(shí)延；D2代表的是發(fā)送節(jié)點(diǎn)將發(fā)送數(shù)據(jù)放在緩沖區(qū)引起的排隊(duì)時(shí)延；D3代表的是網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，嚴(yán)格意義上來(lái)講，其包括數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)延、接收時(shí)延、交換時(shí)延、轉(zhuǎn)發(fā)表查詢時(shí)延、傳播時(shí)延、排隊(duì)時(shí)延；D4為對(duì)應(yīng)的接收節(jié)點(diǎn)的排隊(duì)時(shí)延；D5對(duì)應(yīng)的是接收節(jié)點(diǎn)的處理時(shí)延。

圖2中：首先對(duì)最先到達(dá)的六類數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行虛擬時(shí)簽的計(jì)算，并排序，找到其虛擬時(shí)簽最小的數(shù)據(jù)包。在下一個(gè)數(shù)據(jù)包的調(diào)度時(shí)，充分利用上次計(jì)算的結(jié)果然后用其虛擬時(shí)簽和其余五個(gè)虛擬時(shí)簽中的最小值先比較，如果比其余五個(gè)虛擬時(shí)簽的最小值小，則只需一次比較就可以對(duì)該數(shù)據(jù)包進(jìn)行調(diào)度。否則，對(duì)虛擬時(shí)簽最小值所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行調(diào)度。然后可利用插入的方式將虛擬時(shí)簽加入到新的六維數(shù)組中，同時(shí)也完成了排序的功能。進(jìn)入到下一數(shù)據(jù)包的調(diào)度中，當(dāng)某個(gè)數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)該交換節(jié)點(diǎn)之后，其結(jié)束時(shí)間加上在物理鏈路上傳播所消耗的時(shí)延，就成為下一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)的到達(dá)時(shí)間。然后，和上述單個(gè)交換節(jié)點(diǎn)的處理一樣，再次進(jìn)入到相似的處理過(guò)程中。

圖3中：假設(shè)class1到class6分別代表具有不同時(shí)延要求的六類數(shù)據(jù)，其時(shí)延從敏感到不敏感，即class1數(shù)據(jù)是時(shí)延最敏感的數(shù)據(jù)，class6是時(shí)延最不敏感的數(shù)據(jù)。根據(jù)EDF調(diào)度算法，按照時(shí)簽的大小，其數(shù)據(jù)包的調(diào)度順序可能會(huì)出現(xiàn)如圖中數(shù)字順序所示的情況,其中數(shù)字越小表示越先被調(diào)度。

圖4中：在沒(méi)有LBFS調(diào)度情況下，時(shí)延敏感數(shù)據(jù)流和時(shí)延不敏感數(shù)據(jù)流的路由如圖中的實(shí)線箭頭所示。在某一時(shí)間段內(nèi)，假設(shè)flow1是平均速率為130Mbps的從Host1到Host3的時(shí)延敏感數(shù)據(jù)流，flow2是平均速率為300Mbps的從Host2到Host3的時(shí)延不敏感數(shù)據(jù)流。而當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)鏈路上的網(wǎng)絡(luò)流量負(fù)載如圖所示。

圖5、圖6、圖7為仿真圖，仿真實(shí)驗(yàn)中所定義的三個(gè)參考因數(shù)的選擇是為了證明所提出的VL0-EDF算法的有效性。

圖5為仿真的負(fù)載為88％時(shí)所對(duì)應(yīng)的三種調(diào)度算法平均時(shí)延。在傳輸電路平均時(shí)延仿真試驗(yàn)中，引入了六個(gè)不同類別的數(shù)據(jù)，對(duì)于不同類別的數(shù)據(jù)，傳輸要求也應(yīng)當(dāng)不同，因此可以區(qū)別出三種不同的調(diào)度算法下的傳輸時(shí)延的估計(jì)結(jié)果。

圖6為負(fù)載流量為88％時(shí)所對(duì)應(yīng)的三種調(diào)度算法的最大時(shí)延。引入了六個(gè)不同類別的數(shù)據(jù)，仿真結(jié)果表明了三種不同的調(diào)度算法下的傳輸時(shí)延，驗(yàn)證了VLO-EDF算法的優(yōu)越性。

圖7為仿真滿足通信時(shí)延要求的最大負(fù)載流量。在三種算法下的傳輸時(shí)延抖動(dòng)，可以看出當(dāng)負(fù)載增大并出現(xiàn)部分擁塞時(shí)，尤其是在時(shí)延敏感數(shù)據(jù)的調(diào)度時(shí)，本發(fā)明提出的VLO-EDF算法優(yōu)化更為效果明顯。

本發(fā)明的具體試驗(yàn)步驟為：

步驟01)對(duì)于數(shù)據(jù)源，按照?qǐng)D1的數(shù)據(jù)模型，六類數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包大小分別為50、76、80、200、200、1500字節(jié)，對(duì)于第二類、第三類數(shù)據(jù)，其特點(diǎn)是周期性的數(shù)據(jù)，對(duì)于第四類數(shù)據(jù)，其特點(diǎn)是連續(xù)性的，對(duì)于第五類和第六類數(shù)據(jù)隨機(jī)數(shù)據(jù)，我們采用泊松分布。對(duì)于第一類數(shù)據(jù)，我們采用隨機(jī)的突發(fā)數(shù)據(jù)。

步驟02)在仿真中，為了驗(yàn)證三種調(diào)度算法對(duì)時(shí)延的影響，我們僅考慮buffer相同的情況。同時(shí)，在仿真中也結(jié)合智能電網(wǎng)通信網(wǎng)的特點(diǎn)，加入了跳數(shù)的控制，在仿真中我們?cè)O(shè)網(wǎng)絡(luò)跳數(shù)為5。為了仿真的準(zhǔn)確性，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行50次處理并求平均值。

步驟03)對(duì)于交換節(jié)點(diǎn)出的線卡速率，我們采用1Gbps的端口。

步驟04)在仿真實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量負(fù)載的控制，查看三種調(diào)度算法對(duì)六類數(shù)據(jù)時(shí)延的影響。

仿真要求：具體的實(shí)驗(yàn)中，采用的處理器為Inte(lR)Core(TM)i3-2370M CPU@2.4GHz2.4GHz，其內(nèi)存為6.00GB(5.6GB可用)的筆記本，該機(jī)器為64位操作系統(tǒng)。

單節(jié)點(diǎn)仿真結(jié)果和實(shí)際測(cè)量結(jié)果比較步驟為：

步驟01)采用VLO-EDF調(diào)度算法對(duì)大小為I500Bytes，且接近勻速的數(shù)據(jù)包進(jìn)行調(diào)度，采用了六個(gè)速率，分別為100Mbps、200Mbps、500Mbps、750Mbps900Mbps、980Mbps。則該類數(shù)據(jù)包的時(shí)延如附圖8所示。

步驟02)我們借助IXIA儀表，在Brocade的NetIron_CES_2000_DS型號(hào)交換機(jī)上對(duì)大小為1500Bytes的數(shù)據(jù)包進(jìn)行測(cè)試，其端口速率也是1Gbps。所采用的六個(gè)速率和VLO-EDF調(diào)度算法一樣。其結(jié)果如附圖9所示。

步驟03)從圖8、圖9兩個(gè)圖中可以看出，當(dāng)流量不大時(shí)，交換節(jié)點(diǎn)處沒(méi)有擁塞，其時(shí)延非常小，一般在us量級(jí)，而當(dāng)流量較大時(shí)，尤其是接近或者大于900Mbps時(shí)，其時(shí)延會(huì)出現(xiàn)急劇增加。當(dāng)數(shù)據(jù)不是穩(wěn)定的，而且有突發(fā)時(shí)，其時(shí)延會(huì)更大，這一部分將在下面小節(jié)中看到。

步驟04)兩個(gè)圖中所展示的時(shí)延規(guī)律都是接近的，而且其時(shí)延數(shù)值也相差不大，這驗(yàn)證了VLO-EDF調(diào)度算法的可行性。

以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。