21、智能电网网络性能与QoS设计解析

智能电网网络性能与QoS设计解析

1. 网络性能基础

在智能电网网络中，网络性能的诸多因素相互关联且影响着各类应用的运行。首先，数据包大小对网络延迟有着显著影响。由于数据包会存储在网络元素的缓冲区中，较小的数据包通常会带来较小的延迟，但可能需要更高的数据速率。因此，在实际应用中，需要对延迟和数据包大小之间的权衡进行评估。

另外，网络安全的实施，如防火墙和入侵检测与预防系统的处理延迟，也会导致额外的延迟。

网络服务质量（QoS）设计在智能电网网络中起着关键作用，它有助于实现每个应用流量的端到端延迟和优先级要求。一般来说，端到端延迟允许要求会系统地分配到流量在端到端路径的中间链路所经历的延迟中。但在IP网络中，流量数据包所经过的路径是动态的，可能无法预先确定。不过，实施多协议标签交换（MPLS）可以缓解这种情况，通常使用资源预留协议 - 流量工程（RSVP - TE）协议来定义预先确定的标签交换路径（LSP）。同时，也可以在每个节点基于逐跳行为（PHB）来实现QoS，即节点根据各个应用数据包的延迟和优先级要求，管理路由器每个出口链路上来自不同应用的数据包调度。

2. 智能电网网络中的QoS考虑

在智能电网网络架构中，广域网（WAN）链路连接着不同的路由器，如WR和IR，这些链路承载着许多具有不同延迟要求的应用流量，延迟范围从几毫秒到几秒不等。同样，现场接入网（FAN）链路，如变电站的集群路由器（CR）与WR之间的链路也是如此。

例如，图中所示的配电变电站X中的集群路由器（CR）连接到WR的FAN链路，可能承载着诸如SCADA、DA、DG、EVs、分布式DMS、商业语音和数据、CCTV以及AMI等应用的流量。如果CR位于输