电力通信技术论文提纲

论文题目：基于SDN的电力通信网QoS技术研究

摘要：随着电力通信网的扩张,其网络架构日益复杂、管理困难;海量智能终端设备接入以及电力业务趋于IP化,导致电力通信网承载压力变大,使其难以保障电力业务的服务质量（Quality of Service,Qo S）,进而影响电网的安全稳定运行。软件定义网络（Software Defined Network,SDN）将传统网络设备的数据转发和逻辑控制功能解耦,通过集中控制特性,能够感知全局网络拓扑结构及通信资源使用情况,具有合理分配带宽、灵活调度业务、改善Qo S的功能。本文引入SDN技术,从路由选择和队列调度两个方面研究提高电力通信网可靠传输的Qo S技术,主要包括以下内容:（1）分析基于SDN的电力通信网络架构特点、电力业务特性及其通信指标要求,划分业务类型及优先级。在此基础上提出电力通信网Qo S控制的总体方案。（2）扩展SDN控制器,提出电力通信网的Qo S路由策略。针对电网的生产控制类业务,以链路时延、链路可用带宽以及链路丢包率为约束条件建立路由模型,采用拉格朗日松弛聚合代价（Lagrange Relaxation Based Aggregated Cost,LARAC）算法进行路径选择,并且根据SDN收集的实时状态参数,监测网络中的电力业务传输,对不满足约束条件的业务进行重路由。针对企业的日常管理类业务,采用基于带宽的迪杰斯特拉（Dijkstra）路由算法选择路径。仿真结果表明,该策略能够为电力业务选择可靠的传输路径。（3）通过SDN的可编程接口,提出电力通信网的队列调度策略。采用Linux流量控制的优先级和分层令牌桶（Hierarchical Token Bucket,HTB）在SDN中实现两级调度。不同类型电力业务采用优先级调度,相同类型电力业务共享带宽,并且以队列长度、电力业务重要度以及Qo S满足度调整共享带宽比例。仿真结果表明,该策略能够显著降低高优先级电力业务的时延以及同优先级电力业务的丢包率。为了改善电力通信网的Qo S,本文根据SDN特性,从路由选择和队列调度两个方面研究电力通信网的Qo S技术。仿真结果表明所提策略提高了电力通信网的Qo S,通过动态调节带宽,降低了电力业务的端到端时延及丢包率。

关键词：电力通信网;软件定义网络;服务质量;多约束路由;带宽调整

学科专业：控制科学与工程

摘要

abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 电力通信网的研究现状

1.2.2 SDN网络中的Qo S研究现状

1.3 论文主要工作

1.4 本章小结

第2章 基于SDN的电力通信网及Qo S控制总体方案

2.1 电力通信网

2.2 SDN技术

2.2.1 网络架构

2.2.2 Open Flow交换机

2.3 基于SDN的电力通信网

2.4 电力业务分类及常用的QoS模型

2.4.1 电力业务分类

2.4.2 常用的QoS模型

2.5 电力通信网QoS控制的总体方案

2.6 本章小结

第3章 基于SDN的电力通信网Qo S路由策略

3.1 基于SDN的电力通信网Qo S路由设计

3.2 QoS路由框架的相关模块

3.2.1 网络拓扑管理

3.2.2 状态参数收集

3.2.3 电力业务识别

3.2.4 全局路由及监测

3.3 基于LARAC的多约束路由

3.3.1 建立模型

3.3.2 算法设计

3.3.3 算法描述

3.4 仿真与分析

3.5 本章小结

第4章 基于SDN的电力通信网队列调度策略

4.1 基于SDN的电力通信网队列调度设计

4.2 队列调度框架的相关模块

4.2.1 队列调度

4.2.2 队列解析

4.2.3 队列配置

4.2.4 电力业务带宽分配

4.3 仿真与分析

4.4 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 工作总结

5.2 工作展望

参考文献

致谢