李俊娥，陸秋余，劉劍，袁凱，田薇，彭弼君

（1.空天信息安全與可信計(jì)算教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430072；2.武漢大學(xué)國家網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院，湖北 武漢 430072；3.武漢大學(xué)電氣與自動(dòng)化學(xué)院，湖北 武漢 430072）

1 引言

智能變電站是智能電網(wǎng)的重要組成部分，具有全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化的基本特征[1]。信息通信網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)智能變電站的基礎(chǔ)，且變電站業(yè)務(wù)對(duì)通信的實(shí)時(shí)性、可靠性和安全性有著極高的要求[2]。隨著智能電網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，人們提出了全站統(tǒng)一組網(wǎng)的需求，即智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)向著站內(nèi)所有智能電子設(shè)備（IED,intelligent electronic device）接入同一網(wǎng)絡(luò)的模式發(fā)展[3-4]。這種組網(wǎng)方式可以最大限度地實(shí)現(xiàn)信息共享、提高網(wǎng)絡(luò)效率，但同時(shí)也會(huì)加大網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的不確定性[5-6]。當(dāng)智能變電站出現(xiàn)系統(tǒng)擾動(dòng)或遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的突發(fā)流量可能引起網(wǎng)絡(luò)擁塞，使交換機(jī)成為通信網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量下降，導(dǎo)致站內(nèi)關(guān)鍵業(yè)務(wù)分組的通信時(shí)延增加，影響繼電保護(hù)等敏感設(shè)備的動(dòng)作行為，從而影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行[7-8]。雖然智能變電站在設(shè)計(jì)時(shí)通常采用了高帶寬和冗余鏈路來避免網(wǎng)絡(luò)擁塞，但是，其是依據(jù)正常網(wǎng)絡(luò)通信流量設(shè)計(jì)的，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)受到攻擊時(shí)，任何高性能網(wǎng)絡(luò)仍可能進(jìn)入擁塞狀態(tài)。因此，如何在網(wǎng)絡(luò)擁塞狀態(tài)下仍能保證關(guān)鍵業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性與可靠性，是智能變電站走向“一網(wǎng)”必須解決的問題。

IEC61850-9-2 給出了初步建議，規(guī)定站內(nèi)通信分組使用IEEE802.1Q 優(yōu)先級(jí)標(biāo)簽賦予不同的優(yōu)先級(jí)別[9]。然而，目前的實(shí)際工程中，默認(rèn)采用兩級(jí)優(yōu)先級(jí)[10]，將面向通用對(duì)象的變電站事件（GOOSE,generic object oriented substation event）和采樣值（SV,sample value）分組承載的業(yè)務(wù)設(shè)為高優(yōu)先級(jí)4，其余業(yè)務(wù)設(shè)為低優(yōu)先級(jí)1，并在交換機(jī)上采用嚴(yán)格優(yōu)先級(jí)隊(duì)列（SPQ,strict priority queue）調(diào)度算法。然而，智能變電站中，不同類型的業(yè)務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)性要求不同，業(yè)務(wù)失效對(duì)電力一次系統(tǒng)的危害程度也不同，兩級(jí)優(yōu)先級(jí)和SPQ 調(diào)度策略無法針對(duì)不同類型的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)提供差別服務(wù)，難以在網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)保障關(guān)鍵業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性與可靠性。

國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)變電站業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)劃分和隊(duì)列調(diào)度策略進(jìn)行了一定的研究。文獻(xiàn)[11-13]指出可以在SPQ 算法應(yīng)用下，對(duì)各類信息采取更細(xì)化的優(yōu)先級(jí)，以保證關(guān)鍵信息的通信時(shí)延，但此方法增大了低優(yōu)先級(jí)信息的時(shí)延風(fēng)險(xiǎn)。文獻(xiàn)[14-16]提出將變電站內(nèi)的各類信息劃分為4 個(gè)優(yōu)先等級(jí)，即突發(fā)性GOOSE 信息、采樣值信息、設(shè)備狀態(tài)信息和文件傳輸信息。隊(duì)列調(diào)度規(guī)則為突發(fā)性GOOSE 信息流設(shè)置單獨(dú)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，采用SPQ 算法進(jìn)行調(diào)度，其余信息流采用改進(jìn)的加權(quán)公平排隊(duì)（WFQ,weighted fair queuing）算法或加權(quán)循環(huán)調(diào)度（WRR,weight round robin）算法進(jìn)行調(diào)度。此方案存在兩點(diǎn)不足：1) 突發(fā)性GOOSE 信息流中跳閘命令和開關(guān)位置變化信息的實(shí)時(shí)性要求不同，但劃入了同一優(yōu)先級(jí)，在實(shí)時(shí)性保障策略上無法區(qū)別對(duì)待，與實(shí)際需求不符；2) 采樣值信息和設(shè)備狀態(tài)信息都具有實(shí)時(shí)性要求，若網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)大量突發(fā)性GOOSE 信息，將會(huì)直接導(dǎo)致采樣值信息和設(shè)備狀態(tài)信息無法在規(guī)定時(shí)延內(nèi)到達(dá)。文獻(xiàn)[17-18]提出了基于分組信息標(biāo)簽的通信服務(wù)策略，通過制定分組信息標(biāo)簽與流量監(jiān)測(cè)的方式對(duì)分組進(jìn)行分類識(shí)別和過濾，并通過基于最低時(shí)延隊(duì)列的定制長度加權(quán)輪詢的隊(duì)列調(diào)度機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)各類型分組的區(qū)別服務(wù)。但是，方案中對(duì)分組分類識(shí)別和過濾的方法可能會(huì)存在將正常分組識(shí)別為異常分組的可能性，且增加了交換機(jī)和發(fā)送端設(shè)備的負(fù)擔(dān)。同時(shí)，按分組種類劃分優(yōu)先級(jí)的方法沒有考慮到分組承載的各類業(yè)務(wù)具有不同的時(shí)延要求，難以滿足智能變電站各類業(yè)務(wù)的差異化需求。綜上所述，現(xiàn)有研究成果難以有效匹配智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)和滿足多種通信業(yè)務(wù)共網(wǎng)傳輸?shù)腝oS 需求，更難以有效保證網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)關(guān)鍵業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)可靠傳輸。因此，提出一種適用于全站統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)下的智能變電站業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)及其隊(duì)列調(diào)度方法具有非常重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。

本文的主要貢獻(xiàn)如下。

1) 為匹配智能變電站內(nèi)多種業(yè)務(wù)共網(wǎng)傳輸?shù)耐ㄐ欧?wù)質(zhì)量需求，考慮業(yè)務(wù)對(duì)傳輸時(shí)延要求、業(yè)務(wù)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行控制的重要程度和業(yè)務(wù)流量大小3 種因素，對(duì)各類業(yè)務(wù)進(jìn)行更細(xì)致的優(yōu)先級(jí)劃分。與默認(rèn)兩級(jí)優(yōu)先級(jí)相比，在實(shí)時(shí)性保障策略上能夠更好地區(qū)別對(duì)待不同的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。

2) 針對(duì)新的智能變電站業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)劃分方案，結(jié)合SPQ 和赤字加權(quán)輪詢（DWRR,deficit weight round robin）算法的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了分層級(jí)赤字加權(quán)輪詢（HDWRR,hierarchical deficit weighted round robin）隊(duì)列調(diào)度算法，并給出了HDWRR 算法模型。相比于現(xiàn)有調(diào)度算法，HDWRR 具有較低的算法復(fù)雜度，并且能夠更好地匹配新的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)和智能變電站通信業(yè)務(wù)QoS 需求。

3) 針對(duì)HDWRR 算法的調(diào)度規(guī)則，給出了其入隊(duì)函數(shù)和出隊(duì)函數(shù)的偽代碼，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

2 影響智能變電站分組通信時(shí)延的因素

IEC61850-5 中規(guī)定分組的通信時(shí)延是從發(fā)送節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)置于其傳輸棧頂?shù)侥康墓?jié)點(diǎn)從其傳輸棧頂取出數(shù)據(jù)的這段時(shí)間[19]。分組的端到端時(shí)延T由發(fā)送節(jié)點(diǎn)的處理時(shí)延T1、發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)延T2、從發(fā)送節(jié)點(diǎn)到接收節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸總時(shí)延T3、接收節(jié)點(diǎn)的接收時(shí)延T4和接收節(jié)點(diǎn)的處理時(shí)延T5組成。其中，T3由中間節(jié)點(diǎn)的接收時(shí)延α、中間節(jié)點(diǎn)的排隊(duì)時(shí)延β、中間節(jié)點(diǎn)的處理時(shí)延γ、中間節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)延η和通信鏈路上的傳播時(shí)延δ組成。

T1、T4、T5、α和γ由節(jié)點(diǎn)的性能和工作模式?jīng)Q定，T2和η由節(jié)點(diǎn)的發(fā)送速率和分組長度決定，β由網(wǎng)絡(luò)負(fù)載程度決定，δ由傳輸距離和傳輸介質(zhì)決定。對(duì)于一個(gè)確定的網(wǎng)絡(luò)，β的值受通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)流量的影響而波動(dòng)較大，其余時(shí)延均相對(duì)穩(wěn)定[20]。在網(wǎng)絡(luò)暢通時(shí)，β的值很小，分組的通信時(shí)延能滿足實(shí)時(shí)性需求；但在網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)，分組被放置在交換機(jī)的輸出緩沖區(qū)中排隊(duì)等待轉(zhuǎn)發(fā)，使β的值急劇增加，從而T也隨之增大，甚至可能超出分組的通信時(shí)延要求，當(dāng)輸出緩沖區(qū)被填滿，新到達(dá)的分組將會(huì)被丟棄。

由于β受網(wǎng)絡(luò)負(fù)載情況的影響較大，通過在交換機(jī)中使用合適的優(yōu)先級(jí)及隊(duì)列調(diào)度算法，可以減輕關(guān)鍵業(yè)務(wù)β的不確定性。

3 智能變電站業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)劃分方案

3.1 智能變電站業(yè)務(wù)通信服務(wù)質(zhì)量需求

智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)中存在的各類分組承載著多種類型業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的功能與QoS 需求不盡相同。通過對(duì)智能變電站的通信業(yè)務(wù)流分析，可得到站內(nèi)存在的通信業(yè)務(wù)，為后續(xù)針對(duì)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)劃分提供前提和基礎(chǔ)。

以D2-1 型智能變電站為例分析站內(nèi)通信業(yè)務(wù)流，如圖1 所示。D2-1 型智能變電站包含有9 個(gè)間隔，根據(jù)功能可劃分為一個(gè)母聯(lián)間隔（S）、2 個(gè)變壓器間隔（T1 和T2）和6 個(gè)饋線間隔（F1～F6）。每個(gè)間隔單元內(nèi)都含有對(duì)應(yīng)的IED，主要有斷路器IED（breaker IED）、保護(hù)與測(cè)控IED（P & C IED）和合并單元IED（MU IED），不同間隔內(nèi)的IED 數(shù)量不等。站內(nèi)采用全站統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)的星形組網(wǎng)方式，間隔內(nèi)所有IED 首先連接到該間隔的間隔交換機(jī)，接著所有間隔交換機(jī)再連接到核心交換機(jī)，核心交換機(jī)另有端口連接服務(wù)器和站控主機(jī)。智能變電站內(nèi)的通信業(yè)務(wù)流主要包括如下幾個(gè)方面[21]。

圖1 D2-1 型智能變電站的業(yè)務(wù)流示意

1) MU IED到P & C IED的業(yè)務(wù)流。正常運(yùn)行時(shí)，所有間隔內(nèi)的MU IED 周期性地發(fā)送采樣值信息至本間隔的P & C IED。

2) Breaker IED 和P & C IED 到服務(wù)器的業(yè)務(wù)流。正常運(yùn)行時(shí)，所有間隔內(nèi)的Breaker IED 和P & C IED 周期性地發(fā)送設(shè)備狀態(tài)信息至服務(wù)器。

3) P & C IED 到Breaker IED 的業(yè)務(wù)流。假設(shè)饋線間隔1 發(fā)生故障，饋線間隔1 的P & C IED 立即向饋線間隔1 和母聯(lián)間隔的Breaker IED 發(fā)送跳閘命令。

4) 傳輸跳閘命令后產(chǎn)生的業(yè)務(wù)流。Breaker IED根據(jù)接收到的跳閘命令動(dòng)作后，立即返回開關(guān)位置變化信息至P & C IED 和服務(wù)器，同時(shí)P & C IED 也向服務(wù)器發(fā)送開關(guān)位置變化信息。

5) 時(shí)間同步系統(tǒng)到所有設(shè)備的業(yè)務(wù)流。服務(wù)器同時(shí)充當(dāng)時(shí)間同步系統(tǒng)，周期性地發(fā)送時(shí)間同步信息至網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備。在全站統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)下，采用全站IEEE1588 網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)方案最合理[22]，因此時(shí)間同步信息由IEEE1588 分組傳輸。

6) 服務(wù)器到站控主機(jī)的業(yè)務(wù)流。服務(wù)器不定期地向站控主機(jī)發(fā)送大量的文件傳輸信息。

綜上，根據(jù)業(yè)務(wù)流實(shí)現(xiàn)的功能不同、QoS 需求不同，智能變電站內(nèi)存在的通信業(yè)務(wù)可分為6 類，其服務(wù)質(zhì)量需求如表1 所示[18]。

3.2 新的智能變電站業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)劃分方案

IEC61850 建議智能變電站通信業(yè)務(wù)使用基于IEEE802.1Q 的優(yōu)先級(jí)服務(wù)，但并未給出明確的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)劃分方法。在實(shí)際工程中，默認(rèn)采用兩級(jí)優(yōu)先級(jí)：SV 和GOOSE 分組承載的業(yè)務(wù)標(biāo)記為高優(yōu)先級(jí)4，其他業(yè)務(wù)標(biāo)記為低優(yōu)先級(jí)1。這樣的劃分方法簡單易實(shí)施，但存在以下問題。

1) 將實(shí)時(shí)性要求不同的通信業(yè)務(wù)劃入同一優(yōu)先級(jí)別，在實(shí)時(shí)性保障策略上不能區(qū)別對(duì)待，與實(shí)際需求不符。由表1 可知，采用SV 和GOOSE 分組通信的各類業(yè)務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)性要求有較大差別，比如，設(shè)備狀態(tài)信息時(shí)延要求在100 ms 以內(nèi)，跳閘命令時(shí)延要求在3 ms 以內(nèi)，這2 種業(yè)務(wù)的時(shí)延要求相差較大，但已實(shí)施方案在優(yōu)先級(jí)設(shè)定上并未區(qū)分。

表1 通信業(yè)務(wù)分類及其QoS 需求

2) 同一優(yōu)先級(jí)的各類業(yè)務(wù)之間容易相互影響，關(guān)鍵業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性難以保證。開關(guān)位置變化信息和跳閘命令同處于高優(yōu)先級(jí)，若被攻擊者惡意利用，例如重復(fù)發(fā)送大量開關(guān)位置變化分組，將直接導(dǎo)致跳閘命令的通信服務(wù)質(zhì)量無法保證。

為解決默認(rèn)兩級(jí)優(yōu)先級(jí)存在的不足，本文對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)一步細(xì)分優(yōu)先級(jí)，以匹配多種通信業(yè)務(wù)共網(wǎng)傳輸?shù)腝oS 需求。基于IEEE802.1Q 協(xié)議的數(shù)據(jù)包在以太網(wǎng)幀頭的MAC 地址后插入4 B 的標(biāo)簽，標(biāo)簽中3 bit 的優(yōu)先級(jí)字段可設(shè)置8 個(gè)優(yōu)先級(jí)別，即優(yōu)先級(jí)0～7。但根據(jù)IEEE802.1Q 規(guī)定，對(duì)于未標(biāo)記的幀（即該幀不包含IEEE802.1Q 標(biāo)簽），交換機(jī)識(shí)別后會(huì)自動(dòng)給數(shù)據(jù)幀添加標(biāo)簽，標(biāo)簽中的優(yōu)先級(jí)字段值默認(rèn)為1，因此不建議使用優(yōu)先級(jí)0，因?yàn)檫@可能導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)的時(shí)延。因此，本文的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)劃分方案從優(yōu)先級(jí)1～7 中選擇。

從電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的角度考慮，業(yè)務(wù)分組的優(yōu)先傳輸順序主要由業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延的要求決定，同時(shí)綜合考慮業(yè)務(wù)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行控制的重要程度和業(yè)務(wù)流量大小。

跳閘命令的時(shí)延要求極高。從功能上來說，跳閘命令一般產(chǎn)生于故障發(fā)生后，是與繼電保護(hù)直接相關(guān)的業(yè)務(wù)分組，其傳輸時(shí)間是繼保裝置整體動(dòng)作時(shí)間的一部分，直接影響著變電站對(duì)異常狀況的處理速度。因此，跳閘命令的優(yōu)先級(jí)應(yīng)最高，設(shè)為7。

開關(guān)位置變化信息的時(shí)延要求很高，但不及跳閘命令。開關(guān)位置變化信息同跳閘命令一樣，一般產(chǎn)生于故障發(fā)生后，在斷路器成功跳開后，需要通過該分組迅速告知上層設(shè)備，以便站控層和保護(hù)控制設(shè)備知曉現(xiàn)場(chǎng)情況，避免重復(fù)發(fā)送命令。因此，開關(guān)位置變化信息的優(yōu)先級(jí)應(yīng)次之，設(shè)為6。

采樣值信息對(duì)時(shí)延要求極高，與跳閘命令的時(shí)延要求相同。但考慮到采樣值信息屬于智能變電站正常運(yùn)行時(shí)的常規(guī)業(yè)務(wù)，主要包含設(shè)備電壓電流的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行控制的控制程度不及跳閘命令和開關(guān)位置變化信息，并且跳閘命令和開關(guān)位置變化信息只在故障時(shí)產(chǎn)生，短時(shí)間內(nèi)集中傳輸，而采樣值信息持續(xù)穩(wěn)定傳輸，數(shù)據(jù)流量很大。若跳閘命令和開關(guān)位置變化信息的優(yōu)先級(jí)低于采樣值信息，交換機(jī)優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)采樣值信息，處理時(shí)間較長，嚴(yán)重影響跳閘命令和開關(guān)位置變化信息的實(shí)時(shí)性。若跳閘命令和開關(guān)位置變化信息的優(yōu)先級(jí)高于采樣值信息，則交換機(jī)優(yōu)先處理跳閘命令和開關(guān)位置變化信息，對(duì)于采樣值信息的實(shí)時(shí)性影響較小。因此，設(shè)采樣值信息的優(yōu)先級(jí)為5。

設(shè)備狀態(tài)信息對(duì)時(shí)延要求不高，屬于正常運(yùn)行時(shí)的常規(guī)業(yè)務(wù)，流量較穩(wěn)定。設(shè)備狀態(tài)信息主要包含狀態(tài)量和模擬量數(shù)據(jù)，對(duì)于站控層和保護(hù)控制設(shè)備了解下層設(shè)備的真實(shí)運(yùn)行情況具有重要作用。將設(shè)備狀態(tài)信息的優(yōu)先級(jí)設(shè)為4。

時(shí)間同步分組對(duì)時(shí)延的要求并未在IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中給出定義。但根據(jù)IEEE1588 授時(shí)原理，其授時(shí)產(chǎn)生的誤差主要由對(duì)時(shí)分組往返時(shí)延的對(duì)稱程度決定，通過硬件打時(shí)間戳、邊界時(shí)鐘和透明時(shí)鐘的方式進(jìn)行修正，可消除往返時(shí)延的不確定性對(duì)時(shí)間精度的影響。由此可知，時(shí)間同步分組對(duì)時(shí)延的要求很低。但若時(shí)間同步分組丟失導(dǎo)致設(shè)備無法完成對(duì)時(shí)，可能造成關(guān)鍵分組丟失、錯(cuò)誤命令下發(fā)等問題，從而導(dǎo)致一次設(shè)備誤動(dòng)或拒動(dòng)。綜合考慮，將時(shí)間同步信息的優(yōu)先級(jí)設(shè)為3。

文件傳輸信息無具體時(shí)延要求，并且，文件傳輸信息主要包含日常運(yùn)行日記、故障記錄和故障日志文件等，對(duì)一次設(shè)備和二次設(shè)備的影響較小，如果發(fā)生沖突應(yīng)優(yōu)先保證其他業(yè)務(wù)分組。因此，文件傳輸信息的優(yōu)先級(jí)應(yīng)最低，設(shè)為1。

綜上，智能變電站業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)方案如表2 所示。實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)送端可根據(jù)表2 中新的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)方案確定待發(fā)送分組的優(yōu)先級(jí)，并在IEEE802.1Q標(biāo)簽的優(yōu)先級(jí)字段中填入與優(yōu)先級(jí)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制值，以供交換機(jī)識(shí)別。

表2 智能變電站業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)劃分方案

4 針對(duì)多優(yōu)先級(jí)的智能變電站通信業(yè)務(wù)隊(duì)列調(diào)度算法

現(xiàn)有常用的隊(duì)列調(diào)度算法有SPQ 算法、WFQ算法、WRR 算法和DWRR 算法等。

SPQ 算法嚴(yán)格按照隊(duì)列優(yōu)先級(jí)的高低進(jìn)行調(diào)度，這對(duì)變電站內(nèi)較低優(yōu)先級(jí)的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)傳輸造成了一定壓力[23]。WFQ 算法同時(shí)兼顧了分組長度和隊(duì)列優(yōu)先級(jí)，在公平性、時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)方面具有較好的性能，但其算法復(fù)雜度高，不利于硬件實(shí)現(xiàn)[24]，并不適用于高速網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中。WRR 算法具有區(qū)分服務(wù)、低復(fù)雜度等優(yōu)點(diǎn)，但其只考慮了隊(duì)列優(yōu)先級(jí)，并沒有考慮到由于分組長度差異造成的不公平性。DWRR 算法是對(duì)WRR 算法的改進(jìn)，同時(shí)考慮了隊(duì)列優(yōu)先級(jí)和分組長度，且算法復(fù)雜度低，但其調(diào)度目標(biāo)著重于公平性，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)存在實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)時(shí)，非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)會(huì)占用一定的調(diào)度時(shí)間，從而增加了實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的時(shí)延風(fēng)險(xiǎn)。

總之，現(xiàn)有的常用隊(duì)列調(diào)度算法均不適用于含有兩級(jí)以上優(yōu)先級(jí)的智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)。因此，需設(shè)計(jì)一種合適的隊(duì)列調(diào)度算法，以匹配智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和多優(yōu)先級(jí)調(diào)度的需求。

4.1 HDWRR 隊(duì)列調(diào)度算法

根據(jù)智能變電站通信業(yè)務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)性的不同需求，可分為實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。文件傳輸信息對(duì)時(shí)延無具體要求，能夠到達(dá)目的端即可，屬于非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)；其余業(yè)務(wù)均有不同的時(shí)延要求，如果超出規(guī)定時(shí)延，可能導(dǎo)致智能變電站中的設(shè)備無法正常運(yùn)行，屬于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。當(dāng)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)與非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)發(fā)生沖突時(shí)，應(yīng)優(yōu)先傳輸實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，以保障其實(shí)時(shí)性；同時(shí)，在對(duì)各類實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度時(shí)，不僅需要保證關(guān)鍵業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性，還要保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)都有得到傳輸?shù)臋C(jī)會(huì)。

SPQ 算法的嚴(yán)格優(yōu)先級(jí)策略可以首要保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性。DWRR 算法的輪詢策略可以保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)之間的公平性，權(quán)重賦予策略可以防止各業(yè)務(wù)流之間的相互影響和保證跳閘命令等時(shí)延敏感性業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性能，且算法復(fù)雜度低，便于交換機(jī)實(shí)現(xiàn)。但是，兩者分別使用時(shí)無法同時(shí)保障對(duì)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的優(yōu)先調(diào)度和實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)之間的公平調(diào)度。為此，本文結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)，通過將SPQ 算法和DWRR 算法嵌套，設(shè)計(jì)了更適用于智能變電站通信業(yè)務(wù)的隊(duì)列調(diào)度算法——HDWRR 算法。

定義1設(shè)SR表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的一種調(diào)度規(guī)則，Q1,Q2,…,Qm表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上支持的m個(gè)隊(duì)列，分別對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)中的m類流量，將此類隊(duì)列稱為此節(jié)點(diǎn)上支持的實(shí)隊(duì)列。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)為每一個(gè)實(shí)隊(duì)列都分配有相應(yīng)的存儲(chǔ)空間。

定義2將若干隊(duì)列通過某一調(diào)度規(guī)則重新排列形成的隊(duì)列稱為虛隊(duì)列。虛隊(duì)列沒有真正的存儲(chǔ)空間。虛隊(duì)列的模型描述為

其中，VQ1,VQ2,…,VQi為虛隊(duì)列；VQK為經(jīng)過調(diào)度若干實(shí)隊(duì)列和虛隊(duì)列形成的新的虛隊(duì)列。

基于上列定義，可以將多種調(diào)度規(guī)則邏輯嵌套在一起，形成新的調(diào)度規(guī)則。

定義3針對(duì)智能變電站的HDWRR 算法模型如式(2)所示，對(duì)應(yīng)的算法原理如圖2 所示。

圖2 HDWRR 隊(duì)列調(diào)度算法原理

其中，Q1,Q3,Q4,Q5,Q6,Q7為按優(yōu)先級(jí)從低到高順序排列的5 個(gè)實(shí)隊(duì)列，且Q1為非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)實(shí)隊(duì)列，Q3,Q4,Q5,Q6,Q7為實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)實(shí)隊(duì)列；VQ1為將Q3～Q7按DWRR 調(diào)度規(guī)則重新排列后形成的虛隊(duì)列；VQ 為將VQ1與Q1按SPQ 調(diào)度規(guī)則重新排列后形成的虛隊(duì)列，是最終輸出的隊(duì)列。

HDWRR 算法的入隊(duì)函數(shù)和出隊(duì)函數(shù)流程分別如圖3 和圖4 所示。根據(jù)流程圖，給出了HDWRR算法的入隊(duì)函數(shù)和出隊(duì)函數(shù)偽代碼，如算法1 和算法2 所示。對(duì)偽代碼中參數(shù)和函數(shù)的解釋說明如表3 所示。

表3 偽代碼中參數(shù)和函數(shù)的說明

圖3 HDWRR 算法的入隊(duì)函數(shù)流程

圖4 HDWRR 算法的出隊(duì)函數(shù)流程

為不失一般性，HDWRR 算法還可以采用如定義4 所示的描述，用于既具有實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)也具有非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)且實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)具有多種QoS 需求的通信場(chǎng)景。

定義4HDWRR 算法的一般模型為

其中，Q1,Q2,…,Qm為按優(yōu)先級(jí)從低到高順序排列的實(shí)隊(duì)列，且Q1為非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)實(shí)隊(duì)列，Q2,…,Qm為實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)實(shí)隊(duì)列；VQ1為將Q2～Qm按DWRR 調(diào)度規(guī)則重新排列后形成的虛隊(duì)列；VQ 為將VQ1與Q1按SPQ 調(diào)度規(guī)則重新排列后形成的虛隊(duì)列，是最終輸出的隊(duì)列。

4.2 HDWRR 算法復(fù)雜度分析

隊(duì)列調(diào)度算法的復(fù)雜度主要包括時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。下面，分別從這2 個(gè)方面分析HDWRR 算法的復(fù)雜度，并與已有隊(duì)列調(diào)度算法進(jìn)行對(duì)比。

1) 時(shí)間復(fù)雜度

隊(duì)列調(diào)度算法的時(shí)間復(fù)雜度定義為入隊(duì)操作或出隊(duì)操作的時(shí)間復(fù)雜度的最大值[25]。HDWRR算法在分組入隊(duì)時(shí)根據(jù)分組頭部的優(yōu)先級(jí)字段可直接找到對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，并將分組插入隊(duì)列尾部，時(shí)間復(fù)雜度為O(1)。若分組在DWRR 隊(duì)列Dwrrque 中，出隊(duì)時(shí)首先檢查當(dāng)前有效隊(duì)列列表Activelist 的頭部確定當(dāng)前服務(wù)隊(duì)列，然后進(jìn)行一定數(shù)量的出隊(duì)操作，并更新赤字計(jì)數(shù)器dc 和Activelist；若分組在SPQ 隊(duì)列Prioque 中，根據(jù)入隊(duì)的先后順序進(jìn)行出隊(duì)操作即可，時(shí)間復(fù)雜度為O(1)。因此，HDWRR 算法的時(shí)間復(fù)雜度為O(1)。

2) 空間復(fù)雜度

HDWRR 算法為每個(gè)Dwrrque 分配了存儲(chǔ)權(quán)值w、服務(wù)量子q和赤字計(jì)數(shù)器dc 的空間，設(shè)隊(duì)列數(shù)量為N，則其空間復(fù)雜度為O(N)。

3) 與已有隊(duì)列調(diào)度算法的對(duì)比

文獻(xiàn)[13-16]提出了針對(duì)智能變電站的通信隊(duì)列調(diào)度算法，HDWRR 算法與這4 種算法的復(fù)雜度對(duì)比如表4 所示。表4 中，wi為隊(duì)列Qi的權(quán)值，ai為隊(duì)列Qi在每個(gè)子周期中的調(diào)度次數(shù)?？梢?，HDWRR 算法與已有算法相比，具有很低的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。

表4 HDWRR 和已有隊(duì)列調(diào)度算法的復(fù)雜度對(duì)比

5 實(shí)驗(yàn)與分析

5.1 實(shí)驗(yàn)方案與仿真結(jié)果

為驗(yàn)證本文方案的可行性和有效性，本文參照3.1 節(jié)的D2-1 型智能變電站結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)流，在NS2仿真軟件中建立了智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)模型，然后選擇了如下3 種對(duì)比方案與本文方案進(jìn)行對(duì)比分析。

對(duì)比方案1：采用目前智能變電站默認(rèn)的兩級(jí)優(yōu)先級(jí)和SPQ 隊(duì)列調(diào)度方案。

對(duì)比方案2：采用文獻(xiàn)[13]方案，將突發(fā)性GOOSE 信息（跳閘命令和開關(guān)位置變化信息）、采樣值信息、設(shè)備狀態(tài)信息和文件傳輸信息分為4 級(jí)優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)值分別設(shè)為7、6、5 和1，隊(duì)列調(diào)度算法采用SPQ 算法。

對(duì)比方案3：借鑒文獻(xiàn)[14-16]的方案，將突發(fā)性GOOSE 信息、采樣值信息、設(shè)備狀態(tài)信息和文件傳輸信息的優(yōu)先級(jí)值設(shè)為7、6、5 和1，調(diào)度策略為跳閘命令和開關(guān)位置變化信息采用SPQ 算法優(yōu)先調(diào)度，其余分組采用DWRR 算法進(jìn)行調(diào)度。

在仿真模型中，每個(gè)間隔內(nèi)的IED 簡化為一個(gè)MU IED、一個(gè)Breaker IED 和一個(gè)P & C IED。鏈路的傳播時(shí)延設(shè)為0.5 μs，交換機(jī)端口的數(shù)據(jù)率設(shè)為100 Mbit/s，各類業(yè)務(wù)設(shè)定的分組長度、單個(gè)業(yè)務(wù)流的流量大?。ㄒ韵潞喎Q“流量大小”）以及優(yōu)先級(jí)如表5 所示。交換機(jī)輸出端口的緩沖區(qū)大小設(shè)為1.5 MB，所有緩沖隊(duì)列平分輸出緩沖區(qū)緩存。HDWRR 算法中的參數(shù)ρ=100。其中，傳播時(shí)延的設(shè)置依據(jù)智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)普遍采用雙絞線或光纖進(jìn)行組網(wǎng)，取電磁波在有線介質(zhì)上的傳播速度為2×108m/s[26]，介質(zhì)長度以100 m 計(jì)算（變電站內(nèi)通信介質(zhì)長度一般不大于 100 m），則每條鏈路的傳播時(shí)延為100 m/(2×108m/s)＝0.5 μs。

表5 實(shí)驗(yàn)中各類業(yè)務(wù)的分組長度、流量大小及優(yōu)先級(jí)

背景流量按照饋線間隔F1 發(fā)生故障時(shí)設(shè)置。依據(jù)第3 節(jié)中對(duì)智能變電站內(nèi)通信業(yè)務(wù)流的分析，各業(yè)務(wù)流的設(shè)置具體如下。

1) 仿真第1 s，采樣值信息、設(shè)備狀態(tài)信息和時(shí)間同步信息開始發(fā)送，并持續(xù)發(fā)送至仿真結(jié)束。由于對(duì)比方案2 和對(duì)比方案3 并未考慮時(shí)間同步信息的優(yōu)先級(jí)，對(duì)這2 種方案進(jìn)行仿真時(shí)，服務(wù)器不發(fā)送時(shí)間同步信息。

2) 仿真第7 s，文件傳輸信息開始發(fā)送，并持續(xù)發(fā)送至仿真結(jié)束。

3) 仿真第10 s，饋線間隔F1 發(fā)生故障，P & C IED 立即發(fā)送跳閘命令至F1 和母聯(lián)間隔S 的Breaker IED，持續(xù)時(shí)間1 s。

4) F1 和S 的Breaker IED 設(shè)定在仿真第10～10.3 s 的隨機(jī)時(shí)間開始返回開關(guān)位置變化信息，持續(xù)時(shí)間1 s。

5) 仿真第15 s，仿真結(jié)束。

在上述背景流量下，仿真第10～12 s 時(shí)所有業(yè)務(wù)流共網(wǎng)傳輸。因此，為驗(yàn)證攻擊流量對(duì)所有業(yè)務(wù)流產(chǎn)生的影響，將攻擊主機(jī)接入核心交換機(jī)，在仿真第10～12 s 時(shí)產(chǎn)生惡意流量，并選擇核心交換機(jī)與間隔交換機(jī)、服務(wù)器和站控主機(jī)相連的11 個(gè)輸出端口作為觀測(cè)對(duì)象，以觀察不同流量負(fù)載情況下的分組端到端時(shí)延和數(shù)據(jù)分組丟失率變化。

為模擬實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)流量劇增對(duì)其余業(yè)務(wù)的影響，仿真基于以下2 種攻擊場(chǎng)景。

場(chǎng)景1。仿真第10～12 s，攻擊者以廣播的形式向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送大量惡意的開關(guān)位置變化信息，分別在本文方案和對(duì)比方案1～對(duì)比方案3下，逐漸增大惡意分組的流量，直至經(jīng)過核心交換機(jī)的總流量達(dá)到輸出端口允許發(fā)送數(shù)據(jù)量（100 Mbit/s×11=1 100 Mbit/s）的1.5 倍。統(tǒng)計(jì)不同流量負(fù)載情況下，所有業(yè)務(wù)在仿真第10～12 s 時(shí)間段內(nèi)的平均端到端時(shí)延和數(shù)據(jù)分組丟失率變化。仿真結(jié)果如圖5 和圖6 所示。

場(chǎng)景2。仿真第10～12 s，攻擊者向網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備發(fā)送大量惡意的文件傳輸信息，分別在本文方案和對(duì)比方案1～對(duì)比方案3 下，逐漸增大惡意分組的流量，直至經(jīng)過核心交換機(jī)的總流量達(dá)到端口允許發(fā)送據(jù)量的1.5 倍。統(tǒng)計(jì)不同流量負(fù)載情況下，所有業(yè)務(wù)在這2 s 時(shí)間段內(nèi)的平均端到端時(shí)延和數(shù)據(jù)分組丟失率變化。仿真結(jié)果如圖7 和圖8所示。

5.2 仿真結(jié)果分析

1) 場(chǎng)景1 的仿真結(jié)果分析

圖5 和圖6 表明，當(dāng)經(jīng)過核心交換機(jī)的總流量低于1 000 Mbit/s，即流量負(fù)載低于90%時(shí)，4 種方案都能確保所有業(yè)務(wù)的時(shí)延在IEC61850 規(guī)定范圍內(nèi)且無數(shù)據(jù)分組丟失現(xiàn)象。但是，當(dāng)流量負(fù)載超過90%時(shí)，對(duì)比方案1～對(duì)比方案3 下，所有業(yè)務(wù)的時(shí)延和數(shù)據(jù)分組丟失率均大幅度增加，甚至部分業(yè)務(wù)的時(shí)延超出了規(guī)定要求。主要原因如下。①對(duì)比方案1 中，跳閘命令、采樣值信息和設(shè)備狀態(tài)信息的時(shí)延和數(shù)據(jù)分組丟失率增加，是因?yàn)檫@3 種業(yè)務(wù)與開關(guān)位置變化信息處于同一優(yōu)先級(jí)，完全共享帶寬和緩存，當(dāng)任意一種業(yè)務(wù)超量，其他業(yè)務(wù)都會(huì)受到影響。② 對(duì)比方案1 中，時(shí)間同步信息和文件傳輸信息的時(shí)延和數(shù)據(jù)分組丟失率增加，是因?yàn)檫@2 種業(yè)務(wù)同處于低優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，當(dāng)高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列擁塞時(shí)，低優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的分組長時(shí)間存于緩沖區(qū)中等待調(diào)度，導(dǎo)致時(shí)延劇增，且緩沖區(qū)逐漸被占滿，新到達(dá)的分組只能被丟棄，數(shù)據(jù)分組丟失率逐漸增加。③對(duì)比方案2 和對(duì)比方案3 中，跳閘命令的時(shí)延和數(shù)據(jù)分組丟失率增加，是因?yàn)檫@2 種方案沒有區(qū)分突發(fā)性GOOSE 信息流中跳閘命令和開關(guān)位置變化信息的優(yōu)先級(jí)，導(dǎo)致2 種業(yè)務(wù)相互影響。④ 對(duì)比方案2 和對(duì)比方案3 中，除突發(fā)性GOOSE 信息以外的業(yè)務(wù)時(shí)延增加，是由于突發(fā)性GOOSE 信息與其余業(yè)務(wù)之間采用絕對(duì)優(yōu)先級(jí)調(diào)度，突發(fā)性GOOSE 信息的流量劇增將會(huì)直接導(dǎo)致其余業(yè)務(wù)的時(shí)延和數(shù)據(jù)分組丟失率無法得到保障。

圖6 場(chǎng)景1 下，開關(guān)位置變化信息流量增加時(shí)各類業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)分組丟失率變化

在本文方案下，只有開關(guān)位置變化信息和文件傳輸信息的時(shí)延和數(shù)據(jù)分組丟失率增加，其余業(yè)務(wù)的時(shí)延幾乎沒有變化且無數(shù)據(jù)分組丟失現(xiàn)象。這是由于本文方案中各類實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)分別享有固定的帶寬和緩存，影響可以被很好地隔離開來，所以即使開關(guān)位置變化信息大量涌入，造成網(wǎng)絡(luò)擁塞，其余實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)依然可以得到穩(wěn)定的時(shí)延和數(shù)據(jù)分組丟失率保證，且文件傳輸信息屬于非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)分組丟失率的要求為數(shù)據(jù)分組丟失重傳，所以時(shí)延和數(shù)據(jù)分組丟失率的增加對(duì)其幾乎沒有影響。

場(chǎng)景1 的仿真結(jié)果表明，在本文方案下，任意一種實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)流量劇增時(shí)，其余實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)由于仍然享有固定的帶寬和緩存而幾乎不會(huì)受到影響，從而更好地保障了智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性與可靠性。

2) 場(chǎng)景2 的仿真結(jié)果分析

圖7 和圖8 表明，當(dāng)流量負(fù)載較低時(shí)，4 種方案都能保證所有業(yè)務(wù)的時(shí)延在規(guī)定范圍內(nèi)且無數(shù)據(jù)分組丟失現(xiàn)象。但當(dāng)流量負(fù)載逐漸增加時(shí)，對(duì)比方案1 下，時(shí)間同步信息和文件傳輸信息的時(shí)延和數(shù)據(jù)分組丟失率劇增，其余業(yè)務(wù)的時(shí)延幾乎沒有變化且數(shù)據(jù)分組丟失率均為零。而對(duì)比方案2、對(duì)比方案3和文本方案下，只有文件傳輸信息的時(shí)延和數(shù)據(jù)分組丟失率增加，其余業(yè)務(wù)的時(shí)延幾乎沒有變化且數(shù)據(jù)分組丟失率為零。

圖7 場(chǎng)景2 下，文件傳輸信息流量增加時(shí)各類業(yè)務(wù)的平均端到端時(shí)延變化

圖8 場(chǎng)景2 下，文件傳輸信息流量增加時(shí)各類業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)分組丟失率變化

場(chǎng)景2 的仿真結(jié)果表明，本文方案和對(duì)比方案2、對(duì)比方案3 都較好地保證了實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性，能夠抵抗由于非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)流大量涌入造成的網(wǎng)絡(luò)擁塞狀況。

6 結(jié)束語

智能變電站在全站統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)下，所有通信業(yè)務(wù)共網(wǎng)傳輸，增加了網(wǎng)絡(luò)擁塞導(dǎo)致的高時(shí)延與數(shù)據(jù)分組丟失風(fēng)險(xiǎn)。為匹配多種業(yè)務(wù)的QoS 需求，本文對(duì)智能變電站通信業(yè)務(wù)進(jìn)行了細(xì)粒度的優(yōu)先級(jí)劃分，解決了默認(rèn)兩級(jí)優(yōu)先級(jí)在實(shí)時(shí)性保障策略上無法區(qū)別對(duì)待不同實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的問題；同時(shí)，針對(duì)新的智能變電站業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)劃分方案，設(shè)計(jì)了HDWRR 隊(duì)列調(diào)度算法，該算法結(jié)合了SPQ 和DWRR 的優(yōu)點(diǎn)，且具有低的算法復(fù)雜度，解決了現(xiàn)有調(diào)度策略不能匹配新的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)和智能變電站通信業(yè)務(wù)QoS 需求的問題。仿真結(jié)果表明，本文方案不僅能夠抵御非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)流量攻擊對(duì)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)造成的影響，而且當(dāng)存在任意一類實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)流量攻擊時(shí)，還能保障其余實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)可靠傳輸。這一特點(diǎn)可以隔離智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)中惡意流量的影響，最大限度地保證關(guān)鍵業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性和可靠性。

本文工作為智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)抵抗惡意流量攻擊、提高實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的可靠性提供了一種可行方案，可作為未來IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)修訂的依據(jù)，也可為其他同時(shí)承載實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、且實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量要求各自不同的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)提供參考。