[发明专利]一种配电物联网业务多优先级数据通信带宽预测方法

说明书

本发明涉及一种配电物联网业务多优先级数据通信带宽预测方法，包括以下步骤：根据不同信息数据对于通信质量QoS指标的不同要求，对信息数据进行优先级的划分，然后基于排队理论设置新的排队规则，对信息数据传输过程进行建模，最后建立多优先级数据的带宽预测模型并采用枚举法对模型进行求解。本发明在满足通信质量要求的同时提高带宽利用率，实现带宽资源的充分利用以及数据传输效率的有效提高。

技术领域

本发明涉及配电物联网通信技术领域，特别是涉及一种配电物联网业务多优先级数据通信带宽预测方法。

背景技术

近年来电力物联网迅速发展，而配电网作为直接面向用户的重要环节，也亟需向配电物联网方向发展推进。在配电物联网发展进程中，智能设备大量接入，业务数目不断增长，需要处理的数据和信息也将达到海量级别，因此对通信的实时性和可靠性也提出了更高的要求。合理的带宽资源分配是保证配电物联网通信质量的基础，在保证数据实时可靠传输的情况下，提高带宽的利用率能有效利用带宽资源，提高数据信息的传输效率，而不合理的带宽分配可能会导致带宽资源的浪费，并且导致通信服务质量无法满足各终端之间的通信对于实时性和可靠性的要求。

目前，带宽分配方法主要有弹性系数法以及基于排队论的带宽预测方法。弹性系数法计算简便快捷，但是预测带宽结果往往大于实际需求，造成带宽资源的冗余浪费。基于排队论的带宽预测方法在建立带宽预测模型时，没有根据不同信息数据对于传输质量的要求不同，将信息数据汇集起来进行统一传输，对实时性和可靠性的要求按照最严格的情况考虑，容易造成带宽资源的浪费，在数据传输过程中按照先到先服务的规则进行转发传输，因此在多个业务信息同时抵达时，存在一些业务对信道的绝对占有特性，此时先到先服务的排队规则难以为实时性和可靠性需求较高的业务信息分配合理的带宽资源。

发明内容

本发明提供一种配电物联网业务多优先级数据通信带宽预测方法，能够在满足通信质量要求的同时提高带宽利用率，实现带宽资源的充分利用以及数据传输效率的有效提高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种配电物联网业务多优先级数据通信带宽预测方法，包括以下步骤：

获取配电物联网中边缘物联网关于终端之间信息数据的到达速率；

根据不同信息数据对于通信质量QoS指标的不同要求，将所述信息数据划分为不同的优先级，求出各优先级所对应的消息数据的到达速率，并设置各优先级所对应的消息数据的QoS要求参数；

基于M/M/1/k排队论，将所述QoS要求参数映射为排队论模型参数；

根据各优先级所对应的信息数据对通信质量的不同要求，基于排队理论，设置新的排队规则，对所述信息数据传输过程进行建模；

以各优先级所对应的消息数据的QoS要求参数为约束条件，带宽利用率最大为目标函数，建立多优先级数据带宽预测模型；

采用枚举法对所述多优先级数据带宽预测模型进行求解，得到各优先级所对应的消息数据的最优预测带宽。

所述根据不同信息数据对于通信质量QoS指标的不同要求，将所述信息数据划分为不同的优先级具体为：

将对丢包率和延时时间处于第一预设范围的信息数据划分为高优先级数据；对丢包率和延时时间处于第二预设范围的信息数据划分为低优先级数据；其余数据划分为中优先级数据，其中第一预设范围的要求高于第二预设范围的要求。

所述各优先级所对应的消息数据的到达速率是指各优先级所对应的所有消息数据的到达速率之和。

所述设置各优先级所对应的消息数据的QoS要求参数具体为：将优先级所对应的所有数据中最小的丢包率和最小的延时时间作为该优先级所对应的消息数据要求的丢包率C_loss-i和延时时间C_T-i。