本发明专利技术公开了一种通信队列调度优化方法，涉及电力系统通信技术领域，用于解决现有信息的实时传输时延较大的问题，该方法包括以下步骤：构建需求响应业务流模型，所述业务流模型包括周期性需求响应数据流模型及随机性需求响应数据流模型；根据所述需求响应业务流模型，计算其中的需求响应时延；根据所述需求响应业务流模型，通过模糊控制计算队列权重，提高高权重队列的发送速率，降低需求响应时延。本发明专利技术还公开了一种通信队列调度优化装置、电子设备和计算机存储介质。本发明专利技术通过对报文队列进行权重计算，进而为发文速率调节提供参考依据，降低时延。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统通信，尤其涉及一种面向需求响应业务的通信队列调度优化方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、随着电网中用户侧大量负荷、用电设备的渗透接入，现阶段电力通信网中通信协议、信息传输调度方式不足以支撑大规模用户与电网高强度友好互动，导致需求响应信息传输在实时性、可靠性等方面难以满足需求响应业务的服务质量需求，阻碍了需求响应业务的大规模推广。
2、具体而言，当前通常采用openadr作为需求响应互操作标准化协议，底层协议主要采用http/xml完成需求响应信息通信过程，然而在用户侧dr资源硬件、网络等资源有限情况下，采用以上方式难以满足需求响应业务服务质量需求，缺乏对报文发送速率的控制，导致不同业务队列的时延差距较大，无法满足不同参与主体以及不同层级系统之间信息的实时传输。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种通信队列调度优化方法，其通过对响应业务进行建模，进而控制权重进行发送速率调节，降低响应延迟。
2、本专利技术的目的之一采用以下技术方案实现：
3、一种通信队列调度优化方法，包括以下步骤：
4、构建需求响应业务流模型，所述业务流模型包括周期性需求响应数据流模型及随机性需求响应数据流模型；
5、根据所述需求响应业务流模型，计算其中的需求响应时延；
6、根据所述需求响应业务流模型，通过模糊控制计算队列权重，提高高权重队列的发送速率，降低需求响应时延。
>7、进一步地，所述周期性需求响应数据流模型满足：mi＝(li,pi,ti,qi)，其中，li为轮询业务的报文长度，pi为轮询周期，ti表示需求响应时延，qi表示数据流允许的最大时延，ti≤qi。8、进一步地，[s,s+t]间隔内到达的报文总数为k的泊松过程的随机性需求响应数据流模型满足：其中，n(t)为到达的数据包总数，λ为需求响应业务流平均到达率。
9、进一步地计算其中的需求响应时延，包括：
10、计算第n个节点的通信总时延，满足：其中，di表示需求响应通信网中第i条传输链路的距离，v表示在传输链路中的传播速度，l表示指令数据包大小，rk表示第k个传输交换设备的端口传输速率，表示指令数据包在第j个节点中排队引起的等待时延，表示指令在第j个节点相应的处理时延；
11、计算由排队引起的总时延，满足：
12、
13、其中，表示在第k个节点缓存队列中第i个排队等待的数据报文大小，lk表示第k个节点当前正在发送数据报文大小。
14、进一步地，通过模糊控制计算队列权重前，还包括：计算报文队列中数据分组的虚拟开始时间及虚拟完成时间，优先发送报文至虚拟完成时间最小的分组，所述虚拟开始时间及虚拟完成时间的计算满足：
15、
16、
17、其中，为虚拟开始时间，为虚拟完成时间，为会话长度，v为系统虚拟时间，为会话i在第k个分组的到达时刻，ri表示会话服务速率。
18、进一步地，通过模糊控制计算队列权重，提高高权重队列的发送速率，降低需求响应时延，包括：
19、获取不同业务所在队列的初始权重w0[i]、队列缓存的数据包实时长度、及模糊控制规则；
20、计算数据流业务突发度burst，满足：burst＝(qsize-qavg)/qmax，其中，qsize为当前队列中数据报文总长度，qmax为队列最大的长度，qavg表示队列中缓存数据报文的平均长度；
21、根据所述队列缓存的数据包实时长度、数据流业务突发度及所述模糊控制规则，进行模糊控制计算，得到权重动态增量值wfuzzy[i]；
22、计算队列调整后的权重wk[i]，满足：wk[i]＝wk-1[i]+wfuzzy[i]，其中，wk-1[i]为调整前权重或初始权重。
23、进一步地，通过指数加权移动平均法计算所述队列中缓存数据报文的平均长度，满足：qavg＝(1-k)qavg'+kqsize，其中，k表示滤波系数，qavg'为加权前的缓存数据报文的平均长度；
24、计算队列调整后的权重后，还包括：获取报文发送速率调整结果，所述调整结果为根据所述调整后权重计算得到，并根据所述速率调整结果进行报文发送速率调整。
25、本专利技术的目的之二在于提供一种通信队列调度优化装置。
26、本专利技术的目的之二采用以下技术方案实现：
27、一种通信队列调度优化装置，其包括：
28、构建模块，用于构建需求响应业务流模型，所述业务流模型包括周期性需求响应数据流模型及随机性需求响应数据流模型；
29、计算模块，用于根据所述需求响应业务流模型，计算其中的需求响应时延；并根据所述需求响应业务流模型，通过模糊控制计算队列权重，提高高权重队列的发送速率，降低需求响应时延。
30、本专利技术的目的之三在于提供执行专利技术目的之一的电子设备，其包括处理器、存储介质以及计算机程序，所述计算机程序存储于存储介质中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的通信队列调度优化方法。
31、本专利技术的目的之四在于提供存储专利技术目的之一的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的通信队列调度优化方法。
32、相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
33、本专利技术通过提出一种基于模糊逻辑改进的加权公平队列调度算法，对现有的底层通信传输调度进行优化，提升了需求响应信息交互能力、可有效降低通信时延，通过计算队列权重为报文传输速率的增减提供参考基础，在构建需求响应业务流模型的基础上进行了时延分析和基于模糊控制的权重计算，在保障紧急类需求响应业务服务质量的同时，也避免了非紧急类需求响应业务分组长时间等待，为多样化电力需求响应服务提供有效支撑。
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【技术保护点】
1.一种通信队列调度优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的通信队列调度优化方法，其特征在于，所述周期性需求响应数据流模型满足：Mi＝(Li,Pi,Ti,Qi)，其中，Li为轮询业务的报文长度，Pi为轮询周期，Ti表示需求响应时延，Qi表示数据流允许的最大时延，Ti≤Qi。
3.如权利要求1所述的通信队列调度优化方法，其特征在于，[s,s+t]间隔内到达的报文总数为K的泊松过程的随机性需求响应数据流模型满足：其中，N(t)为到达的数据包总数，λ为需求响应业务流平均到达率，p为报文出现概率。
4.如权利要求1所述的通信队列调度优化方法，其特征在于，计算其中的需求响应时延，包括：
5.如权利要求1所述的通信队列调度优化方法，其特征在于，通过模糊控制计算队列权重前，还包括：计算报文队列中数据分组的虚拟开始时间及虚拟完成时间，优先发送报文至虚拟完成时间最小的分组，所述虚拟开始时间及虚拟完成时间的计算满足：
6.如权利要求1或5所述的通信队列调度优化方法，其特征在于，通过模糊控制计算队列权重，提高高权重队列的发送速率，降低需求响应时延，包括：
7.如权利要求6所述的通信队列调度优化方法，其特征在于，通过指数加权移动平均法计算所述队列中缓存数据报文的平均长度，满足：qavg＝(1-k)qavg'+kqsize，其中，k表示滤波系数，qavg'为加权前的缓存数据报文的平均长度；
8.一种通信队列调度优化装置，其特征在于，其包括：
9.一种电子设备，其包括处理器、存储介质以及计算机程序，所述计算机程序存储于存储介质中，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的通信队列调度优化方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的通信队列调度优化方法。
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【技术特征摘要】
1.一种通信队列调度优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的通信队列调度优化方法，其特征在于，所述周期性需求响应数据流模型满足：mi＝(li,pi,ti,qi)，其中，li为轮询业务的报文长度，pi为轮询周期，ti表示需求响应时延，qi表示数据流允许的最大时延，ti≤qi。
3.如权利要求1所述的通信队列调度优化方法，其特征在于，[s,s+t]间隔内到达的报文总数为k的泊松过程的随机性需求响应数据流模型满足：其中，n(t)为到达的数据包总数，λ为需求响应业务流平均到达率，p为报文出现概率。
4.如权利要求1所述的通信队列调度优化方法，其特征在于，计算其中的需求响应时延，包括：
5.如权利要求1所述的通信队列调度优化方法，其特征在于，通过模糊控制计算队列权重前，还包括：计算报文队列中数据分组的虚拟开始时间及虚拟完成时间，优先发送报文至虚拟完成时间最小的分组，所述虚拟开始...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜驰，李磊，芦鹏飞，陆春光，黄荣国，严华江，王朝亮，倪琳娜，俞佳莉，王佳颖，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司营销服务中心，
类型：发明
国别省市：
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