[發(fā)明專利]基于軟件定義天地一體化網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合資源分配方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810707558.1
• 申請(qǐng)日: 2018-07-02
• 公開（公告）號(hào): CN108989099A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許方敏;仇超;趙成林;李斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種基于軟件定義天地一體化網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合資源分配方法，其特征在于，包括：

將所述軟件定義天地一體化網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)空間中的任一狀態(tài)輸入至訓(xùn)練好的聯(lián)合資源分配模型中，獲取所述任一狀態(tài)的每一動(dòng)作對(duì)應(yīng)的輸出值，其中，所述任一狀態(tài)包括若干個(gè)動(dòng)作，所述聯(lián)合資源分配模型為深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，所述狀態(tài)空間與所述軟件定義天地一體化網(wǎng)絡(luò)的通信資源維度、緩存資源維度和計(jì)算資源維度相關(guān)；

執(zhí)行分配動(dòng)作，完成聯(lián)合資源分配，其中，所述分配動(dòng)作為每一動(dòng)作對(duì)應(yīng)的輸出值中最大輸出值對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分配方法，其特征在于，所述訓(xùn)練好的聯(lián)合資源分配模型通過如下步驟獲取：

將所述軟件定義天地一體化網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)空間中的所有狀態(tài)逐一輸入至未訓(xùn)練的聯(lián)合資源分配模型中，獲取所述所有狀態(tài)的每一動(dòng)作對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練輸出值；

獲取所述所有狀態(tài)的每一動(dòng)作對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練輸出值與預(yù)設(shè)輸出值的差距，通過減小所述差距獲取收斂的聯(lián)合資源分配模型，并將所述收斂的聯(lián)合資源分配模型作為所述訓(xùn)練好的聯(lián)合資源分配模型，其中，所述預(yù)設(shè)輸出值通過回報(bào)函數(shù)獲取。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分配方法，其特征在于，所述將所述軟件定義天地一體化網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)空間中的所有狀態(tài)逐一輸入至未訓(xùn)練的聯(lián)合資源分配模型中，獲取所述所有狀態(tài)的每一動(dòng)作對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練輸出值，之前還包括：

基于所述軟件定義天地一體化網(wǎng)絡(luò)的通信資源維度模型的第一狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、緩存資源維度模型的第二狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣以及計(jì)算資源維度模型的第三狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，獲取所述軟件定義天地一體化網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)空間。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分配方法，其特征在于，所述基于所述軟件定義天地一體化網(wǎng)絡(luò)的通信資源維度模型的第一狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣、緩存資源維度模型的第二狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣以及計(jì)算資源維度模型的第三狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，獲取所述軟件定義天地一體化網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)空間，之前還包括：

建立所述軟件定義天地一體化網(wǎng)絡(luò)的通信資源維度模型、緩存資源維度模型以及計(jì)算資源維度模型；

根據(jù)所述通信資源維度模型獲取第一狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，并且，根據(jù)所述緩存資源維度模型獲取第二狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，并且，根據(jù)所述計(jì)算資源維度模型獲取第三狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分配方法，其特征在于，所述軟件定義天地一體化網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)空間通過下式表示：

其中，χ_u(t)為t時(shí)刻的狀態(tài)空間，為t時(shí)刻第u個(gè)用戶和第K個(gè)衛(wèi)星的通信信噪比，為t時(shí)刻第M個(gè)節(jié)點(diǎn)分配給第u個(gè)用戶的計(jì)算能力，為t時(shí)刻第u個(gè)用戶請(qǐng)求的內(nèi)容在第C個(gè)緩存中是否存在。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分配方法，其特征在于，所述第一狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣通過下式表示：

其中，為第一狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，為第一狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，g_s為第t個(gè)時(shí)刻之前的一個(gè)狀態(tài)，h_s為第t個(gè)時(shí)刻之后的一個(gè)狀態(tài)，t代表第t個(gè)時(shí)刻，L為通信資源維度模型的馬爾科夫狀態(tài)空間的元素值，k代表第k個(gè)衛(wèi)星，u代表第u個(gè)用戶；

所述第二狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣通過下式表示：

其中，Γ_i(t)為第二狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，為第二狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，v_s為第t個(gè)時(shí)刻之前的一個(gè)狀態(tài)，w_s為第t個(gè)時(shí)刻之后的一個(gè)狀態(tài)，i為第i個(gè)內(nèi)容，t代表第t個(gè)時(shí)刻；

所述第三狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣通過下式表示：

其中，為第三狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，為第三狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，x_s為第t個(gè)時(shí)刻之前的一個(gè)狀態(tài)，y_s為第t個(gè)時(shí)刻之后的一個(gè)狀態(tài)，N為區(qū)間數(shù)，t為代表第t個(gè)時(shí)刻，k代表第k個(gè)節(jié)點(diǎn)，u代表第u個(gè)用戶。