[發明專利]一種基于5G切片電力通信網帶寬資源分配方法

有效

• 申請號: 202011197033.1
• 申請日: 2020-10-31
• 公開（公告）號: CN112291791B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 許長清;張平;王利利;張琳娟;邱超;鄭征;周楠;郭璞;盧丹;陳婧華;韓軍偉;樊冰;陳明昊
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司經濟技術研究院;國家電網有限公司;華北電力大學
• 主分類號: H04W16/10
• 分類號: H04W16/10;H04W72/04
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司 41132
• 代理人: 季發軍

本發明公開了一種電力通信網帶寬資源分配方法，包括基于機器學習的帶寬預留方法和基于切片重要度的帶寬分配方法：所述基于機器學習的帶寬預留方法用于確定當前時隙下電力通信網應為當前時隙所收到切片的預留的帶寬量；所述基于切片重要度的帶寬分配方法用于在預留帶寬量約束下，按切片重要度準入切片并分配所需帶寬，直至整個預留帶寬額度耗盡或當前時隙內電力通信網所有切片申請均已準入，本發明在考慮到網絡切片所承載電力業務的重要度前提下，有效降低了電力業務所需的通信時延，提升了每時隙下電力通信網所決策預留帶寬量的決策性價比，從而提升整個電力通信網的傳輸效率和帶寬資源使用效率。

技術領域

本發明涉及電力通信技術領域，尤其是涉及一種基于5G切片電力通信網帶寬資源分配方法。

背景技術

為了滿足業務的安全性、可靠性、和時延等通信指標，5G通信基于網絡功能虛擬化技術(NFV)提出了網絡切片技術。網絡切片是指通信網絡針對不同的電力業務傳輸需求利用軟件定義網絡等技術為不同的電力業務分配不同的帶寬等通信資源，從而提供符合電力業務所需的通信服務。由于每個電力業務的數據在通信網進行傳輸時都可以視為一個特定的邏輯子網，因此每個電力業務的數據傳輸就稱為一個網絡切片。

盡管理論上5G通信和網絡切片技術的引入可以實現通信網網絡資源的合理調配并從而提升業務的數據傳輸效果，但是網絡切片在分配網絡資源服務業務時依然受到底層物理網絡的資源量約束。以帶寬資源為例，如果電力通信網為部分網絡切片分配了較大的帶寬資源，則這些切片所需要的傳輸時延就會相應減少。但是另一方面這就可能使得電力通信網無法為后續的網絡切片分配足夠的帶寬資源來傳輸這些切片所承載業務的數據。因此這些切片需要付出一個較大的等待時延來等待前序切片釋放所占用帶寬以及電力通信網將其分配給它。

此外，由于電力業務涉及電力的生產、傳輸、存儲、管理等各個環節，而不同的電力業務對于電網的安全可靠生產和高效集約利用的重要度是不同的，因此電力通信網在為承載不同電力業務的網絡切片分配帶寬資源時需要考慮到這些切片所承載業務的重要性。

因此，如何在考慮到網絡切片所承載電力業務的重要度前提下，盡可能地降低所有電力業務所需的通信時延是電力通信領域的研究重點。而這個問題的關鍵一點是確定電力通信網應為各個重要度不同的網絡切片分別分配多少帶寬資源。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種基于5G切片電力通信網帶寬資源分配方法，在考慮到網絡切片所承載電力業務的重要度前提下，有效降低了電力業務所需的通信時延，提升了每時隙下電力通信網所決策預留帶寬量的決策性價比，從而提升整個電力通信網的傳輸效率和帶寬資源使用效率。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種電力通信網帶寬資源分配方法，包括基于機器學習的帶寬預留方法和基于切片重要度的帶寬分配方法：

所述基于機器學習的帶寬預留方法用于確定當前時隙下電力通信網應為當前時隙所收到切片的預留的帶寬量；

所述基于切片重要度的帶寬分配方法用于在預留帶寬量約束下，按切片重要度準入切片并分配所需帶寬，直至整個預留帶寬額度耗盡或當前時隙內電力通信網所有切片申請均已準入。

進一步的，所述切片重要度依據切片所承載電力業務確定，所述電力業務的重要度降序排列為：生產大區中I、II類控制業務、管理大區中III、IV類管理與監控業務。

進一步的，所述基于機器學習的帶寬預留方法包括以下步驟：

判斷時隙為學習時隙，獲取切片重要度、切片最小傳輸帶寬、切片數據量、源節點和目的節點，建立網絡切片模型；

計算每個學習時隙中所有切片的切片時延；

計算每個學習時隙中所有切片的加權時延和；