[發(fā)明專利]基于電力業(yè)務(wù)QoS流映射的定制化電力5G/B5G通信接入方法

在審

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• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN114189902A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉乙召;尹喜陽;閆龍;馮瑛敏;王忠鈺;盧志鑫;李霜冰;曲思衡;呂國遠;王強
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)天津市電力公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)天津市電力公司信息通信公司
• 主分類號: H04W28/02
• 分類號: H04W28/02;H04W28/24
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

1.一種基于電力業(yè)務(wù)QoS流映射的定制化電力5G/B5G通信接入方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1、通過網(wǎng)絡(luò)抓包工具在各通信接入點抓取原始的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包；

步驟2、對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包中未分類的電力通信數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，得到便于電力業(yè)務(wù)流識別的數(shù)據(jù)，并對電力通信數(shù)據(jù)進行分類；

步驟3、根據(jù)已注冊端口列表進行端口匹配，識別電力業(yè)務(wù)流的粗粒度；

步驟4、通過深度解析數(shù)據(jù)包檢測技術(shù)得到源、目的地址、通信協(xié)議以及數(shù)據(jù)包長度信息；

步驟5、基于端口和流量行為識別出電力業(yè)務(wù)并結(jié)合QoS延時指標(biāo)為電力QoS流分配不同的QFI值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電力業(yè)務(wù)QoS流映射的定制化電力5G/B5G通信接入方法，其特征在于：所述步驟2采用如下技術(shù)進行預(yù)處理：數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)變換和數(shù)據(jù)規(guī)約；預(yù)處理內(nèi)容包括：修補殘缺數(shù)據(jù)、修正錯誤數(shù)據(jù)、去除多余數(shù)據(jù)、檢測和消除數(shù)據(jù)存在的錯誤和不一致；預(yù)處理的方法為：根據(jù)電力通信數(shù)據(jù)的特征集成相關(guān)屬性、規(guī)范不一致屬性和構(gòu)造新屬性，對不規(guī)范數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)挖掘模型不能處理的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)變換中的光滑、聚集及規(guī)范化操作進行處理，最終得到便于電力業(yè)務(wù)流識別的數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電力業(yè)務(wù)QoS流映射的定制化電力5G/B5G通信接入方法，其特征在于：所述步驟2對電力通信數(shù)據(jù)進行分類是基于支持向量機，并結(jié)合提取冗余數(shù)據(jù)所展現(xiàn)出特征對其類別進行劃分，具體方法包括以下步驟：

設(shè)被用來對冗余數(shù)據(jù)特征加以展現(xiàn)的樣本集是T＝(x_i,y_i)，其中x_i∈Rⁿ，y_i∈(-1,+1)，若判斷函數(shù)式為：

f(X)＝sgn(ω·x+b)

考慮到y(tǒng)_i∈(-1,+1)，該函數(shù)式應(yīng)滿足數(shù)據(jù)點與最佳分類線間距不小于1的條件，即：

y_i(ω_ix_i+b)-l≥0

ω.x+b＝0屬于超平面，用來對樣本進行區(qū)別與劃分，若計劃借助分類超平面開展樣本的區(qū)別劃分工作，首選Lagrange函數(shù)，即：

其中，α_i代表函數(shù)乘子，其數(shù)值不小于0；結(jié)合超平面創(chuàng)建參數(shù)，對被用來進行分類判斷的函數(shù)加以確定，即：

f(x)＝sgn(∑y_ia_ix_ix+b)

利用該函數(shù)對x類別進行準(zhǔn)確判斷，將優(yōu)化問題轉(zhuǎn)變成：

假設(shè)則結(jié)合上述公式，得出以下判斷函數(shù)：

其中，K(x_i,x_j)代表核函數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電力業(yè)務(wù)QoS流映射的定制化電力5G/B5G通信接入方法，其特征在于：所述步驟3的具體實現(xiàn)方法為：根據(jù)用戶需求，保障將可量化的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)控制在允許的范圍，根據(jù)區(qū)分服務(wù)模型，采用聚合機制將具有相同特性的若干業(yè)務(wù)流聚合起來，為整個聚合流提供服務(wù)，在網(wǎng)絡(luò)入口處根據(jù)服務(wù)要求對業(yè)務(wù)進行分類、流量控制，在網(wǎng)絡(luò)中根據(jù)配置的機制來區(qū)分每一類通信，并為之服務(wù)包括資源分配、隊列調(diào)度、分組丟棄策略。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電力業(yè)務(wù)QoS流映射的定制化電力5G/B5G通信接入方法，其特征在于：所述步驟4的具體實現(xiàn)方法為：采用特征匹配算法，將每個數(shù)據(jù)包內(nèi)容與一組預(yù)定義的特征進行匹配從而得到數(shù)據(jù)包的長度信息，采用應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)識別技術(shù)，識別出控制流，并根據(jù)控制流的協(xié)議通過特定的應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)對其進行解析，從協(xié)議內(nèi)容中識別出相應(yīng)的業(yè)務(wù)流，進而獲取源、目的地址、通信協(xié)議信息。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于電力業(yè)務(wù)QoS流映射的定制化電力5G/B5G通信接入方法，其特征在于：所述特征匹配算法采用有限自動機的正則表達式匹配方式進行，具體方法為：

所述有限自動機為一種數(shù)學(xué)模型，輸入為待匹配串，輸出為accept或者reject，有限自動機的接收機是一個五元式：

FA＝(Q,∑,δ,q₀，F(xiàn))

其中Q是一個不為空的有限集合，用來表示狀態(tài)集；

∑是字母表，代表著輸入字符集合；

q₀∈Q是初始狀態(tài)；

是接受狀態(tài)，F(xiàn)可能為空；

δ是狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)，其表示如下：

Q×∑→Q

即：

δ(q，x)＝q′

上式中，代表有限自動機當(dāng)前狀態(tài)為q時，在讀取到字符x后，到達狀態(tài)q′；依次將串內(nèi)的每一個字符經(jīng)過自動機進行掃描，當(dāng)串內(nèi)的所有字符全部掃描結(jié)束后，如果當(dāng)前自動機所在的狀態(tài)為任何一個接收狀態(tài)，則稱此自動機能夠接受該串，否則稱此自動機拒絕該串，通過以上模式匹配算法從而得到數(shù)據(jù)包的長度、源、目的地址、通信協(xié)議信息。