[發(fā)明專利]數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)低時延高可靠傳輸方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111370664.3
• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN114125785A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾捷;周世東;宋雨欣;武騰;駱杰;張秀軍;趙明
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: H04W4/70
• 分類號: H04W4/70;H04W16/22;H04W24/02;H04W24/04;H04L5/00;H04L67/1095;H04L67/12
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 花麗

1.一種數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)低時延高可靠傳輸方法，其特征在于，包括以下步驟：

同步終端設(shè)備生成的運(yùn)行數(shù)據(jù)和APs上運(yùn)行的數(shù)字孿生體，并由所述終端設(shè)備選擇的目標(biāo)AP創(chuàng)建相應(yīng)的數(shù)字孿生體；

接收所述終端設(shè)備發(fā)送的信號，使得各AP聚合覆蓋范圍內(nèi)自身接收到的多個終端設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)字孿生體，訓(xùn)練局部模型；

通過CPU進(jìn)行集中處理所有AP發(fā)送的信號，確定用于優(yōu)化的加權(quán)系數(shù)，并采集所有運(yùn)行數(shù)字孿生APs的模型參數(shù)，分析局部模型的更新范式，基于APs訓(xùn)練后的數(shù)字孿生體聚合數(shù)據(jù)不斷迭代更新全局模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

在每次迭代過程中，將機(jī)器學(xué)習(xí)模型參數(shù)分配至所述APs進(jìn)行訓(xùn)練，使得所述APs根據(jù)所述數(shù)字孿生體實(shí)時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練模型，并將模型參數(shù)返回至所述CPU進(jìn)行迭代更新。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述目標(biāo)AP與所述相應(yīng)的數(shù)字孿生體之間的互聯(lián)關(guān)系DT_k,AP_m表示為：

Δ(k,m)＝f(D_k,c_m,R_k,m)，

其中，DT_k為APs上運(yùn)行的數(shù)字孿生體，AP_m為第m個接入點(diǎn)，m為正整數(shù)，D_k為第k個終端設(shè)備的數(shù)據(jù)，k為正整數(shù)，c_m為所述第m個接入點(diǎn)的計(jì)算能力，R_k,m是所述第k個終端設(shè)備與所述第m個接入點(diǎn)的傳輸速率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述終端設(shè)備發(fā)送的信號為：

其中，與分別為所述第m個接入點(diǎn)接收的導(dǎo)頻信號與數(shù)據(jù)信號，為所述終端設(shè)備的平均發(fā)送功率，G_m是終端設(shè)備與所述第m個接入點(diǎn)的信道狀態(tài)信息矩陣，X^(p)與X^(d)為所述終端設(shè)備的發(fā)送信號，為噪聲與其他干擾。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述使得各AP聚合覆蓋范圍內(nèi)自身接收到的多個終端設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)字孿生體，訓(xùn)練局部模型，包括：

利用預(yù)設(shè)的梯度下降法，以預(yù)設(shè)的學(xué)習(xí)速率最小化局部數(shù)據(jù)上的損失函數(shù)，并將局部梯度或局部模型傳輸至所述CPU。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集所有運(yùn)行數(shù)字孿生APs的模型參數(shù)，分析局部模型的更新范式，包括：

基于多個數(shù)字孿生體傳輸?shù)臄?shù)據(jù)訓(xùn)練并更新全局模型，并基于梯度下降法，確定可最小化全局損失函數(shù)的參數(shù)，不斷更新全局模型，得到更新后的全局模型。

7.一種數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)低時延高可靠傳輸裝置，其特征在于，包括：

創(chuàng)建模塊，用于同步終端設(shè)備生成的運(yùn)行數(shù)據(jù)和APs上運(yùn)行的數(shù)字孿生體，并由所述終端設(shè)備選擇的目標(biāo)AP創(chuàng)建相應(yīng)的數(shù)字孿生體；

訓(xùn)練模塊，用于接收所述終端設(shè)備發(fā)送的信號，使得各AP聚合覆蓋范圍內(nèi)自身接收到的多個終端設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)字孿生體，訓(xùn)練局部模型；

傳輸模塊，用于通過CPU進(jìn)行集中處理所有AP發(fā)送的信號，確定用于優(yōu)化的加權(quán)系數(shù)，并采集所有運(yùn)行數(shù)字孿生APs的模型參數(shù)，分析局部模型的更新范式，基于APs訓(xùn)練后的數(shù)字孿生體聚合數(shù)據(jù)不斷迭代更新全局模型。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括：

更新模塊，用于在每次迭代過程中，將機(jī)器學(xué)習(xí)模型參數(shù)分配至所述APs進(jìn)行訓(xùn)練，使得所述APs根據(jù)所述數(shù)字孿生體實(shí)時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練模型，并將模型參數(shù)返回至所述CPU進(jìn)行迭代更新。

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序，以實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)低時延高可靠傳輸方法。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行，以用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)低時延高可靠傳輸方法。