[发明专利]一种基于5G切片电力通信网带宽资源分配方法

权利要求书

1.一种基于5G切片电力通信网带宽资源分配方法，其特征在于，包括基于机器学习的带宽预留方法和基于切片重要度的带宽分配方法：

所述基于机器学习的带宽预留方法用于确定当前时隙下电力通信网应为当前时隙所收到切片的预留的带宽量；

所述基于切片重要度的带宽分配方法用于在预留带宽量约束下，按切片重要度准入切片并分配所需带宽，直至整个预留带宽额度耗尽或当前时隙内电力通信网所有切片申请均已准入；

所述切片重要度依据切片所承载电力业务确定，电力业务的重要度降序排列为：生产大区中I、II类控制业务、管理大区中III、IV类管理与监控业务；

所述基于机器学习的带宽预留方法包括以下步骤：

判断时隙为学习时隙，获取切片重要度、切片最小传输带宽、切片数据量、源节点和目的节点，建立网络切片模型；

计算每个学习时隙中所有切片的切片时延D_i；

计算每个学习时隙中所有切片的加权时延和；

计算每个学习时隙的决策单位成本、决策单位收益以及决策性价比；

获取学习时隙中决策性价比最大的时隙，计算当前时隙下网络预留的带宽量；

其中，学习时隙为当前时隙的一段过去时隙长度中的任一时隙。

2.根据权利要求1所述的一种基于5G切片电力通信网带宽资源分配方法，其特征在于，所述切片时延D_i包括切片S_i的无线接入时延有线汇聚时延有线转发时延

其中，i为网络切片序号，i∈{1，...N_y},N_y为学习时隙y内的切片数；

为无线接入等待时延，为有线接入传输时延，u为发起切片终端，b为无线基站；

d_i为切片S_i所承载业务的数据量，为切片S_i在基站b与汇聚路由器r₁间的有线汇聚链路上获得的带宽量；

为有线转发等待时延，为有线转发传输时延。

3.根据权利要求2所述的一种基于5G切片电力通信网带宽资源分配方法，其特征在于，任一学习时隙y中所有切片的加权时延和为其中：w_i为切片S_i所承载电力业务的重要度等级。

4.根据权利要求3所述的一种基于5G切片电力通信网带宽资源分配方法，其特征在于：

其中是有线汇聚链路带宽量，|N_b|是无线基站b所接入终端数。

5.根据权利要求3所述的一种基于5G切片电力通信网带宽资源分配方法，其特征在于，通过Dijkstra方法获得路由器r₁与目的节点r₀之间的最短路径,是最短路径上各段链路的最小剩余带宽量，s是汇聚路由器r₁到目的节点r₀之间最短路径的链路段数。

6.根据权利要求3所述的一种基于5G切片电力通信网带宽资源分配方法，其特征在于学习时隙中任一学习时隙y的决策单位成本φ_y、决策单位收益μ_y以及决策性价比γ_y：

其中，为学习时隙y中所有切片数据量总和，B_y为学习时隙y所决策预留的带宽量，为学习时隙y所有切片的时延和。

7.根据权利要求6所述的一种基于5G切片电力通信网带宽资源分配方法，其特征在于，当前时隙t下网络预留的带宽量Bt的计算方式为：

t₀为决策性价比最大的学习时隙，为学习时隙t₀的切片数，为时隙t₀的切片数据量，N_t为当前时隙t的切片数，为当前时隙t的切片数据量，为时隙t₀时所预留的带宽量。

8.根据权利要求1所述的一种基于5G切片电力通信网带宽资源分配方法，其特征在于，所述基于切片重要度的带宽分配方法包括以下步骤：

在预留的带宽量中，将当前时隙下所有切片按其重要度降序排序，排序后的切片按照降序重要度依次准入；

当前预留带宽量耗尽时仍有未准入切片时，将未准入切片放至缓存队列中，等待下一时隙的到达并参与下一时隙的带宽资源分配。