[发明专利]一种基于边缘计算的电力通信网络资源管理方法

说明书

本发明公开了一种基于边缘计算的电力通信网络资源管理方法，包括以下步骤：根据业务数据的传输安全需求程度划分级别；获取业务上传产生的总通信时延，确定业务的时延等级，计算边缘服务器的通信时延回报值；获取边缘服务器所含业务的数据规模与业务数目，计算边缘服务器上传监控业务数据产生的带宽传输代价值；根据所述通信延时回报值和带宽传输代价值计算边缘服务器的通信效用；以各边缘服务器的通信效用值最大化为目标，选取业务传输时延和带宽占用最优平衡的网络资源分配方案，完成各业务在边缘服务器的预处理和传输，解决了区块链技术加入后电力通信网络带宽不足的问题。

技术领域

本发明涉及边缘计算领域，具体涉及一种基于边缘计算的电力通信网络资源管理方法。

背景技术

电力通信网作为电力物联网的数据传输通道，在能源行业的变革与电力物联网的建设中有着举足轻重的地位。随着电力物联网建设范围的扩展，分布式设备的增加给电力通信网的信息安全问题带来挑战。区块链智能合约以及记账系统为电力通信网中的能源交易业务以及购电业务提供较高的安全保障，避免交易信息篡改引起的经济损失，然而区块链智能合约以及记账系统在运行过程中将占用电力通信环网较大的传输带宽用于区块信息的洪泛，带宽占用率过高将导致一部分电力业务数据因无法得到充足带宽而不能及时完成传输。另一方面，电力通信网中的业务类型众多，来自安全分区III和IV的信息监控类业务的数据对信息安全方面影响较小，但占用较大带宽；而生产大区的控制类业务和安全分区I和II的监控业务数据规模小，却与电网的生产安全密切相关，需要保证其数据的有效传输和监控。

边缘计算技术是一种新型计算模式，将云计算、云存储等内容部署在接近用户终端源头的网络边缘，通过WiFi等无线接入方式为用户提供智能服务，能够满足用户诸多的计算或内容下载需求。边缘计算技术的出现为海量数据传输造成的带宽不足问题带来了新的解决方案。

分布式特性是边缘计算技术的特点之一，边缘计算的分布式架构可以减少与云之间的数据传输和网络通道的占用。分布式的边缘设备与区块链分布式账本具有良好的相向性，可为各类业务提供就地计算和管理的功能，经边缘设备预处理部分监控数据和区块数据，可避免原始数据的上传占用大量通信带宽，为其他关键信息和业务腾出更多的传输带宽。

为了保证有限的网络带宽能够传输更多业务数据，需要一种基于边缘计算的电力通信网络资源管理方法管理电力通信网的边缘服务器计算资源和通信资源，使服务器尽可能预处理业务数据，保证更多的业务能够在电力通信网有限的带宽容量中完成传输，对电力通信网的发展与运维大有裨益。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于边缘计算的电力通信网络资源管理方法，解决了区块链技术加入后电力通信网络带宽不足的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于边缘计算的电力通信网络资源管理方法，包括以下步骤：

根据业务数据的传输安全需求程度划分级别；

获取业务上传产生的总通信时延，确定业务的时延等级，计算边缘服务器的通信时延回报值；

获取边缘服务器所含业务的数据规模与业务数目，计算边缘服务器上传监控业务数据产生的带宽传输代价值；

根据所述通信延时回报值和带宽传输代价值计算边缘服务器的通信效用；

以各边缘服务器的通信效用值最大化为目标，选取业务传输时延和带宽占用最优平衡的网络资源分配方案，完成各业务在边缘服务器的预处理和传输。

进一步的，所述级别包括最高优先级、次优先级、一般优先级和最低优先级，采用区块链技术保护的业务的级别为最高优先级，生产大区的控制类业务的级别为次优先级，安全分区I与II的监控业务的级别为一般优先级，安全分区III与IV的监控业务的级别为最低优先级，所述业务i的级别用M(i)表示，M(i)∈{1,2,3}，其中：