[发明专利]一种基于5G边缘计算的电力任务卸载及时延优化方法在审

专利信息
申请号: 202111598402.2 申请日: 2021-12-24
公开(公告)号: CN114173380A 公开(公告)日: 2022-03-11
发明(设计)人: 申京;赵豫京;李永杰;王欣;王棨;邵奇;刘亚南;郑升;徐莉娟;吴鹏;姚继明;王玮;郭云飞;虞跃 申请(专利权)人: 国网河南省电力公司信息通信公司;全球能源互联网研究院有限公司;国网河南省电力公司;国家电网有限公司
主分类号: H04W28/08 分类号: H04W28/08;H04W72/12
代理公司: 郑州博派知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 41137 代理人: 荣永辉
地址: 450000 河南省郑*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 边缘 计算 电力 任务 卸载 及时 优化 方法
【说明书】:

发明公开了一种基于5G边缘计算的电力任务卸载及时延优化方法,有效的解决了现有技术无法保证为有特定需求的电力终端提供确定性服务,同时无法兼顾智能电网系统总时延最小化的问题。本发明主要从不同电力终端设备对于混合型任务具有特定需求出发,构建一个能够为特定电力任务请求提供特定服务,并且可以优化整体时延的方法,并通过构建一个面向云边协同的加权响应模型A,预先计算出电力终端任务卸载所需要的时延,提出引入动态的惩罚函数来提高较高优先级任务的卸载成功率,保证电力终端对于特定请求的特定服务成功执行,从而使智能电网系统收益最大化。

技术领域

本发明涉及电力无线通信领域,特别是一种基于5G边缘计算的电力任务卸载及时延优化方法。

背景技术

随着云计算在各行各业中的广泛应用,人们对边缘计算的探索性研究也在逐步探索中。现阶段,智能电网已经与云计算和边缘计算领域产生了较为紧密的结合,并且有了一些突破性进展。而在实现智能电网系统各环节万物互联、人机交互、数据高效处理等过程中会产生大量数据量。当数以亿计的电力设备连接到智能电网,这些设备产生的大量数据,给网络基础设施带来了巨大的负担。而人们发现移动边缘计算是一种有效的计算模型,它与云计算协同工作,将部分密集的计算和存储资源迁移到边缘设备,从而优化网络延迟和能耗,所以将云服务器强大的计算和存储能力与移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)服务器即MEC服务器的近距离优势相结合,基于云MEC计算模型进行任务卸载,可以更好地满足应用对延迟、能耗、安全等方面的多样化需求,进而提高用户即电力终端的体验质量QoE。

而电力生产类任务如配网差电保护和配电自动化、分布式电源等新兴任务的出现,不仅对通信接入方式的灵活性提出要求,对电力通信网络的承载质量如时延、可靠性等也提出了更高的要求,此时5G网络凭借其低时延的技术优势能够很好满足电力任务承载需求。5G网络和MEC服务器通过靠近任务侧的数据卸载等方式,减少了传输路径,优化了数据传输时延,但对于任务的确定性承载服务还缺少研究,而现阶段缺乏对于电力终端设备特定任务请求提供确定性服务的任务卸载方案,因此,如何设计一种能够为有特定需求的电力终端提供确定性服务,同时兼顾智能电网系统总时延最小化的决策方案是目前智能电网系统中通信网络待解决的问题。

因此本发明提供一种的新的方案来解决此问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种基于5G边缘计算的电力任务卸载及时延优化方法,有效的解决了现有技术无法保证为有特定需求的电力终端提供确定性服务,同时无法兼顾智能电网系统总时延最小化的问题。

其解决的技术方案是,一种基于5G边缘计算的电力业务卸载及时延优化方法,所述电力终端的任务卸载共分为MEC服务器任务卸载和云服务器任务卸载两种,所述具体卸载及时延优化方法步骤如下:

S1、设置各电力终端任务卸载参数;

S2、分别计算出云服务器协同MEC服务器对数据进行计算时各环节所产生的时延消耗,包括平均传输时延Ttran、MEC服务器的平均计算时延Te、云服务器的计算时延Tc和MEC至云服务器的往返传输时延dc

S3、根据任务的优先级引入惩罚函数Pn

S4、构建由云边协同的计算加权响应时延模型A,其中云边协同是指云服务器辅助MEC服务器,并加入各环节时延的系数;

S5、根据混合型任务(cnnnn)的执行成功率和上传、计算卸载任务时的加权响应时延A,来构建面向多种电力终端的混合型任务卸载决策方案的优化目标函数F(x);

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