一种基于电力杆塔资源的5G优化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于电力杆塔资源的5G优化方法及系统，通过构建链路状态矩阵和节点状态矩阵实时获得网络状态的转移情况，并通过网络资源分配模型获得最优的5G网络的分配方式，解决5G网络的切片划分存在5G网络链路和节点资源不匹配，提升了网络资源利用率。提升了网络资源利用率。提升了网络资源利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电力杆塔资源的5G优化方法及系统


[0001]本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种基于电力杆塔资源的5G优化方法及系统。

技术介绍

[0002]随着国内5G网络建设的不断推进，移动通信网络对容量和覆盖的要求不断提高，通信基站数量越来越多，通信网络结构也逐步向分层立体组网转变，5G网络将呈现宏站与微站协同、高站与低站搭配的异构网形态。
[0003]5G网络的切片划分的优劣直接决定了网络的负载情况和资源利用率；在网络负载非常大的时候，存在5G网络链路和节点资源不匹配的问题，从而导致网络资源浪费，且会造成数据传输出现延迟现象。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种基于电力杆塔资源的5G优化方法及系统，用于解决5G网络的切片划分存在5G网络链路和节点资源不匹配的技术问题。
[0005]有鉴于此，本专利技术第一方面提供了一种基于电力杆塔资源的5G优化方法，包括以下步骤：
[0006]当电力杆塔预备接入5G网络时，获取5G网络的可用网络资源及其参数信息，通过接入网切片编排器将所述可用网络资源划分为链路资源切片和节点资源切片；
[0007]根据所述链路资源切片和所述节点资源切片分别构建链路状态矩阵和节点状态矩阵，从而通过所述链路状态矩阵和所述节点状态矩阵用来分别描述任意时刻下的链路状态和节点状态的转移情况；
[0008]根据链路利用率和节点利用率分别构造网络链路的效用函数和网络节点的效用函数；
[0009]根据所述链路状态矩阵、所述节点状态矩阵以及所述网络链路的效用函数和所述网络节点的效用函数来综合构建网络资源分配模型，从而对所述可用网络资源中的链路资源和节点资源进行资源分配。
[0010]优选地，所述链路状态矩阵定义为S
r
，则S
r
的表达式为：
[0011]S
r
＝A
i
×
j
[0012]式中，A表示5G网络的链路资源划分矩阵，i为链路数量，j为各条链路的划分情况。
[0013]优选地，所述节点状态矩阵定义为S
d
，则S
d
的表达式为：
[0014]S
d
＝B
n
×
m
[0015]式中，B表示5G网络的节点资源划分矩阵，n为链路数量，m为各条链路的划分情况。
[0016]优选地，所述网络链路的效用函数定义为V
r
，其表达式为：
[0017][0018]式中，h表示总时刻，V
tr
表示在t时刻下的网络链路的效用函数，ω表示链路利用率。
[0019]优选地，所述网络节点的效用函数定义为V
d
，其表达式为：
[0020][0021]式中，h表示总时刻，V
td
表示在t时刻下的网络节点的效用函数，α表示节点利用率。
[0022]优选地，所述网络资源分配模型为：
[0023]V＝V
r
S
r
+V
d
S
d
。
[0024]优选地，所述根据所述链路状态矩阵、所述节点状态矩阵以及所述网络链路的效用函数和所述网络节点的效用函数来综合构建网络资源分配模型，从而对所述可用网络资源中的链路资源和节点资源进行资源分配的步骤之后还包括：
[0025]获取不同的用户业务需求类型的历史网络资源分配数据，再根据所述历史网络资源分配数据计算相应的中位数，从而获得各个用户业务需求类型的资源需求份额；
[0026]根据各个用户业务需求类型的资源需求份额对剩余可用网络资源进行再分配。
[0027]优选地，所述根据所述链路状态矩阵、所述节点状态矩阵以及所述网络链路的效用函数和所述网络节点的效用函数来综合构建网络资源分配模型，从而对所述可用网络资源中的链路资源和节点资源进行资源分配的步骤之后还包括：
[0028]通过共轭梯度法优化对所述网络资源分配模型进行优化，从而收敛得到最优的网络资源分配模型。
[0029]第二方面，本专利技术还提供了一种基于电力杆塔资源的5G优化系统，包括：
[0030]网切片编排模块，用于当电力杆塔预备接入5G网络时，获取5G网络的可用网络资源及其参数信息，还用于将所述可用网络资源划分为链路资源切片和节点资源切片；
[0031]矩阵建立模块，用于根据所述链路资源切片和所述节点资源切片分别构建链路状态矩阵和节点状态矩阵，从而通过所述链路状态矩阵和所述节点状态矩阵用来分别描述任意时刻下的链路状态和节点状态的转移情况；
[0032]函数构造模块，用于根据链路利用率和节点利用率分别构造网络链路的效用函数和网络节点的效用函数；
[0033]模型构造模块，用于根据所述链路状态矩阵、所述节点状态矩阵以及所述网络链路的效用函数和所述网络节点的效用函数来综合构建网络资源分配模型，从而对所述可用网络资源中的链路资源和节点资源进行资源分配。
[0034]优选地，系统还包括：
[0035]优化模块，用于通过共轭梯度法优化对所述网络资源分配模型进行优化，从而收敛得到最优的网络资源分配模型。
[0036]从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
[0037]本专利技术提供了一种基于电力杆塔资源的5G优化方法及系统，通过构建链路状态矩阵和节点状态矩阵实时获得网络状态的转移情况，并通过网络资源分配模型获得最优的5G网络的分配方式，解决5G网络的切片划分存在5G网络链路和节点资源不匹配，提升了网络资源利用率。
附图说明
[0038]图1为本专利技术实施例提供的一种基于电力杆塔资源的5G优化方法的流程图；
[0039]图2为本专利技术实施例提供的一种基于电力杆塔资源的5G优化方法的当前时刻的链路资源利用率对比示意图；
[0040]图3为本专利技术实施例提供的一种基于电力杆塔资源的5G优化方法的当前时刻的节点资源利用率对比示意图；
[0041]图4为本专利技术实施例提供的一种基于电力杆塔资源的5G优化方法的未来时刻的链路资源利用率对比示意图；
[0042]图5为本专利技术实施例提供的一种基于电力杆塔资源的5G优化方法的未来时刻的节点资源利用率对比示意图；
[0043]图6为本专利技术实施例提供的一种基于电力杆塔资源的5G优化系统的结构示意图。
具体实施方式
[0044]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0045]为了便于理解，请参阅图1，本专利技术提供的一种基于电力杆塔资源的5G优化方法，包括以下步骤：
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电力杆塔资源的5G优化方法，其特征在于，包括以下步骤：当电力杆塔预备接入5G网络时，获取5G网络的可用网络资源及其参数信息，通过接入网切片编排器将所述可用网络资源划分为链路资源切片和节点资源切片；根据所述链路资源切片和所述节点资源切片分别构建链路状态矩阵和节点状态矩阵，从而通过所述链路状态矩阵和所述节点状态矩阵用来分别描述任意时刻下的链路状态和节点状态的转移情况；根据链路利用率和节点利用率分别构造网络链路的效用函数和网络节点的效用函数；根据所述链路状态矩阵、所述节点状态矩阵以及所述网络链路的效用函数和所述网络节点的效用函数来综合构建网络资源分配模型，从而对所述可用网络资源中的链路资源和节点资源进行资源分配。2.根据权利要求1所述的基于电力杆塔资源的5G优化方法，其特征在于，所述链路状态矩阵定义为S
r
，则S
r
的表达式为：S
r
＝A
i
×
j
式中，A表示5G网络的链路资源划分矩阵，i为链路数量，j为各条链路的划分情况。3.根据权利要求2所述的基于电力杆塔资源的5G优化方法，其特征在于，所述节点状态矩阵定义为S
d
，则S
d
的表达式为：S
d
＝B
n
×
m
式中，B表示5G网络的节点资源划分矩阵，n为链路数量，m为各条链路的划分情况。4.根据权利要求3所述的基于电力杆塔资源的5G优化方法，其特征在于，所述网络链路的效用函数定义为V
r
，其表达式为：式中，h表示总时刻，V
tr
表示在t时刻下的网络链路的效用函数，ω表示链路利用率。5.根据权利要求4所述的基于电力杆塔资源的5G优化方法，其特征在于，所述网络节点的效用函数定义为V
d
，其表达式为：式中，h表示总时刻，V
td
表示在t时刻下的网络节点的效用函数，α表示节点利用率。6.根据权利要求5所述的基于电力杆塔资源的5G优化方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭志荣，程洋，陈锦洪，杨玺，赖奎，陈剑平，桂盛青，黄龙，谭迪江，薛菲，谢晓磊，赵爽，楚剑雄，陆庭辉，李瑞德，林希，夏华进，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：