基于长短期记忆网络的人群时空流量预测的资源调度方法技术

本发明专利技术的提供了一种基于长短期记忆网络的人群时空流量预测的资源调度方法，旨在解决5G基站缓存部署及资源分配决策以及5G基站活跃/休眠切换方案。所述方法包括步骤1：决策节点确定第一日期的属性，并调用一个或多个基站的第二人群时空流量数据；步骤2：决策节点设置错误率门限，初始化迭代权重，为覆盖区域内的一个或多个基站计算一个或多个第一人群时空流量；步骤3：决策节点基于一个或多个第一人群时空流量，确定覆盖区域内一个或多个基站的网络资源需求。本发明专利技术针对5G基站缓存部署及资源分配决策，提高了无线通信系统的资源效率。提高了无线通信系统的资源效率。提高了无线通信系统的资源效率。

【技术实现步骤摘要】
基于长短期记忆网络的人群时空流量预测的资源调度方法


[0001]本专利技术属于人群时空流量预测领域，特别是基于长短期记忆网络的人群时空流量预测的资源调度方法。

技术介绍

[0002]随着移动网络技术的飞速发展，用户对网络的使用和需求无时无处不在，且数据业务量急剧增长，这一需求促进了5G技术的发展和5G网络的商业化进程。通过对小型蜂窝网络的密集部署及移动边缘计算的应用，可以大大增强移动网络的带宽和服务质量。然而如何真正提高大量小基站的效率，充分发挥边缘计算的能力，是提升5G网络服务质量的关键问题之一。由于用户数量和用户的业务需求是影响基站缓存部署、资源分配和能耗管理的重要因素，通过准确预测基站覆盖范围内的用户数量，对提高5G网络性能具有重要意义，尤其是针对某些基站所覆盖的特定的功能区域，如景区、办公区、住宅区等，由于不同区域具有其特定的业务需求模式，对区域内人群数量的预测，将有利于区域内网络资源的部署和分配。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供了一种基于长短期记忆网络的人群时空流量预测的资源调度方法，旨在解决5G基站缓存部署及资源分配决策以及5G基站活跃/休眠切换方案。
[0004]本专利技术采用的技术方案为基于人群时空流量在时间上存在连续性和周期性，提取人群时空流量的特性，预测一个区域内一个或多个基站覆盖区域内的人群时空流量。本专利技术中无线通信技术是基于5G或者5G演进的通信技术或者延伸版本，或者MultiFire的非授权频段通信技术。本专利技术中的通信终端是基于5G标准，或者MultiFire的非授权频段物联网通信技术的终端节点。将为终端提供无线数据服务的设备称为网络接入点，也即一个小区的基站。将为基站提供资源资源分配策略以及活跃/休眠切换方案的装置称为决策节点。
[0005]在上述专利技术中，方法包括：
[0006]步骤1：决策节点确定第一日期的属性，并调用一个或多个基站的第二人群时空流量数据，所述第二人群时空流量数据和第一日期属性相同或包含第一日期属性；
[0007]步骤2：决策节点设置错误率门限，初始化迭代权重，根据第二人群时空流量数据，为覆盖区域内的一个或多个基站计算一个或多个第一人群时空流量，直至满足错误率门限或达到迭代次数；
[0008]步骤3：决策节点基于一个或多个第一人群时空流量，确定覆盖区域内一个或多个基站的网络资源需求策略。
[0009]在一个实施方式中，所述第一日期的属性包括第一日期的类型和第一日期的时间信息，其中，第一日期的类型包括假日和工作日，第一日期的时间信息为第一日期对应的工作日为一周中的第几天以及一天中的第几个小时，或者对应的假日中的第几天以及一天中的第几个小时。
[0010]在一个实施方式中，所述第二人群时空流量数据包含历史N天的人群时空流量数据，其中，人群时空流量表示为一个二维数据，是基于网络地理栅格得到；
[0011]所述第一人群时空流量为对应第一日期的人群时空流量。
[0012]在一个实施方式中，所述一个第二人群时空流量数据的数据规模为N x1,即第二人群时空流量数据的时间信息和第一日期一一对应；所述被选择的第二人群时空流量数据的数据规模为NxM，其中，M>1，即第二人群时空流量数据的时间信息包含第一日期的时间信息。
[0013]在一个实施方式中，所述第二人群时空流量数据的类型和第一日期的类型相同。
[0014]在一个实施方式中，所述第二人群时空流量数据是基于呼叫详单得到或者基于终端使用APP时产生的地理位置得到。
[0015]在一个实施方式中，所述决策节点为一个基站或者网络集中调度控制单元，用于为基站提供资源分配策略以及活跃/休眠切换方案。
[0016]在一个实施方式中，所述第一人群时空流量或第二人群时空流量是基于网络地理栅格，网络地理栅格是将一定区域内不同基站映射到一个MxJ的网格内，每个子网格内的人群时空流量为一个二维矩阵
[0017][0018]其中，表示一天中在时间点i第(m,j)子网格内的人群时空流量，为一个LxK的矩阵；L和K表示子网格的划分，对应地理位置的精确度；包含的元素表示子网格内一个地理位置上的人流量数，取值为大于等于0的整数；内所有元素之和表示一天中在时间点i第(m,j)子网格内的人流量数目。
[0019]第二方面，本专利技术提供了一种基于群调度的数据传输控制系统，该控制系统包含一种基站，用于计算第一人群时空流量，制定网络资源需求策略，包括：射频收发模块，处理器，存储器和网络资源需求策略模块，所述射频收发模块用于接收来自终端的无线信号，送入所述处理器进行信号处理，以及发送来自所述处理器的信号；所述存储器中存储有能够被所述处理器执行的指令、数据缓存以及人群时空流量数据；所述处理器用于调用所述存储器存储的所述指令，且所述处理器和所述网络资源需求策略模块进行信息交互；所述网络资源需求策略模块包括人群时空流量计算子模块和网络资源需求策略子模块，所述人群时空流量计算子模块基于所述存储器得到第二人群时空流量数据，计算第一人群时空流量，所述网络资源需求策略子模块基于所述人群时空流量计算子模块得到的第一人群时空流量，生成网络资源需求策略，并提供给处理器。
[0020]本专利技术的有益技术效果是：与现有技术相比，本专利技术针对5G基站缓存部署及资源分配决策，提供了一种基于长短期记忆网络的人群时空流量预测的资源调度方法，提高了无线通信系统的资源效率。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0022]图1示出了本专利技术的一个实施例的提供基于长短期记忆网络的人群时空流量预测的资源调度方法的无线通信系统示意图；
[0023]图2示出本专利技术的一个实施例的基于长短期记忆网络的人群时空流量预测的资源调度流程示意图；
[0024]图3示出本专利技术的一个实施例的基于网络栅格的人群时空流量示意图。
[0025]100.无线通信网络 101.基站 110.第一区域 121.通信终端
[0026]170.天线模块 171.人群时空流量计算子模块 172.网络资源需求策略子模块
[0027]173.射频收发模块 174.处理器 175.存储模块 192.群网络资源需求策略模块
具体实施方式
[0028]为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。
[0029]应当明确，所描述的实施例仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于长短期记忆网络的人群时空流量预测的资源调度方法，其特征在于，包括：步骤1：决策节点确定第一日期的属性，并调用一个或多个基站的第二人群时空流量数据，所述第二人群时空流量数据和第一日期属性相同或包含第一日期属性；步骤2：决策节点设置错误率门限，初始化迭代权重，根据第二人群时空流量数据，为覆盖区域内的一个或多个基站计算一个或多个第一人群时空流量，直至满足错误率门限或达到迭代次数；步骤3：决策节点基于一个或多个第一人群时空流量，确定覆盖区域内一个或多个基站的网络资源需求策略。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一日期的属性包括第一日期的类型和第一日期的时间信息，其中，第一日期的类型包括假日和工作日，第一日期的时间信息为第一日期对应的工作日为一周中的第几天以及一天中的第几个小时，或者对应的假日中的第几天以及一天中的第几个小时。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二人群时空流量数据包含历史N天的人群时空流量数据，其中，人群时空流量表示为一个二维数据，是基于网络地理栅格得到；所述第一人群时空流量为对应第一日期的人群时空流量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述一个第二人群时空流量数据的数据规模为N x1,即第二人群时空流量数据的时间信息和第一日期一一对应；所述被选择的第二人群时空流量数据的数据规模为NxM，其中，M>1，即第二人群时空流量数据的时间信息包含第一日期的时间信息。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二人群时空流量数据的类型和第一日期的类型相同。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二人群时空流量数据是基于呼叫详单得到或者基于终端使用AP...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，蒋龙江，王晓东，陈华敏，
申请(专利权)人：北京遥感设备研究所，
类型：发明
国别省市：