【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力业务接入应用，尤其涉及一种基于流量预测的电力业务无线接入选择方法。
技术介绍
1、随着双碳战略目标加速落实，分布式电源接入比例逐年攀升。新能源资源的高渗透率接入，同时伴随先进的监控和控制技术的引入，不仅大大增加了电力系统的复杂性，还导致了数据流量的急剧上升。
2、目前，现有技术中的5g网络存在信号覆盖不足、信号穿透力弱、流量资费高等局限性，制约了其在电力行业的广泛应用。有效整合性能优异的5g公网、安全性高且信号覆盖广的电力专网以及灵活经济的wlan(wireless local area network，无线局域网)等无线网络，既能节约建网成本，又能满足智能电网海量资源对敏捷响应和精确控制的需求。在当前异构无线网络环境下，为了满足用户终端的业务通信需求，充分利用多种网络之间的互补特性，需要基于电力业务和无线网络的特点对接入网络选择方法进行研究。
3、现有技术中的一种电力业务无线接入选择方法包括：综合考虑各个用户对不同网络属性的偏好和公平性，在确保公平的前提下优化整体用户体验质量。现有技术中的另一种电力业务无线接入选择方法包括：以优化用户体验、减少平均延迟为目标，联合利用博弈论和机器学习设计网络选择方法。现有技术中的一种电力业务无线接入选择方法包括：评估用户需求和网络性能，综合考虑业务满意度、网络成本和网络负载属性，提出一种基于多属性决策理论的算法进行网络选择决策。
4、上述现有技术中的一种电力业务无线接入选择方法的缺点包括：
5、这些现有方法主要基于当前流量趋势对
技术实现思路
1、本专利技术的实施例提供了一种基于流量预测的电力业务无线接入选择方法，以实现有效地满足智能电网的通信需求。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。
3、一种基于流量预测的电力业务无线接入选择方法，包括：
4、获取面向电力业务的异构无线网络的网络侧参数，该网络侧参数包括网络负载程度、网络平均信息年龄aaoi和业务满意度；
5、对所述异构无线网络中的电力业务数据流量进行特征分析，获得所述异构无线网络的电力业务流量数据；
6、根据所述异构无线网络的网络侧参数和电力业务流量数据对所述异构无线网络中的各种网络进行评分，以网络评分均值作为优化目标，构建电力业务接入选择算法的目标函数；
7、使用基于深度q网络dqn的优化算法求解所述电力业务接入选择算法的目标函数，得到电力业务在所述异构无线网络中的接入方案。
8、优选地，所述的获取面向电力业务的异构无线网络的网络侧参数，该网络侧参数包括网络负载程度、网络平均信息年龄aaoi和业务满意度，包括：
9、将面向电力业务的异构无线网络中的接入业务表示为uz，接入业务数量z个，z∈z,z＝{1,2,…,z}，接入业务可选择的网络为ni，i∈i,i＝{1,2,...,i}，将连续的时间t离散化为等间距的时间间隔，每一个时刻的长度为τ，假设用户的到达、接入与离开均发生在每个时隙的开始，每个时刻中间过程变量状态均不发生变化；
10、将业务uz接入网络ni时的信干噪比sinrz,i(t)定义为获得的传输功率和干扰功率及噪声的比值，表示为：
11、
12、其中pz,i(t)、pz',i(t)分别为t时刻时uz和uz’在ni上传输的功率，为ni的加性高斯白噪声功率，默认传输噪声为高斯噪声；
13、根据香农公式，ni的传输速率表示为：
14、
15、其中bi是ni的带宽资源，平均速率如公式(3)所示：
16、
17、ni在每个时刻需要处理的任务量表示为：
18、ci(t)＝max{ci(t-1)-hi(t-1),0}+gi(t) (4)
19、ci(t)表示t时刻需要处理的任务量，hi(t)表示t时刻ni的吞吐量：
20、hi(t)＝ri(t)×τ (5)
21、ci(t-1)-hi(t-1)表示为t-1时刻ni队列中未处理完成的任务量，如果>0，则说明t-1时刻存在未处理完的任务，即t时刻有积压任务；如果≤0，则说明之前到达的所有任务均被处理完成，不存在积压任务；
22、gi(t)表示t+1时刻到达ni的任务量，如公式(6)所示：
23、
24、cz,i∈{0,1}是二进制网络选择状态变量，表示业务对网络的选择状态，cz,i(t)＝1表示在t时刻时uz选择ni进行接入，cz,i(t)＝0表示不接入，mz(t)为t时刻uz所需要传输的数据量，约束条件表示任意一个uz在t时刻能且仅能接入一个网络；
25、在t时刻时，网络ni的网络负载率βi(t)表示为需要处理的任务量和吞吐量的比值，如公式(7)所示：
26、
27、在t时刻时网络ni接入的业务数量为：
28、
29、其中网络接入状态变量lz,i(t)∈{0,1}，当lz,i(t)＝1时表示t时刻时uz接入网络ni，lz,i(t)＝0时则表示不接入；
30、ni的业务密度表示为：
31、
32、使用公式(10)将业务uz的可选网络集合表示为：
33、
34、其中，az是uz的可选网络向量，表示为az＝[az,1,az,2,…,az,i]，az,i表示业务uz能否选择接入网络ni，az,i∈{0,1}，ni＝[n1,n2,…,ni]；
35、系统内所有业务构成的可选网络矩阵为：
36、
37、设置网络传输数据的平均信息年龄aaoi为一段时间内的信息年龄总和(sz,1+sz,2+...+sz,i)除以总时间长度，sz,i的计算过程如公式(12)所示：
38、
39、记cz,i和yz,i分别对应于业务z的状态发送间隔时间和系统时延的随机变量，公式(12)表示为：
40、
41、当时间t趋于无穷时，传输业务z的网络aaoi表示为：
42、
43、其中e[]是期望算子，表示网络中的全局aaoi，越低则表示该业务的信息新鲜程度越高；
44、业务满意度δ表示业务uz对网络qos的需求和网络ni的测量值之间的差异程度，由传输速率r、时延d以及误码率ser表示，如公式(15)所示，δ越大，说明该网络的相对qos越好；
45、
46、其中，rminz表示uz正常通信时的最小速本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于流量预测的电力业务无线接入选择方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的获取面向电力业务的异构无线网络的网络侧参数，该网络侧参数包括网络负载程度、网络平均信息年龄AAoI和业务满意度，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的对所述异构无线网络中的电力业务数据流量进行特征分析，获得所述异构无线网络的电力业务流量数据，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的根据所述异构无线网络的网络侧参数和电力业务流量数据对所述异构无线网络中的各种网络进行评分，以网络评分均值作为优化目标，构建电力业务接入选择算法的目标函数，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的使用基于深度Q网络DQN的优化算法求解所述电力业务接入选择算法的目标函数，得到电力业务在所述异构无线网络中的接入方案，包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于流量预测的电力业务无线接入选择方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的获取面向电力业务的异构无线网络的网络侧参数，该网络侧参数包括网络负载程度、网络平均信息年龄aaoi和业务满意度，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的对所述异构无线网络中的电力业务数据流量进行特征分析，获得所述异构无线网络的电力业务流量数据，包括：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋曦，赵凯，王璐，涂超，白露，杨凯，刘梦旭，刘睿，土伟政，张丽文，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司酒泉供电公司，
类型：发明
国别省市：
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