基于跨层切片的电力通信规划方法、系统、设备及介质技术方案

技术编号：44497992 阅读：0 留言：0更新日期：2025-03-04 18:05

本发明专利技术涉及电力通信技术领域，尤其涉及一种基于跨层切片的电力通信规划方法、系统、设备及介质，包括对电力通信网络中的所有业务进行分类，得到电力通信网络的业务类型；根据各业务类型的业务通信关键指标和当前网络资源的可用状态，将电力通信网络资源在多个网络层之间划分为若干个切片，形成包含多个网络层的跨层切片模型；根据各业务类型的业务通信关键指标，利用强化学习算法确定跨层切片模型的跨层切片资源；根据当前电力通信网络状态和跨层切片资源，利用路径优化算法查找最优电力通信路径。本发明专利技术通过跨层切片模型和强化学习算法，实现电力通信网络资源的动态调度和高效管理，提高了网络资源利用率。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力通信，尤其涉及一种基于跨层切片的电力通信规划方法、系统、设备及介质。

技术介绍

1、随着电力系统的智能化发展，承载的业务需求日益增多，包括调度控制、状态监测、远程抄表、负荷管理在内的多元化业务需求，这些业务对通信质量的要求各不相同，例如数据传输速率、时延、可靠性和安全性等。

2、然而，传统的电力通信网络规划方法往往基于固定的网络架构和资源分配策略，难以满足多元化业务需求对通信资源的差异化需求，导致了网络资源利用率低下，难以实现资源的动态优化和高效利用，因此，随着电力通信网络承载的业务种类和数量不断增加，传统规划方法已经无法满足当前和未来电力系统的发展需求，迫切需要一种能够充分利用现有网络资源，同时能够灵活适应不同业务需求的新型通信规划方法，实现资源的动态调度和高效管理，以确保电力通信网络的稳定性和可靠性。

技术实现思路

1、为解决以上技术问题，本专利技术提供了一种基于跨层切片的电力通信规划方法、系统、设备及介质。

2、第一方面，本专利技术提供了一种基于跨层切片的电力通信规划方法，所述方法包括以下步骤：

3、对电力通信网络中的所有业务进行分类，得到电力通信网络的业务类型；

4、根据各业务类型的业务通信关键指标和当前网络资源的可用状态，将电力通信网络资源在多个网络层之间划分为若干个切片，形成包含多个网络层的跨层切片模型；

5、根据各业务类型的业务通信关键指标，利用强化学习算法确定跨层切片模型的跨层切片资源；</p>

6、根据当前电力通信网络状态和跨层切片资源，利用路径优化算法查找最优电力通信路径。

7、在进一步的实施方案中，所述电力通信网络的业务类型包括高优先级的实时业务、中等优先级的调度业务和低优先级的非实时业务中的一种或多种。

8、在进一步的实施方案中，所述各业务类型的业务通信关键指标包括各个业务类型的带宽指标、传输时延指标和可靠性指标。

9、在进一步的实施方案中，所述网络层至少包括传输层、网络层和应用层，电力通信网络资源包括传输层的物理资源；所述根据各业务类型的业务通信关键指标和当前网络资源的可用状态，将电力通信网络资源在多个网络层之间划分为若干个切片，形成包含多个网络层的跨层切片模型的步骤包括：

10、根据各业务类型的业务通信关键指标和当前网络资源的可用状态，利用多维资源分配方法将传输层的物理资源划分为多个虚拟传输切片；每个虚拟传输切片具有独立的物理链路和传输带宽；

11、根据业务需求将网络层的路由进行虚拟化处理，得到虚拟路由切片；

12、通过映射机制将虚拟传输切片和虚拟路由切片与应用层业务进行关联，将应用层业务划分为多个应用层切片；

13、将所述虚拟传输切片、所述虚拟路由切片和所述应用层切片进行整合，构建为跨层切片模型。

14、在进一步的实施方案中，所述根据各业务类型的业务通信关键指标，利用强化学习算法确定跨层切片模型的跨层切片资源的步骤包括：

15、以最小化业务通信关键指标之间的综合成本为优化目标，构建切片目标函数；

16、将实时采集到的每个切片的带宽利用率、延迟状态和故障率构建为当前网络状态矩阵；

17、设定初始的调度策略函数，并将所述当前网络状态矩阵和业务通信关键指标共同作为状态空间，将跨层切片模型在多个网络层之间可执行的切片资源分配方案定义为动作空间，将评估调度策略函数在不同状态空间下采取的资源分配动作的优劣作为奖励函数；

18、将切片目标函数作为强化学习算法的优化目标，通过强化学习算法对初始的调度策略函数进行迭代学习优化，直到调度策略函数收敛，生成资源分配矩阵；

19、根据资源分配矩阵确定跨层切片模型中各切片的资源分配，得到跨层切片资源。

20、在进一步的实施方案中，所述以最小化业务通信关键指标之间的综合成本为优化目标，构建切片目标函数的步骤包括：

21、根据每种业务类型所需的带宽指标与网络总可用带宽，得到业务带宽相对重要度；

22、根据每种业务类型的传输时延指标与网络最大延迟，得到业务延迟度；

23、通过最小化所有业务的所述业务带宽相对重要度、所述业务延迟度和归一化的可靠性指标的加权总和，构建切片目标函数。

24、在进一步的实施方案中，所述带宽利用率通过计算当前切片中实际使用的带宽值占分配带宽值的比值得到；

25、所述延迟状态通过计算当前切片的平均数据包传输延迟与最大允许延迟之间的比值得到。

26、在进一步的实施方案中，所述根据当前电力通信网络状态和跨层切片资源，利用路径优化算法查找最优电力通信路径的步骤包括：

27、根据所述跨层切片模型，将每个业务类型所需的资源需求映射到跨层切片资源上，得到切片资源需求；

28、根据当前电力通信网络状态，确定不同切片中路径的链路信息；

29、利用深度优先搜索算法在每个切片内进行路径搜索，并结合不同切片中路径的链路信息对所有冲突路径进行重新规划，选取传输成本最小的路径作为最优电力通信路径。

30、第二方面，本专利技术提供了一种基于跨层切片的电力通信规划系统，所述系统包括：

31、业务分类模块，用于对电力通信网络中的所有业务进行分类，得到电力通信网络的业务类型；

32、切片划分模块，用于根据各业务类型的业务通信关键指标和当前网络资源的可用状态，将电力通信网络资源在多个网络层之间划分为若干个切片，形成包含多个网络层的跨层切片模型；

33、切片资源分析模块，用于根据各业务类型的业务通信关键指标，利用强化学习算法确定跨层切片模型的跨层切片资源；

34、最优路径规划模块，用于根据当前电力通信网络状态和跨层切片资源，利用路径优化算法查找最优电力通信路径。

35、在进一步的实施方案中，所述电力通信网络的业务类型包括高优先级的实时业务、中等优先级的调度业务和低优先级的非实时业务中的一种或多种。

36、第三方面，本专利技术还提供了一种计算机设备，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器相连，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述计算机设备执行实现上述方法的步骤。

37、第四方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

38、本专利技术提供了一种基于跨层切片的电力通信规划方法、系统、设备及介质，所述方法通过对电力通信网络中的所有业务进行分类，得到电力通信网络的业务类型；根据各业务类型的业务通信关键指标和当前网络资源的可用状态，将电力通信网络资源在多个网络层之间划分为若干个切片，形成包含多个网络层的跨层切片模型；根据各业务类型的业务通信关键指标，利用强化学习算法确定跨层切片模型的跨层切片资源；根据当前电力通本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于跨层切片的电力通信规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于跨层切片的电力通信规划方法，其特征在于：所述电力通信网络的业务类型包括高优先级的实时业务、中等优先级的调度业务和低优先级的非实时业务中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的一种基于跨层切片的电力通信规划方法，其特征在于：所述各业务类型的业务通信关键指标包括各个业务类型的带宽指标、传输时延指标和可靠性指标。

4.如权利要求1所述的一种基于跨层切片的电力通信规划方法，其特征在于，所述网络层至少包括传输层、网络层和应用层，电力通信网络资源包括传输层的物理资源；所述根据各业务类型的业务通信关键指标和当前网络资源的可用状态，将电力通信网络资源在多个网络层之间划分为若干个切片，形成包含多个网络层的跨层切片模型的步骤包括：

5.如权利要求3所述的一种基于跨层切片的电力通信规划方法，其特征在于，所述根据各业务类型的业务通信关键指标，利用强化学习算法确定跨层切片模型的跨层切片资源的步骤包括：

6.如权利要求5所述的一种基于跨层切片的电力通信规

7.如权利要求5所述的一种基于跨层切片的电力通信规划方法，其特征在于：所述带宽利用率通过计算当前切片中实际使用的带宽值占分配带宽值的比值得到；

8.如权利要求1所述的一种基于跨层切片的电力通信规划方法，其特征在于，所述根据当前电力通信网络状态和跨层切片资源，利用路径优化算法查找最优电力通信路径的步骤包括：

9.一种基于跨层切片的电力通信规划系统，其特征在于，所述系统包括：

10.如权利要求9所述的一种基于跨层切片的电力通信规划系统，其特征在于：所述电力通信网络的业务类型包括高优先级的实时业务、中等优先级的调度业务和低优先级的非实时业务中的一种或多种。

11.一种计算机设备，其特征在于：包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器相连，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述计算机设备执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序被运行时，实现如权利要求1至8任一项所述的方法。

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【技术特征摘要】

1.一种基于跨层切片的电力通信规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.如权利要求5所述的一种基于跨层切片的电力通信规划方法，其特征在于，所述以最小化业务通信关键指标之间的综...

【专利技术属性】
技术研发人员：李疆生，肖智宏，金广祥，张蒙晰，李莉，孙海波，张浩，刘敏，张霄，付振霄，王一蒙，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人