基于电力5G短切片的资源分配方法及相关设备与流程

本申请涉及通信，尤其涉及一种基于电力5g短切片的资源分配方法及相关设备。

背景技术：

1、传统电力通信网络的建设由电网公司自行承担，但是5g基站功耗高、密度大，建设5g电力通信专网的难度与成本大大增加，因此业界提出了电力专网与公网共用5g资源的网络解决方案，该方案核心思路是采用切片技术对公网与专网进行隔离以及资源分配。切片主要包括核心网切片与接入网切片，在核心网侧，切片需要分配转发资源与计算资源，在接入网侧，5g短切片仅租用基站空口资源，与公网用户共享切片。

2、5g短切片特性为电力行业提供了灵活性和定制化的通信解决方案，能够根据特定需求构建定制化的通信网络，提高无线资源的利用率，同时满足电力行业对高可靠和低时延的要求。但是资源分配中存在服务质量和租用成本的矛盾，资源少了会导致无法满足电力业务需求，而资源多了会导致过高的租用成本。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提出一种基于电力5g短切片的资源分配方法及相关设备。

2、基于上述目的，本申请提供了一种基于电力5g短切片的资源分配方法，包括：

3、基于获取的最小分配资源块数量对预设算法的约束进行配置；

4、基于配置好的所述约束，利用正弦余弦算法对分配给用户的资源块数量进行迭代计算，并基于所述资源块数量计算得到用户成本；

5、响应于达到迭代次数，根据迭代过程中的最小用户成本为用户分配资源。

6、在一种可能的实现方式中，所述最小分配资源块数量是通过下述方法获取的：

7、获取用户的数据包大小和可容忍时延；

8、基于所述数据包大小和可容忍时延计算得到用户的最小分配资源块数量。

9、在一种可能的实现方式中，所述预设算法的约束包括：单用户的分配资源块数量小于所述最小分配资源块数量；用户租用成本小于预设的用户最大租用成本；用户分配到的资源块的总数小于等于系统供应资源块数量的最大值，且所述资源块的数量为整数。

10、在一种可能的实现方式中，所述最小分配资源块数量通过下式计算：

11、

12、其中，表示业务s下用户n的最小分配资源块数量，表示业务s下用户n发出的数据包的大小，表示业务s下用户n的可容忍时延，表示用户n在资源的分配中资源块能提供的传输速率。

13、在一种可能的实现方式中，所述资源块能提供的传输速率通过下式计算：

14、

15、其中，表示用户n在资源的分配中资源块能提供的传输速率，表示一个资源块的带宽，表示用户n的平均信噪比。

16、在一种可能的实现方式中，所述用户租用成本通过下式计算：

17、

18、其中，表示用户租用成本，表示租用一个资源块的成本，表示业务s下用户n的分配资源块的数量。

19、在一种可能的实现方式中，所述用户成本通过下式计算：

20、

21、其中，表示用户成本，表示业务s下用户n的实际时延，表示权重系数，表示用户租用成本。

22、基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种基于电力5g短切片、的资源分配装置，包括：

23、配置模块，被配置为基于获取的最小分配资源块数量对预设算法的约束进行配置；

24、迭代模块，被配置为基于配置好的所述约束，利用正弦余弦算法对分配给用户的资源块数量进行迭代计算，并基于所述资源块数量计算得到用户成本；

25、分配模块，被配置为响应于达到迭代次数，根据迭代过程中的最小用户成本为用户分配资源。在一种可能的实现方式中，所述最小分配资源块数量是通过下述步骤获取的：

26、获取用户的数据包大小和可容忍时延；

27、基于所述数据包大小和可容忍时延计算得到用户的最小分配资源块数量。

28、在一种可能的实现方式中，所述预设算法的约束包括：单用户的分配资源块数量小于所述最小分配资源块数量；用户租用成本小于预设的用户最大租用成本；用户分配到的资源块的总数小于等于系统供应资源块数量的最大值，且所述资源块的数量为整数。

29、在一种可能的实现方式中，所述最小分配资源块数量通过下式计算：

30、

31、其中，表示业务s下用户n的最小分配资源块数量，表示业务s下用户n发出的数据包的大小，表示业务s下用户n的可容忍时延，表示用户n在资源的分配中资源块能提供的传输速率。

32、在一种可能的实现方式中，所述资源块能提供的传输速率通过下式计算：

33、

34、其中，表示用户n在资源的分配中资源块能提供的传输速率，表示一个资源块的带宽，表示用户n的平均信噪比。

35、在一种可能的实现方式中，所述用户租用成本通过下式计算：

36、

37、其中，表示用户租用成本，表示租用一个资源块的成本，表示业务s下用户n的分配资源块的数量。

38、在一种可能的实现方式中，所述用户成本通过下式计算：

39、

40、其中，表示用户成本，表示业务s下用户n的实际时延，表示权重系数，表示用户租用成本。

41、基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任意一项所述的基于电力5g短切片的资源分配方法。

42、基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述任一所述的基于电力5g短切片的资源分配方法。

43、从上面所述可以看出，本申请提供的基于电力5g短切片的资源分配方法及相关设备，基于获取的最小分配资源块数量对预设算法的约束进行配置；基于配置好的所述约束，利用正弦余弦算法对分配给用户的资源块数量进行迭代计算，并基于所述资源块数量计算得到用户成本；响应于达到迭代次数，根据迭代过程中的最小用户成本为用户分配资源。本申请实施例通过提出一个兼顾用户通信时延和用户成本的联合优化模型，解决无线资源利用率低下，用户租用资源成本高的问题。在保证用户速率的情况下，降低用户的租用成本，从而提高效用；采用sca正余弦优化算法，通过采纳自适应调整正弦和余弦振幅的技术，旨在平衡算法在搜索过程中对全局和局部优化的能力，最终达到发现全局最优解的目的，解决复杂变化情况下的无线资源分配问题。

技术特征：

1.一种基于电力5g短切片的资源分配方法，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，所述最小分配资源块数量是通过下述方法获取的：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最小分配资源块数量通过下式计算：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述资源块能提供的传输速率通过下式计算：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户租用成本通过下式计算：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户成本通过下式计算：

7.一种基于电力5g短切片的资源分配装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述最小分配资源块数量是通过下述步骤获取的：

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述最小分配资源块数量通过下式计算：

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述资源块能提供的传输速率通过下式计算：

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述用户租用成本通过下式计算：

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述用户成本通过下式计算：

13.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任意一项所述的方法。

14.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，其特征在于，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至6任一所述方法。

技术总结本申请提供一种基于电力5G短切片的资源分配方法及相关设备，所述方法包括：基于获取的最小分配资源块数量对预设算法的约束进行配置；基于配置好的所述约束，利用正弦余弦算法对分配给用户的资源块数量进行迭代计算，并基于所述资源块数量计算得到用户成本；响应于达到迭代次数，根据迭代过程中的最小用户成本为用户分配资源。本申请实施例通过提出一个兼顾用户通信时延和用户租用成本的联合优化模型，在保证用户速率的情况下，降低用户的租用成本，提高效用；采用正余弦优化算法，通过采纳自适应调整正弦和余弦振幅的技术，最终达到发现全局最优解的目的，解决复杂变化情况下的无线资源分配问题。技术研发人员：欧清海,王艳茹,刘卉,许中平,周想凌,刘迪,许剑,马文洁,吕苏,张宁池,张洁,杨颖琦,石慧,金虎,曾铮,余明阳,包义雄受保护的技术使用者：北京中电飞华通信有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25