[发明专利]一种计及电力多业务动态需求的跨MEC资源管理方法

说明书

本发明涉及电力5G应用技术领域，具体涉及一种计及电力多业务动态需求的跨MEC资源管理方法，该方法包括切片监控模块实时获取电力业务流量的采样值序列，根据中心极限定理将业务k流量建模为正态分布密度函数，采用滑动窗采样值序列计算P*Ts时间段内业务流量概率密度均值和方差的极大似然估计值，定义95％概率下业务k流量值为业务需求阈值，通过计算获得所有业务流量需求阈值，并对最小化函数进行建模，通过子梯度算法迭代更新拉格朗日算子，求解在约束条件下，最小化目标函数的最优MEC资源单元分配结果。基于该方法，有效解决了电力行业海量多业务柔性接入需求的问题，在极大的提高海量业务需求实时响应成功率的同时，还有效的降低了成本。

技术领域

本发明涉及电力5G应用技术领域，具体涉及一种计及电力多业务动态需求的跨MEC资源管理方法。

背景技术

电力系统全环节实时平衡是整个系统稳定可靠运行的必要条件。随着高比例可再生能源消纳、高等级电压输电以及能源消费领域的电气化进程加速，源网荷一体化调节需求与日俱增，电力系统愈来愈依赖通信网络实现海量电力设施、机器与人的广泛互联，双向互动。电力系统通信网络承载了大量电网感知、控制与管理类等异构业务数据，网络拥塞导致业务传输不稳定易引发电力信息物理系统连锁反应，严重时可能会导致电力系统发生不可预估事故，因此从电力系统安全稳定角度出发，要求通信网络具备高可靠可用性，能够实时动态满足多业务并发传输需求。

目前国内电网已经建成覆盖电厂、变电站、调度大楼的广域专用光纤网络，实现对电力系统枢纽节点的广泛互联。然而，配用电侧面临终端点多面广，继续采用光纤通信技术存在光缆敷设周期长、成本高的缺点，因此有必要利用已有广覆盖公共陆地移动通信系统建设专用无线通信网络，实现配用电侧海量终端的灵活接入，并满足电网实时控制需求。

随着5G边缘计算技术(Mobile Edge Computing，MEC)和网络切片技术的发展，允许根据行业用户业务传输需求灵活地就地部署多个5G MEC设备，并根据行业用户业务需求灵活定制MEC资源大小。部署多个更加靠近用户侧业务数据网络5G MEC设备，不仅能够有效降低业务传输时延，还可以将多个MEC设备互联，设计灵活的跨MEC资源调度算法，从而动态满足电力多业务并发传输需求。

发明内容

本发明为解决针对电力不同类型业务分布点多面广，且业务流量时间、空间呈现随机性，海量的柔性接入导致本地边缘云资源无法满足业务最低容忍指标要求的问题，提供了一种计及电力多业务动态需求的跨MEC资源管理方法。

本发明为了实现上述目的，本发明提供了一种计及电力多业务动态需求的跨MEC资源管理方法，该方法包括：

S1、切片监控模块实时获取电力业务流量的采样值序列：

式(1)中，为t时刻业务k的流量，t为时间变量，k＝1,2,...,K为业务的索引变量，其中，采样值间隔为Ts，切片监控模块以步长P-Q、窗长为P的滑动窗对各个业务的流量进行采样；

S2、根据中心极限定理将业务k流量建模为正态分布密度函数：

式(2)中，μ_k和分别为业务k正态分布的均值与方差；

S3、采用滑动窗采样值序列计算P*Ts时间段内，业务流量概率密度均值和方差的极大似然估计值：

S4、定义95％概率下业务k流量值为业务需求阈值

S5、通过S4计算获得所有业务流量需求阈值令delay_k为所有业务的时延阈值，在确保电力业务时延小于阈值，最小化MEC资源花费的情况下，将最小化目标函数建模为：