一种考虑阻塞反馈的网络实体任务活动代价评估方法技术

本发明专利技术涉及一种考虑阻塞反馈的网络实体任务活动代价评估方法，属于网络能力评估技术领域，解决了现有代价评估方法难以适应面向考虑阻塞反馈的任务活动的网络实体的评估需求的问题。该方法包括：获取网络实体映射得到的网络数字孪生体中的节点及链路；节点分为用户节点和空间节点，链路分为空间链路和空地链路；基于从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点之间的空间链路、空地链路传输任务活动、以及空间节点处理任务活动的代价传递函数，获得从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点的等效代价传递函数；基于等效代价传递函数，得到网络实体中从相应发起任务的用户节点到接收任务的用户节点传输任务活动的代价评估结果。务活动的代价评估结果。务活动的代价评估结果。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑阻塞反馈的网络实体任务活动代价评估方法


[0001]本专利技术涉及网络能力评估
，尤其涉及一种考虑阻塞反馈的网络实体任务活动代价评估方法。

技术介绍

[0002]未来元宇宙将会成为人们工作生活的物理世界的并行空间，其与物理世界同步运行交互过程中，虚拟世界中的数字孪生体如何模拟物理世界实体、模拟效果的优劣需要一种量化的评价方法。但物理世界实体错综复杂且动态多变，难以以固定的方式进行能力评价。因此，探索面向元宇宙应用的数字孪生体系统能力评价方法就显得尤为重要。
[0003]面向未来元宇宙应用的数字孪生体系统将要承载海量的数据，通过网络化表征实现对数字孪生体系统的建模是重要的研究问题之一。对于网络化表征的系统能力评价，起源于图论，相关研究中提出了许多评价或度量方法。典型的评价标准包括内聚度、最大子图、平均路径长度、网络效率、连通性等，但这些典型的评价方法主要是基于结构的静态评价方法，缺乏对面向未来元宇宙应用的数字孪生体系统有限资源和不同传输或路由策略的考虑。另一方面，如果考虑数字孪生体系统中节点的动态性，随着节点的移动，执行当前任务活动的节点和链路也会自由替换，怎样实现节点和链路更替过程中对数字孪生体系统进行确切模拟也是需要研究的问题。此外，能力评价在很大程度上取决于数字孪生体所采用的拓扑结构和传输或路由算法。当前已有的能力评价方法对于面向未来元宇宙应用的数字孪生体系统能力评价的针对性不强。
[0004]考虑到面向未来元宇宙应用的数字孪生体系统，相关的代价能力评价方法描述如下：其基本思想是通过最小化代价，可以获得最大的系统能力。还可以基于虚拟拓扑策略，根据系统起始节点和目标节点之间的估计代价函数计算最佳路径及其相关能力指标。
[0005]但是，这种评价方法缺乏面向任务活动的数字孪生体系统理论计算框架，尤其针对可能存在阻塞反馈的场景。因此，难以适应目前网络实体的评估需求。

技术实现思路

[0006]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种考虑阻塞反馈的网络实体任务活动代价评估方法，用以解决现有代价评估方法难以适应面向考虑阻塞反馈的任务活动的网络实体的评估需求的问题。
[0007]本专利技术提供了一种考虑阻塞反馈的网络实体任务活动代价评估方法，包括：
[0008]获取网络实体映射得到的网络数字孪生体中的节点及链路；所述节点分为用户节点和空间节点，所述链路分为空间链路和空地链路；
[0009]基于从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点之间的空间链路、空地链路传输任务活动的代价传递函数，以及空间节点处理任务活动的代价传递函数，获得从相应发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点的等效代价传递函数；所述传输任务活动包括正向传输任务活动和阻塞反馈任务活动；
[0010]基于所述等效代价传递函数，得到网络实体中从相应发起任务的用户节点到接收任务的用户节点传输任务活动的代价评估结果。
[0011]在上述方法的基础上，本专利技术还做出了如下改进：
[0012]进一步，所述获得从相应发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点的等效代价传递函数，包括：
[0013]根据网络数字孪生体中从发起任务的用户节点到接收任务的用户节点的所有传输路径，构建从发起任务的用户节点到接收任务的用户节点的信号流图；在所述信号流图中，基于所述正向传输任务活动、空间节点处理任务活动及其代价传递函数构建前向通路，基于所述阻塞反馈任务活动及其代价传递函数构建反向回路；
[0014]根据梅森公式，处理信号流图中的各条前向通路及反向回路的代价传递函数，得到从相应发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点的等效代价传递函数。
[0015]进一步，网络实体中从发起任务活动的用户节点U
i
到接收任务活动的用户节点U
j
传输任务活动的代价评估结果表示为：
[0016][0017]其中，表示从发起任务活动的用户节点U
i
到接收任务活动的用户节点U
j
传输任务活动的等效代价传递函数；p
i,j
表示选中由用户节点U
i
向用户节点U
j
传输任务活动的概率；s表示拉普拉斯算子。
[0018]进一步，通过以下方式得到从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点之间的空间链路、空地链路传输任务活动的代价传递函数：
[0019]分别根据从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点之间的空间链路、空地链路传输任务活动的延迟、延迟抖动、能量消耗及其单位代价，获取相应的代价指标；
[0020]分别根据从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点之间的空间链路、空地链路传输任务活动的代价指标，获得相应的代价矩母函数；
[0021]分别将从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点之间的空间链路、空地链路传输任务活动的代价矩母函数与相应任务活动传输概率之间的乘积，作为相应的代价传递函数。
[0022]进一步，通过以下方式得到从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点之间的空间节点处理任务活动的代价传递函数：
[0023]根据从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点之间的空间节点处理任务活动的延迟、延迟抖动、能量消耗及其单位代价，获取相应的代价指标；
[0024]根据从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点之间的空间节点处理任务活动的代价指标，获得相应的代价矩母函数；
[0025]将从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点之间的空间节点处理任务活动的代价矩母函数与相应任务活动传输概率之间的乘积，作为相应的代价传递函数。
[0026]进一步，所述延迟、延迟抖动、能量消耗及其单位代价与其相应的代价指标之间均满足如下关系：
[0027]c＝cd
·
d+ce
·
e+cvd
·
vd (2)
[0028]其中，c表示代价指标；cd、ce、cvd分别表示延迟、延迟抖动、能量消耗的单位代价；d、e、vd分别表示延迟、延迟抖动、能量消耗；
[0029]所述代价指标与其相应的代价矩母函数之间均满足如下关系：
[0030]M＝E[c] (3)。
[0031]其中，M表示代价矩母函数。
[0032]进一步，从发起任务活动的用户节点U
i
的信源端u
i
到空间节点S
x
的接收端s
x
'的上行空地链路正向传输任务活动时的任务活动传输概率p
ui,sx'
表示为：
[0033][0034]其中，a
ui,sx'
表示用户节点U
i
的信源端u
i
选择可见的空间节点S
x
的接收端s
x'
作为接入节点执行任务活动的概率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑阻塞反馈的网络实体任务活动代价评估方法，其特征在于，包括：获取网络实体映射得到的网络数字孪生体中的节点及链路；所述节点分为用户节点和空间节点，所述链路分为空间链路和空地链路；基于从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点之间的空间链路、空地链路传输任务活动的代价传递函数，以及空间节点处理任务活动的代价传递函数，获得从相应发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点的等效代价传递函数；所述传输任务活动包括正向传输任务活动和阻塞反馈任务活动；基于所述等效代价传递函数，得到网络实体中从相应发起任务的用户节点到接收任务的用户节点传输任务活动的代价评估结果。2.根据权利要求1所述的考虑阻塞反馈的网络实体任务活动代价评估方法，其特征在于，所述获得从相应发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点的等效代价传递函数，包括：根据网络数字孪生体中从发起任务的用户节点到接收任务的用户节点的所有传输路径，构建从发起任务的用户节点到接收任务的用户节点的信号流图；在所述信号流图中，基于所述正向传输任务活动、空间节点处理任务活动及其代价传递函数构建前向通路，基于所述阻塞反馈任务活动及其代价传递函数构建反向回路；根据梅森公式，处理信号流图中的各条前向通路及反向回路的代价传递函数，得到从相应发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点的等效代价传递函数。3.根据权利要求2所述的考虑阻塞反馈的网络实体任务活动代价评估方法，其特征在于，网络实体中从发起任务活动的用户节点U
i
到接收任务活动的用户节点U
j
传输任务活动的代价评估结果表示为：其中，W
ci,j
(s)表示从发起任务活动的用户节点U
i
到接收任务活动的用户节点U
j
传输任务活动的等效代价传递函数；p
i,j
表示选中由用户节点U
i
向用户节点U
j
传输任务活动的概率；s表示拉普拉斯算子。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的考虑阻塞反馈的网络实体任务活动代价评估方法，其特征在于，通过以下方式得到从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点之间的空间链路、空地链路传输任务活动的代价传递函数：分别根据从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点之间的空间链路、空地链路传输任务活动的延迟、延迟抖动、能量消耗及其单位代价，获取相应的代价指标；分别根据从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点之间的空间链路、空地链路传输任务活动的代价指标，获得相应的代价矩母函数；分别将从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点之间的空间链路、空地链路传输任务活动的代价矩母函数与相应任务活动传输概率之间的乘积，作为相应的代价
传递函数。5.根据权利要求4所述的考虑阻塞反馈的网络实体任务活动代价评估方法，其特征在于，通过以下方式得到从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点之间的空间节点处理任务活动的代价传递函数：根据从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点之间的空间节点处理任务活动的延迟、延迟抖动、能量消耗及其单位代价，获取相应的代价指标；根据从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点之间的空间节点处理任务活动的代价指标，获得相应的代价矩母函数；将从发起任务活动的用户节点到接收任务活动的用户节点之间的空间节点处理任务活动的代价矩母函数与相应任务活动传输概率之间的乘积，作为相应的代价传递函数。6.根据权利要求5所述的考虑阻塞反馈的网络实体任务活动代价评估方法，其特征在于，所述延迟、延迟抖动、能量消耗及其单位代价与其相应的代价指标之间均满足如下关系：c＝cd
·
d+ce
·
e+cvd
·

【专利技术属性】
技术研发人员：杨以杰，杨振亚，
申请(专利权)人：安世亚太科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：