一种空天地一体化的电网切片架构及其资源优化方法与流程

1.本发明属于电力技术领域，具体涉及一种空天地一体化的电网切片架构及其资源优化方法。


背景技术：

2.地面网络由于网络容量和覆盖范围有限，并非所有用户均能随时享受高质量网络服务，特别是农村、偏远地区以及地形复杂等地面网络面临基站部署困难的挑战；同时电力网络面对日益增长的多样化的电力业务的需求，例如可实现“即插即用”，对现有业务流程无需进行大的修改，从而实现现有业务提质增效，同时探索新兴业务类型。与地面网络相比，卫星网络、空中网络的协助可以提供更大覆盖范围，故伴随着无线通信网络架构的立体化、复杂化趋势，“空天地”一体化网络(space-air-ground integrated network，sagin)在5g领域受到广泛关注，sagin能够为岛屿、偏远山区和灾区提供远程保护的互联网服务，不仅满足各个垂直行业的特色需求，而且通过无线功率传输方式为低功率设备补充能量，延长设备使用寿命，更符合绿色环保的能源互联网要求。
3.然而由于地面网络、卫星网络和空中网络均是独立运行且为专用目的和特定任务构建的，异构且缺乏协作机制，因此异构网络之间的协同和融合已成为业界关注和致力突破的焦点，通过异构网络的融合，不同网络技术优势可得到充分互补增益，但是异构网络从底层信道接入技术到高层的资源调配和控制技术都不尽相同，实现种类繁多、技术各异的网络融合存在严峻挑战，主要存在异构融合网络架构的设计，异构网络中无线资源的管理，异构网络中业务qos保证，协同机制和高效节能等方面。
4.基于此，目前亟需研究一种天地一体化的异构无线融合电力虚拟专网，更好地应用于电力行业以提高智能电网的运维效率和服务性能。


技术实现要素：

5.针对现有电力通信网络的网络容量和覆盖范围有限，且无法满足电力网络日益增长的多样化的电力业务的需求的问题，本技术提供了一种空天地一体化的电网切片架构及其资源优化方法，通过构建满足全球覆盖和随遇接入的天地一体化的异构无线融合电力虚拟专用网络，有效弥补地面网络在覆盖上的不足，提高了一体网络的服务性能。
6.本发明通过下述技术方案实现：
7.一种空天地一体化的电网切片架构，包括电力业务感知层、网络编排层、网络切片层和基础设施与虚拟化层；
8.其中，所述电力业务感知层接收业务请求信息并将其传输给所述网络编排层；
9.所述网络编排层通过管理与协调指定准入控制和资源分配策略，根据所述业务请求信息，使能所述网络切片层中的切片设计；
10.所述网络切片层将切片定义为不同网段的多维资源信息集合，并进行相应的横纵向切片，横向切片为不同空间的电网资源的切片，纵向切片为电网业务的切片；
11.所述基础设施与虚拟化层由物理基础设施和虚拟资源池构成，所述物理基础实施提供空天地一体化的电网相关硬件设施，所述虚拟资源池提供硬件设施所需资源。
12.相较于现有地面网络，本技术基于空天地一体化网络，构建了电网切片架构，更能适应不同地区差异化的连接和资源的合理分配，尤其发生突发状况，例如自然灾害意外发生时，电力应急网络的鲁棒性有待提升，通过网络切片应用空间维度，灵活、细化地进行切片编排调配，从而实现对电网资源的合理分配。
13.作为优选实施方式，本技术的网络编排层包括通信服务管理功能、网络切片管理功能、网络切片子网管理功能和网络功能虚拟化管理和编排功能；
14.其中，所述通信服务管理功能分析空天地一体化网络的信息状况，基于所述电力业务感知层感知不同的qos约束并将其转换为网络切片需求发送给所述网络切片管理功能，同时向所述网络功能虚拟化管理和编排功能提供资源需求和性能信息；
15.所述网络切片管理功能从所述网络切片需求的参数中解析得到网络切片子网创建请求并通过所述网络切片子网管理功能；
16.所述网络切片子网管理功能负责网络切片子网的管理与编排；
17.所述网络功能虚拟化管理和编排功能根据网络服务需求计算所需的资源，并为切片提供生命周期管理。
18.作为优选实施方式，本技术的网络切片子网管理功能负责网络切片子网的管理与编排，具体为：
19.所述网络切片子网管理功能根据所述网络切片子网创建请求，获得网络切片子网对应的网络服务资源模型和业务配置，分别下发给所述网络功能虚拟化编排器和网元管理系统，完成资源的部署和业务的开通。
20.作为优选实施方式，本技术的网络功能虚拟化管理和编排功能包括sdn控制器、虚拟网络功能管理、虚拟网络功能协调器和虚拟设施管理；
21.其中，所述sdn控制器与所述虚拟网络功能管理相互协调，通过相应的接口协议连接所述网络切片层和所述基础设施与虚拟化层，对虚拟网络进行操作与控制；
22.所述虚拟网络功能协调器用于管理ns生命周期，同时在所述虚拟网络功能管理器的支持下协调vnf生命周期的管理，并在所述虚拟设施管理器的支持下协调nfvi各类资源的管理，以确保各类资源与连接的优化配置；
23.所述虚拟设施管理器直接控制所述虚拟资源池并执行资源管理功能，监视资源状态并将其分配给虚拟机。
24.作为优选实施方式，本技术的横向切片分为空间段切片、低空段切片和地面端切片；
25.所述纵向切片根据所述电力业务感知层感知的业务请求信息分为若干个业务切片。
26.作为优选实施方式，本技术的业务切片分为移动应用类、控制类和信息采集类，分别对应5g的embb、urllc和mmtc场景。
27.作为优选实施方式，本技术的移动应用类的业务切片用于承载中低速率移动电力业务场景，包括智能巡检和电力应急通信；
28.移动应用类业务需要将采集的数据、高清图像或射频信息传输至主站，因此通信
带宽是移动应用类的业务切片的关键指标。
29.作为优选实施方式，本技术的控制类的业务切片用于承载控制电网运行核心环节的业务场景，包括配电自动化和精准负荷控制；
30.时延和可靠性是控制类的业务切片的关键指标，端到端时延包括空中传输时延、排队时延、处理/计算时延和重新传输，可靠性从以下三个方面保障：
31.3gpp定义的延迟限制内成功传输给定数据流量的能力；每个设备节点的可靠性；以及服务可用性。
32.作为优选实施方式，本技术的信息采集类的业务切片用于承载电力数据采集的业务场景，包括用电信息采集和输变电状态监测。
33.另一方面，本技术提出了基于上述空天地一体化的电网切片架构的资源优化方法，该方法包括：
34.根据感知的业务请求信息以及各电力业务切片的资源需求，分别从空间段、空中段和地面段按需切分出专属网络资源，由此进行横向、纵向结合的切片划分；
35.为每个电力设备设置相应业务优先因子，其中，业务优先因子越高表明该业务优先级更高；同时定义横向切片因子，表示对空间段、空中段以及地面段切片资源的不同需求比例；
36.建立所述空天地一体化的电网系统收益函数，通过控制和管理横向切片因子的比例，进行电网资源的最优分配，以保证系统收益最大。
37.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
38.1、本技术利用空天地一体化网络技术、5g网络切片技术以及5g虚拟专网等技术构建了一种满足全球覆盖和随遇接入的空天地一体化的异构无线融合电力虚拟专用网络，有效弥补现有电力网络在容量和覆盖上的不足；
39.2、本技术通过网络切片应用空间维度，灵活、细化地进行切片编排调配，更能适应不同地区差异化的连接和资源的合理分配，从而实现对电网资源的合理分配，提高服务性能。
附图说明
40.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
41.图1为本发明实施例的天地一体化的异构无线融合电力虚拟专用网络架构示意图。
42.图2为本发明实施例的“空天地”一体化的电网切片架构。
具体实施方式
43.在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所发明的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、
步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
44.在本发明的各种实施例中，表述“或”或“a或/和b中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“a或b”或“a或/和b中的至少一个”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。
45.在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。
46.应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。
47.在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
48.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
49.实施例：
50.现有电力网络由于容量和覆盖范围有限，运维效率和服务性能无法满电力业务需求，同时现有电力网络也已无法满足多样化的电力业务需求的日益增长。基于此，本实施例利用5g网络切片技术、空天地一体化网络以及5g虚拟专网等技术构建满足全球覆盖和随遇接入的空天地一体化的异构无线融合电力虚拟专用网络，有效弥补现有电力网络在容量和覆盖上的不足。
51.具体如图1所示，本实施例提出的异构无线融合电力虚拟专用网络主要由天基综合网络、低空飞行网络和地面网络构成。
52.其中，天基综合网络由分布在不同高度的轨道的卫星构成，如同步地球轨道(geo)、中地球轨道(meo)、低地球轨道(leo)，卫星可以作为中继转发节点协同地面为终端提供随时随地的接入服务，有效弥补了地面网络在覆盖上的不足，此外，随着星上处理能力的增加，星间动态组网功能的扩展，极大地提高了一体网络的服务性能。
53.低空飞行网络则主要由热气球、飞机、飞艇以及无人机等构成，可以作为卫星网络的低空接入层，同时可以根据任务需求构建动态自组织网络，提供更加灵活的接入服务。地面网络则是由电力网、边缘网、云网等构成的异构网络。
54.电力业务需求日益增大，特别是“云大物移智链”技术与电力业务融合的逐渐深入促进了电力业务向智能化方向发展，目前典型电力业务场景及需求如表1所示，智能电网业务分为移动应用类、控制类、信息采集类，分别对应5g的embb(增强移动宽带)、urllc(高可靠、低时延通信)和mmtc(海量物联)场景，不同业务场景对网络带宽、时延、可靠性等需求的差异特征决定5g网络切片能够在智能电网发挥关键作用。因此本实施例考虑根据业务应用场景对电力业务进行切片。
55.表1典型电力业务场景及需求
[0056][0057]
其中，移动应用类业务切片主要承载中低速率移动电力业务场景，包括智能巡检和电力应急通信等。传统人工现场巡检作业存在不确定性高、成本高、运维效率低等缺陷，而智能巡检通过现场可移动视频回传替代人工巡检，能够有效减少人工成本，极大提高效率。随着生产业务和信息数据海量增长，电网应对突发事故处理能力更加严格。通过研究应急通信系统，实现电网应急指挥、事故抢修现场的全过程高清可视化，有助于提高工作效率。移动应用类业务涉及对地面控制站进行操控拍摄，完成图像实时回传与快速拼接，实现复杂地形、恶劣环境下的现场信息获取等，通常需要将采集的大量数据、高清图像或视频信息传输至主站，因此对通信带宽有较高要求。
[0058]
控制类业务切片主要承载控制电网运行核心环节的业务场景，包括配电自动化、精准负荷控制、分布式电源等。控制类业务直接影响电网安全，一旦出现差错可能影响电网运行，导致电力系统故障，因此对通信安全性要求极高，同时在通信时延、路由方面要求较严格，才能避免信息传输过程中延迟、卡顿，切实做到实时电力控制。时延和可靠性是控制类业务切片的关键指标，端到端时延包括空中传输时延、排队时延、处理/计算时延和重新传输等。可靠性一般从以下三个方面保障：
[0059]
1)3gpp定义的延迟限制内成功传输给定数据流量的能力。
[0060]
2)每个设备节点的可靠性。包括传输错误概率、排队延迟违背概率和主动丢包概率。
[0061]
3)服务可用性。99.99％的可用性意味着10 000个用户中有一个未得到适当覆盖。5g的帧结构、mini-slot、链路自适应和各种分集技术可以为传输时延和可靠性满足提供技术支撑。
[0062]
信息采集类业务切片主要承载电力数据采集的业务场景，以达到支撑电网调度运营的目的，包括用电信息采集、输变电状态监测等。信息采集类业务数据量大，具有对通信频次需求低、节点分布广、分散性强等特点，对通信方式覆盖能力有极大要求；面向配电网输变电状态监测的小数据量采集，在网络的强连接能力和低功耗能力方面提出新的挑战；
面向家庭单位用电信息的大数据量采集，需要获取所有用电终端的负荷信息，以实现更精细化的供需平衡，要求通信安全隐私性较高，对通信的时延、路由要求相对较宽松，实现信息在要求时间可达即可。信息采集类业务实现大规模电力设备与用户层面的通信交互，面向海量连接的终端数量级，主要利用5g的高容量和低功耗特性实现。
[0063]
针对电力网络用户繁多、业务种类多样、需求差异化特点以及sagin复杂性，为了更好的应对智能电网覆盖难题，本实施例提出了“空天地”一体化网络(sagin)的电网切片架构，利用空间段、空中段和地面段灵活、广覆盖的特性更好地服务电力行业。与传统地面网络不同，sagin不仅节点移动性强、网络拓扑多变、网络差异性大，而且通信资源纷繁复杂。考虑sagin设备移动性、时延问题和资源限制对系统通用性能的影响，动态合理的资源分配极其重要。对扩展网络切片应用的维度方面进行研究，在空间、空中、地面多个层次物理网络的基础上，通过切片实现隔离，以适应各种服务。具体如图2所示，本实施例提出的“空天地”一体化网络的电网切片架构包括以下四层：
[0064]
一、电力业务感知层。该电力业务感知层包括电力设备和接口，允许电力用户提供服务质量需求，通过相应的信息传输通道将业务信息(如业务名称、优先级、qos需求等)传输至网络编排层，供其发挥扩展性及可编程性。
[0065]
二、网络编排层。该网络编排层通过管理与协调制定适当的准入控制、资源分配等策略，动态评估新请求，使能网络切片层中切片的设计。包括通信服务管理功能(communication service management function，csmf)、网络切片管理功能(network slice management function，nsmf)、网络切片子网管理功能(network sub-slice management function，nssmf)、网络功能虚拟化管理和编排(nfv-management and orchestration，nfv-mano)。其中，通信服务管理功能(csmf)分析空天地网络的信息状况，基于电力业务感知不同的qos约束，并转换为网络切片需求交付于网络切片管理功能(nsmf)，同时向网络功能虚拟化管理和编排(nfv-mano)提供资源需求和性能信息。网络切片管理功能(nsmf)从网络切片需求的参数中解析推导出网络切片子网创建请求，并通知nssmf。网络切片子网管理功能(nssmf)负责网络切片子网的管理与编排，具体根据网络切片子网创建请求，获得网络切片子网对应的网络服务(network service)资源模型和业务配置，分别下发给网络功能虚拟化编排器(network function svirtualization or chestrator)nfvo，完成资源的部署和业务的开通。根据网络切片需求计算所需的资源，网络功能虚拟化管理和编排(nfv-mano)为切片提供生命周期管理，即创建、激活和删除，是各切片网络按需定制、互相隔离的核心。其中sdn(软件定义网络)控制器与虚拟网络功能管理器(virtual network function management，vnfm)相互协调，通过相应的接口协议连接网络切片层和基础设施与虚拟化层，对虚拟网络进行操作与控制。虚拟网络功能协调器(virtual network function orchestrator，nfvo)：用于管理ns(network service，网络业务)生命周期，并协调ns生命周期的管理、协调vnf生命周期的管理(需要得到vnf管理器vnfm的支持)、协调nfvi各类资源的管理(需要得到虚拟化基础设施管理器vim的支持)，以此确保所需各类资源与连接的优化配置。虚拟设施管理器(virtual infrastructure management，vim)直接控制虚拟资源池并执行资源管理功能，监视资源状态并将其分配给虚拟机(virtual machine，vm)。
[0066]
三、网络切片层。为适应特定电网用例部署多维空间切片，将切片定义为不同网段
的多维资源信息集合(卫星波束转向、无人机轨迹控制、rbs、虚拟基带单元、核心网络设备、存储等)，并进行相应的横纵向切片。横向切片为不同空间的电网资源的切片，即空间段切片、低空段切片和地面段切片，纵向切片为电网业务的切片，即业务切片1、业务切片2和业务切片3等。来自电力业务感知层的请求由层间接口转换为网络编排层中sdn控制器的算法规则，进而在本层(即网络切片层)被转换为动态指令。
[0067]
四、基础设施与虚拟化层。该基础设施与虚拟化层由物理基础设施和虚拟资源池构成。底层物理基础实施涉及接入网、传输网、核心网，包括卫星、高空平台与多种地面设备节点等硬件资源；虚拟资源池包括由边缘服务器、云端等设施提供的通信、存储和计算等多维资源，进一步可抽象为带宽、业务承载粒度、发射功率、cpu计算能力等可编程概念。
[0068]
电力业务用户在“空天地”一体化的电网切片架构中共享特定的物理接入点，基于业务感知的方式从虚拟资源池获取切片资源，进行定制化按需分配。
[0069]
基于上述电网切片架构，本实施例还提出了电力业务感知驱动的“空天地”一体化切片模型。以电力应急抢修为例，在紧急情况下水平空间上不同地区电力抢修业务的优先级不同，垂直空间上各抢修业务对空、天、地网段的需求比例不同。系统按照每种电力业务切片的资源需求，分别从空间段、空中段、地面段按需切分出专属网络资源，由此进行横、纵向结合的切片划分，在“空天地”网络辅助下提供智能电网资源定值服务，为每个电力设备设置相应业务优先因子，业务优先因子越高表明该业务优先级更高，需要紧急处理。同时为更好编排每一层切片，定义横向切片因子，表示对空间段、空中段及地面段切片资源的不同需求比例，最后合理设计系统收益函数。通过控制和管理横向切片因子的比例，可以充分利用逻辑网络相互隔离、独立管理的优势，合理分配系统资源，保证系统收益最大化。
[0070]
本实施例提出的“空天地”一体化协助的电网切片架构，能够更好地应对智能电网覆盖难题，通过引入网络切片技术，基于网络差异性，提出了多维动态资源以及业务驱动的资源管理方式。能较好的满足用户的体验，保证网络的质量。
[0071]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种空天地一体化的电网切片架构，其特征在于，包括电力业务感知层、网络编排层、网络切片层和基础设施与虚拟化层；其中，所述电力业务感知层接收业务请求信息并将其传输给所述网络编排层；所述网络编排层通过管理与协调指定准入控制和资源分配策略，根据所述业务请求信息，使能所述网络切片层中的切片设计；所述网络切片层将切片定义为不同网段的多维资源信息集合，并进行相应的横纵向切片，横向切片为不同空间的电网资源的切片，纵向切片为电网业务的切片；所述基础设施与虚拟化层由物理基础设施和虚拟资源池构成，所述物理基础实施提供空天地一体化的电网相关硬件设施，所述虚拟资源池提供硬件设施所需资源。2.根据权利要求1所述的一种空天地一体化的电网切片架构，其特征在于，所述网络编排层包括通信服务管理功能、网络切片管理功能、网络切片子网管理功能和网络功能虚拟化管理和编排功能；其中，所述通信服务管理功能分析空天地一体化网络的信息状况，基于所述电力业务感知层感知不同的qos约束并将其转换为网络切片需求发送给所述网络切片管理功能，同时向所述网络功能虚拟化管理和编排功能提供资源需求和性能信息；所述网络切片管理功能从所述网络切片需求的参数中解析得到网络切片子网创建请求并通过所述网络切片子网管理功能；所述网络切片子网管理功能负责网络切片子网的管理与编排；所述网络功能虚拟化管理和编排功能根据网络服务需求计算所需的资源，并为切片提供生命周期管理。3.根据权利要求2所述的一种空天地一体化的电网切片架构，其特征在于，所述网络切片子网管理功能负责网络切片子网的管理与编排，具体为：所述网络切片子网管理功能根据所述网络切片子网创建请求，获得网络切片子网对应的网络服务资源模型和业务配置，分别下发给所述网络功能虚拟化编排器和网元管理系统，完成资源的部署和业务的开通。4.根据权利要求2所述的一种空天地一体化的电网切片架构，其特征在于，所述网络功能虚拟化管理和编排功能包括sdn控制器、虚拟网络功能管理、虚拟网络功能协调器和虚拟设施管理；其中，所述sdn控制器与所述虚拟网络功能管理相互协调，通过相应的接口协议连接所述网络切片层和所述基础设施与虚拟化层，对虚拟网络进行操作与控制；所述虚拟网络功能协调器用于管理ns生命周期，同时在所述虚拟网络功能管理器的支持下协调vnf生命周期的管理，并在所述虚拟设施管理器的支持下协调nfvi各类资源的管理，以确保各类资源与连接的优化配置；所述虚拟设施管理器直接控制所述虚拟资源池并执行资源管理功能，监视资源状态并将其分配给虚拟机。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种空天地一体化的电网切片架构，其特征在于，所述横向切片分为空间段切片、低空段切片和地面端切片；所述纵向切片根据所述电力业务感知层感知的业务请求信息分为若干个业务切片。6.根据权利要求5所述的一种空天地一体化的电网切片架构，其特征在于，所述业务切
片分为移动应用类、控制类和信息采集类，分别对应5g的embb、urllc和mmtc场景。7.根据权利要求6所述的一种空天地一体化的电网切片架构，其特征在于，所述移动应用类的业务切片用于承载中低速率移动电力业务场景，包括智能巡检和电力应急通信；移动应用类业务需要将采集的数据、高清图像或射频信息传输至主站，因此通信带宽是移动应用类的业务切片的关键指标。8.根据权利要求6所述的一种空天地一体化的电网切片架构，其特征在于，所述控制类的业务切片用于承载控制电网运行核心环节的业务场景，包括配电自动化和精准负荷控制；时延和可靠性是控制类的业务切片的关键指标，端到端时延包括空中传输时延、排队时延、处理/计算时延和重新传输，可靠性从以下三个方面保障：3gpp定义的延迟限制内成功传输给定数据流量的能力；每个设备节点的可靠性；以及服务可用性。9.根据权利要求6所述的一种空天地一体化的电网切片架构，其特征在于，所述信息采集类的业务切片用于承载电力数据采集的业务场景，包括用电信息采集和输变电状态监测。10.基于权利要求1-9任一项所述的一种空天地一体化的电网切片架构的资源优化方法，其特征在于，该方法包括：根据感知的业务请求信息以及各电力业务切片的资源需求，分别从空间段、空中段和地面段按需切分出专属网络资源，由此进行横向、纵向结合的切片划分；为每个电力设备设置相应业务优先因子，其中，业务优先因子越高表明该业务优先级更高；同时定义横向切片因子，表示对空间段、空中段以及地面段切片资源的不同需求比例；建立所述空天地一体化的电网系统收益函数，通过控制和管理横向切片因子的比例，进行电网资源的最优分配，以保证系统收益最大。

技术总结
本发明公开了一种空天地一体化的电网切片架构及其资源优化方法，属于电力技术领域，本申请的电网切片架构包括电力业务感知层、网络编排层、网络切片层和基础设施与虚拟化层；电力业务感知层接收业务请求信息并将其传输给所述网络编排层；网络编排层通过管理与协调指定准入控制和资源分配策略，根据业务请求信息，使能网络切片层中的切片设计；网络切片层将切片定义为不同网段的多维资源信息集合，并进行相应的横纵向切片，横向切片为不同空间的电网资源的切片，纵向切片为电网业务的切片；基础设施与虚拟化层由物理基础设施和虚拟资源池构成。本申请在空天地一体化网络上引入网络切片技术，提高网络覆盖的同时保证资源的合理分配。理分配。理分配。


技术研发人员：张泰 唐雯钰 刘革 陈少磊 段洁 张晓蕾 郭琳 徐婧劼 龙呈 王利平 杨琪 赵子涵 谢欢 杨向飞 唐娜
受保护的技术使用者：国网四川省电力公司电力科学研究院 国网四川省电力公司信息通信公司 四川科锐得电力通信技术有限公司
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/9/13