本技术涉及网络负载预测与调度方法技术领域,更具体地说,涉及基于深度学习的移动通信网络负载预测与调度方法及系统,包括:获取来自多个边缘计算节点的数据,包括基站数据、用户行为数据和环境参数数据;基于中央系统和边缘系统协同工作,构建用于负载预测和资源调度的多层模型;利用边缘计算节点中的动态特征嵌入变换模块进行特征提取;基于优化特征进行递归时空特征处理;通过预测模型生成网络负载预测结果;基于预测结果通过强化学习模型进行资源调度优化,通过对原始数据的动态特征嵌入,将多维特征嵌套映射到高维特征空间。嵌套特征进一步通过时变协同张量优化算法进行优化,能够在捕捉复杂非线性特征的同时,增强不同基站间的空间关联性。
背景技术
地质资料的智能分类是地质勘探和资源评估领域的关键任务。随着勘探技随着移动通信技术的快速发展,特别是5G网络的广泛应用,移动通信网络中的数据流量呈指数级增长。用户数量的增加和多样化的应用场景使得网络负载管理成为移动通信网络中至关重要的课题。目前,运营商通常采用传统的负载均衡和资源调度技术,如静态阈值控制或基于历史流量数据的预测方法,以缓解网络拥塞并优化资源利用。然而,这些方法存在显著的局限性。
传统负载预测方法大多依赖于时间序列模型,如自回归积分滑动平均模型(ARIMA)或简单的神经网络模型。这些方法通常假设网络流量具有平稳性和线性特性,因此在面对复杂的时空动态变化时表现较差。同时,这些方法往往忽略了用户行为数据、环境参数等多维特征的重要性,导致预测精度不高。此外,现有方法在多区域、多基站协同优化方面存在不足,无法充分利用分布式计算资源,容易造成资源浪费和局部网络过载。
在资源调度方面,传统方法通常采用规则驱动的静态策略,例如基于预定义的阈值进行资源分配。然而,静态规则难以适应动态变化的网络环境,尤其在高负载或突发流量场景下,容易导致资源利用率低下或用户服务质量(QoS)下降。此外,这些方法通常缺乏对资源分配与用户QoS之间平衡的有效建模,导致资源调度效率和用户体验无法同时优化。
针对上述问题,一些研究尝试引入深度学习和强化学习技术进行改进。例如,利用循环神经网络(RNN)进行负载预测,或通过深度Q学习(DQN)优化资源分配。然而,这些方法在实际应用中仍然存在以下技术问题:
1.时空特征建模不足:现有方法通常仅对时间序列数据进行线性或简单非线性建模,忽略了不同基站之间的空间关联和用户行为的复杂动态变化,难以准确预测复杂网络环境下的负载分布。
2.模型训练效率低:在多节点协同优化过程中,传统集中式训练方法需要将所有数据上传至中央系统进行处理,既增加了数据传输开销,也带来了用户隐私泄露的风险。
3.资源调度策略不灵活:传统强化学习算法虽然能在一定程度上优化资源分配,但通常仅关注短期收益,缺乏对用户QoS和资源成本之间长期平衡的有效建模。
实现思路