[发明专利]基于边缘计算的电力业务安全传输方法及系统

权利要求书

1.一种基于边缘计算的电力业务安全传输方法，其特征在于，所述方法基于电力物联网边缘计算的物理层安全策略系统模型，其由业务系统层、一个配备移动边缘计算服务器的基站，多个电力终端设备以及一个窃听者构成，方法包括：

根据电力终端设备的处理能力，分别计算电力业务用于本地计算的能量消耗以及卸载至移动边缘计算服务器的安全卸载传输能量消耗；

通过主信道和窃听信道的信道容量，计算衰落信道的保密容量；

根据电力业务用于本地计算的能量消耗、卸载至移动边缘计算服务器的安全卸载传输能量消耗及衰落信道的保密容量，利用拉格朗日函数，建立安全卸载发射功率的效用函数；

构建基于安全卸载发射功率的效用函数的KKT条件方程，通过计算其最优解获取电力终端设备本地最佳任务分配量，以及进行安全卸载的最佳发射功率，完成电力业务的安全传输。

2.根据权利要求1所述的基于边缘计算的电力业务安全传输方法，其特征在于，通过以下公式计算电力业务用于本地计算的能量消耗：

其中，f_i表示电力终端设备i的计算能力，k为能量系数，y_i表示本地执行的任务数，I表示输入任务的数据大小，C表示任务的计算强度。

3.根据权利要求2所述的基于边缘计算的电力业务安全传输方法，其特征在于，通过以下公式计算所述卸载至移动边缘计算服务器的安全卸载传输能量消耗：

其中，P_i表示为电力终端设备i用于安全任务卸载的发射功率，且P_i≥0，T表示信道衰落系数保持不变的时间。

4.根据权利要求3所述的基于边缘计算的电力业务安全传输方法，其特征在于，通过以下公式计算衰落信道的保密容量：

其中，B表示系统带宽，h_B和h_E分别表示主信道和窃听信道的信道增益，C_B和C_E分别表示主信道和窃听信道的信道容量，N_B和N_E分别表示主信道和窃听信道的高斯噪声功率，C_S表示衰落信道的保密容量，[]⁺＝max(0,x)。

5.根据权利要求4所述的基于边缘计算的电力业务安全传输方法，其特征在于，所述用于安全卸载的发射功率效用函数表示如下：

其中，Y_i表示所有的任务数，Y_i-y_i表示卸载至移动边缘计算服务器中执行的任务数，λ_i≥0表示拉格朗日乘子，N₀表示噪声系数。

6.根据权利要求5所述的基于边缘计算的电力业务安全传输方法，其特征在于，通过以下公式表示构建基于安全卸载发射功率的效用函数的KKT条件方程：

其中，y_i*表示本地最佳任务分配量，P_i*表示用于安全卸载的最佳发射功率。

7.根据权利要求6所述的基于边缘计算的电力业务安全传输方法，其特征在于，所述通过计算KKT条件方程的最优解来获取本地最佳任务分配量为：

获取的安全卸载的最佳发射功率为：