本申请涉及能源互联网领域，特别是一种提升时间敏感网络安全性及可靠性的时间资源分配方法。
背景技术：
1、随着能源互联网(ei)的发展，近年来对智能电网中的计算能力的需求显著增加，如电力设备状态监测、电力资源的智能调度等。受计算能力的限制，物联网设备很难负责数据计算。因此，移动边缘计算(mec)已经成为一种很有前途的技术，通过提供额外的计算资源来减少延迟和主干网带宽。时间敏感网络支持的关键任务和延迟敏感应用程序通常包括通信和计算两个阶段。一般来说，首先操作通信阶段，在收到卸载信息后，服务器开始处理接收到的任务。目前大量研究都集中于通过调查这两个阶段的资源分配来提高网络性能。然而，目前上述工作假设通信阶段是在香农域内运行的，其中卸载策略是基于无限块长度制定的，忽略了有限码长对可靠性的影响。
2、端到端安全可靠性是时间敏感网络性能的一个基本特征。然而，针对可靠性需求，目前的工作假设通信阶段是在香农域内运行的，其中卸载策略是基于无限块长度制定的，导致了对通信可靠性的忽视。另一方面，由于无线信道的广播特性，敏感任务有可能被未经授权的服务器(窃听者)拦截的风险，从而给时间敏感网络带来重大的安全风险。然而，目前大部分的相关工作中仍然忽略了安全性对网络的影响。在存在窃听者的时间敏感网络中，如何合理分配通信和计算阶段的时间资源，实现数据的可靠安全传输依旧是一个开放且难解决的问题。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种提升时间敏感网络安全性及可靠性的时间资源分配方法，实现时间敏感网络中实现数据的可靠安全传输。
2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、本申请实施例提供一种提升时间敏感网络安全性及可靠性的时间资源分配方法，包含以下步骤：
4、构建端到端时间敏感网络传输模型；
5、构建通信阶段的泄露故障概率计算公式；
6、构建通信计算阶段的总泄露故障概率计算公式；
7、建立以最小化总泄露故障概率为目标的时间资源分配问题并利用凸优化方法高效求解，实现保障时间敏感网络安全性和可靠性需求的时间资源分配。
8、所述端到端时间敏感网络传输模型包含了一个传感器、一个边缘服务器、一个窃听者，传感器将收集到的具有时间敏感的数据卸载到边缘服务器进行计算，同时传感器到边缘服务器间的数据传输受到窃听者的监控，为保证传输的时间敏感需求，数据传输采用有限码长的方式进行，整个时间长度可以划分为两个阶段：通信阶段，其时间长度定义为t1；计算阶段，其时间长度定义为t2。
9、所述构建通信阶段的泄露故障概率计算公式具体为，根据有限码长公式构建服务器bob的解码错误概率εb的计算公式为：
10、
11、其中为q函数，m表示传输的码长，vb表示传感器和边缘服务器间的信道色散，cb表示传感器和边缘服务器间的香农信道容量；
12、根据有限码长公式构建窃听者的解码错误概率εe的计算公式为：
13、
14、其中ve表示传感器和窃听者间的信道色散，ce表示传感器和窃听者间的香农信道容量，
15、根据边缘服务器的解码错误概率εb的计算公式和窃听者的解码错误概率εe的计算公式构建通信阶段的泄露故障概率ε1计算公式：
16、ε1＝1-(1-εb)εe。
17、所述构建通信计算阶段的总泄露故障概率计算公式具体为，构建计算阶段的错误概率ε2计算公式为：
18、
19、其中dth表示给定的阈值，f(g)表示计算排队时间的互补累积分布函数，ctot表示边缘服务器的总计算量，f表示边缘服务器的cpu计算频率，g(x；σ,ξ)表示广义帕累托分布函数，其中x表示变量，σ和ξ表示分布参数。
20、根据根据通信阶段的泄露故障概率ε1和计算阶段的错误概率ε2计算公式构建通信计算阶段的总泄露故障概率εlf计算公式为：
21、εlf＝ε1+(1-ε1)ε2≈ε1+ε2。
22、所述建立以最小化总泄露故障概率为目标的时间资源分配问题并利用凸优化方法高效求解具体为：
23、
24、s.t.:t1+t2≤t,
25、ε1≤εmax,
26、ε2≤εmax,
27、其中优化目标含义为通过优化通信阶段时间长度t1和计算阶段时间长度t2，最小化总泄露故障概率εlf；约束t1+t2≤t含义为通信阶段时间长度t1和计算阶段时间长度t2之和应不大于给定的最大传输时间t；约束ε1≤εmax的含义为通信阶段的泄露故障概率ε1不大于给定阈值εmax；约束ε2≤εmax的含义为算阶段的错误概率ε2不大于给定阈值εmax。
28、与现有技术相比，本申请的有益效果是：本发明能够极大程度保障时间敏感网络安全性和可靠性需求。
1.一种提升时间敏感网络安全性及可靠性的时间资源分配方法，其特征在于，包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种提升时间敏感网络安全性及可靠性的时间资源分配方法，其特征在于，所述端到端时间敏感网络传输模型包含了包含了一个传感器、一个边缘服务器、一个窃听者，传感器将收集到的具有时间敏感的数据卸载到边缘服务器进行计算，同时传感器到边缘服务器间的数据传输受到窃听者的监控，为保证传输的时间敏感需求，数据传输采用有限码长的方式进行，整个时间长度可以划分为两个阶段：通信阶段，其时间长度定义为t1；计算阶段，其时间长度定义为t2。
3.根据权利要求1所述的一种提升时间敏感网络安全性及可靠性的时间资源分配方法，其特征在于，所述构建通信阶段的泄露故障概率计算公式具体为，根据有限码长公式构建服务器bob的解码错误概率εb的计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种提升时间敏感网络安全性及可靠性的时间资源分配方法，其特征在于，所述构建通信计算阶段的总泄露故障概率计算公式具体为，构建计算阶段的错误概率ε2计算公式为：
5.根据权利要求1所述的一种提升时间敏感网络安全性及可靠性的时间资源分配方法，其特征在于，所述建立以最小化总泄露故障概率为目标的时间资源分配问题并利用凸优化方法高效求解具体为：
