确定性网络5G-A终端时延预测

作者：刘壮; 盛志超; 魏浩; 余鸿文; 方勇

来源：无线电工程, 2023, 1-9.

• 5G时延
• 变分模态分解
• 相关系数
• 蝗虫优化算法
• CA-LSTM

工业控制场景下5G-A终端传输时延是确定性网络能力的直接表征之一，时延预测对提高网络确定性至关重要。由于传输时延序列的不稳定性和随机性，单一模型难以准确预测。针对该问题，提出一种基于优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition， VMD)和卷积注意力长短时记忆网络CA-LSTM(Convolutional Attention Long Short-term Memory Network， CA-LSTM)的传输时延预测方法。首先，为提高VMD的分解性能，利用相关系数检验法确定时延序列分解的模态数，并利用蝗虫优化寻优分解的惩罚因子和保真度系数。其次，本文设计CA-LSTM网络，该网络借助卷积滤波器以及注意力机制使得网络具备分辨时延特征重要程度的能力。最后，将各模态预测值重建成一维时延值得到预测结果。实验研究结果表明，优化变分模态分解能够将5G终端传输时延序列有效分解，结合CA-LSTM模型相比于经典LSTM在MSE、RMSE和MAE上分别提升了37.1%、21.3%和23.6%。

• 单位
  上海大学; 通信与信息工程学院; 中兴通讯股份有限公司