[發明專利]供電雙連接系統的動態電能調度和自適應用戶關聯方法

有效

• 申請號: 201710025550.2
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106856440B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 韓喬妮;楊博;陳彩蓮;關新平
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04W24/06
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

本發明公開了一種供電雙連接系統的動態電能調度和自適應用戶關聯方法，其包括以下步驟：步驟一，構建包含主電網和可再生能源的混合能源供電雙連接系統模型；步驟二，建立基于可再生能源到達的大時間尺度主電網電能預先購買模型、基于無線信道平均增益的小時間尺度資源分配模型和電能供需均衡模型等。本發明能夠通過采用主電網和可再生能源的混合能源供電模式，利用電能預先購買、雙向電能交易、電池存儲調節，既保證小區基站正常運行又降低主電網電能消耗和運營商電能交易支出。

技術領域

本發明涉及一種動態電能調度和自適應用戶關聯方法，特別是涉及一種供電雙連接系統的動態電能調度和自適應用戶關聯方法。

背景技術

雙連接技術被引入小小區(微微/毫微微小區)增強的研究項目中，通過使用戶同時連接至宏小區基站和輔小區基站，來提高頻譜效率、改善移動性、并提升用戶服務體驗。

由混合能源供電的無線接入網絡能夠通過使用小小區基站配置、潔凈、可再生的太陽能、風能等新能源來顯著降低主電網(主要由化石燃料發電)的電能消耗，并通過對可再生能源進行電池存儲來避免電能溢出并根據動態電價調節電能交易以降低基站電能交易支出。進而，通過主電網電能預先購買、智能電網雙向電能交易、電池存儲動態調節，實現小區基站的電能供需均衡和系統總電能交易支出的降低。

各小區協調服務用戶的數據需求是無線接入網絡保證用戶服務質量并最小化系統總電能交易支出的一種比較常見方法。然而，在雙連接系統中，同頻下行傳輸的輔小區間互相干擾，且不同類型輔小區基站的電路消耗和功率放大器效率不同，小區基站的能耗又正比于提供給用戶的總速率。因此，如何基于隨機的可再生能量到達、信道衰落、和電網價格，通過協調用戶與輔小區的關聯，得到用戶滿意的服務質量并降低系統電能交易支出變得越發重要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種供電雙連接系統的動態電能調度和自適應用戶關聯方法，其能夠通過采用主電網和可再生能源的混合能源供電模式，利用電能預先購買、雙向電能交易、電池存儲調節，既保證小區基站正常運行又降低主電網電能消耗和運營商電能交易支出。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：一種供電雙連接系統的動態電能調度和自適應用戶關聯方法，其包括以下步驟：

步驟一，構建包含主電網和可再生能源的混合能源供電雙連接系統模型；

步驟二，建立基于可再生能源到達的大時間尺度主電網電能預先購買模型、基于無線信道平均增益的小時間尺度資源分配模型和電能供需均衡模型；

步驟三，構建包含宏小區和多個輔小區的雙連接系統用戶速率模型、輔小區基站電能供需均衡模型和系統時均電能交易支出模型；

步驟四，基于隨機無線信道衰落和可再生能源到達、時變電網電價、電池存儲動態、雙向電能交易規則、用戶服務需求保障、以及系統時均電能交易支出最小化的聯合電能調度和用戶關聯在線優化。

優選地，所述步驟一中混合能源供電雙連接系統模型由一個具有多天線的宏小區組成，個輔小區，它們共同服務個單天線的雙模移動用戶，雙模移動用戶可同時使用宏小區和一輔小區來完成所需的數據傳輸業務，即為雙連接。

優選地，所述步驟二包括電能預先購買規劃、雙向電能交易實施和基于雙連接的下行數據傳輸，實際中，為便于集中和應急控制，一個地理區域由特定運營商部署的宏小區和輔小區都通過低延遲回程網絡連接至一中央控制器，該中央控制器收集通信數據和能量信息，并協調電能交易和雙連接實施。