[發(fā)明專利]基于智能電網(wǎng)雙層認知網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的頻譜管理方法與系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710244211.3
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN107135545B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭起霖;張斌;陳輝煌;沈文光;王隆;曹揚;黃盛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國能源建設(shè)集團廣東省電力設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04W72/08
• 代理公司: 44224 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司
• 代理人: 黃曉慶;李繡君<國際申請>=<國際公布>

1.一種基于智能電網(wǎng)雙層認知網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的頻譜管理方法，其特征在于，包括步驟：

接收智能電網(wǎng)中電力信息終端發(fā)送的頻譜變換請求；

利用干擾消減型圖著色-模擬退火融合算法的圖著色部分進行智能電網(wǎng)雙層認知網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)內(nèi)電力信息終端間的頻譜分配；

獲取實時頻譜信息，建立可用頻譜矩陣與單元間頻譜干擾矩陣；

建立局部解列表；

根據(jù)建立的局部解列表以及所述單元間頻譜干擾矩陣，通過所述干擾消減型圖著色-模擬退火融合算法的模擬退火部分，計算最優(yōu)頻譜分配；

反饋最優(yōu)頻譜分配結(jié)果至所述智能電網(wǎng)中電力信息終端；

所述根據(jù)建立的局部解列表以及所述單元間頻譜干擾矩陣，通過所述干擾消減型圖著色-模擬退火融合算法的模擬退火部分，計算最優(yōu)頻譜分配的步驟包括：

根據(jù)建立的局部解列表，獲取可行解集，并從所述可行解集中選取任意一個網(wǎng)間覆蓋相交的電力信息終端ID；

查找可用頻譜矩陣，為選取的電力信息終端選擇空閑網(wǎng)絡(luò)的頻段進行分配，獲得頻段分配結(jié)果；

通過所述單元間頻譜干擾矩陣判斷頻段分配結(jié)果是否存在單元間干擾，若存在干擾，則返回所述查找可用頻譜矩陣，為選取的電力信息終端選擇空閑網(wǎng)絡(luò)的頻段進行分配，獲得頻段分配結(jié)果的步驟，若不存在干擾，則記錄電力信息終端ID及對應(yīng)的所述頻段分配結(jié)果；

檢測所述可行解集中電力信息終端是否完全分配，若未完全分配，則選擇所述可行解集中的下一網(wǎng)間覆蓋相交電力信息終端的ID，返回所述查找可用頻譜矩陣，為選取的電力信息終端選擇空閑網(wǎng)絡(luò)的頻段進行分配，獲得頻段分配結(jié)果的步驟，若已完全分配，則將本輪頻譜分配結(jié)果記錄，得出全局可行解；

將全局可行解帶入目標函數(shù)，綜合考慮頻譜利用率、時延以及吞吐量因素，與上一輪頻譜分配結(jié)果比較；

判斷是否達到退火最低溫度，若未達到最低溫度，則按退火規(guī)則降溫，繼續(xù)所述查找可用頻譜矩陣，為選取的電力信息終端選擇空閑網(wǎng)絡(luò)的頻段進行分配，獲得頻段分配結(jié)果的步驟，若已達到最低溫度，則將當前解作為最優(yōu)解并輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能電網(wǎng)雙層認知網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的頻譜管理方法，其特征在于，所述獲取實時頻譜信息，建立可用頻譜矩陣與單元間頻譜干擾矩陣的步驟包括：

獲取實時頻譜使用信息，建立可用頻譜矩陣L＝{l_(m,n)|l_(m,n)∈{0,1}}_(M×N)，當頻譜n在頻譜分配單元m可用時l_(m,n)＝1，否則l_(m,n)＝0，其中，L為可用頻譜矩陣、l_(m,n)為可用頻譜矩陣L中頻譜n在頻譜分配單元m對應(yīng)的布爾值，用于表征頻譜n在頻譜分配單元m中是否可用，M和N分別為可用頻譜矩陣L中元素的行數(shù)與列數(shù)；

建立頻譜分配單元間干擾矩陣C_(m,j)＝{c_(i,k)|c_(i,k)∈{0,1}}_(D×D)，當頻譜分配單元m中電力信息終端i與頻譜分配單元j中電力信息終端k同時使用某一頻段并且相互干擾時c_(i,k)＝1，否則c_(i,k)＝0，其中，C_(m,j)為頻譜分配單元m與頻譜分配單元j之間的干擾矩陣，c_(i,k)為頻譜分配單元m中電力信息終端i與頻譜分配單元j中電力信息終端k存在干擾對應(yīng)的布爾值，用于表征頻譜單元m中電力信息終端i與頻譜分配單元j中電力信息終端k是否存在干擾，D為頻譜分配單元間干擾矩陣C_(m,j)的行數(shù)或列數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能電網(wǎng)雙層認知網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的頻譜管理方法，其特征在于，所述建立局部解列表的步驟包括：

獲取局部可行解并匯總；

根據(jù)匯總的局部可行解，建立頻譜局部可行解集Q，其中，D_ij表示在頻譜單元i中電力信息終端j的ID，B_ij表示對應(yīng)電力信息終端ID的在頻譜單元i中分配的頻段j。