[發(fā)明專利]一種電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的資源分配方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811654227.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN109743713B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁云;王瑤;田文鋒;姚繼明;孫曉艷;黃鳳;黃莉;曾鵬飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)天津市電力公司
• 主分類號(hào): H04W4/70
• 分類號(hào): H04W4/70;H04W52/24;H04W52/30;H04W72/08
• 代理公司: 北京三聚陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 李博洋

本發(fā)明公開了一種電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的資源分配方法及裝置，該方法包括如下步驟：根據(jù)電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中終端的接收和發(fā)射信噪比確定電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的能量和功率約束條件；根據(jù)Dinkelbach方法模型及能量和功率約束條件計(jì)算最優(yōu)發(fā)射功率；根據(jù)最優(yōu)發(fā)射功率確定所述電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中所有終端－信道－中繼組合；根據(jù)遺傳算法模型和最優(yōu)發(fā)射功率從所述所有終端－信道－中繼組合中確定最優(yōu)終端－信道－中繼組合。通過實(shí)施本發(fā)明，以最小化系統(tǒng)總能量效率為目標(biāo)，根據(jù)Dinkelbach方法模型和遺傳算法模型有效地對(duì)電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的資源進(jìn)行劃分，節(jié)省了計(jì)算機(jī)計(jì)算的時(shí)間和需要消耗的資源，提高物聯(lián)網(wǎng)終端的能量效率，提升系統(tǒng)的接入能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的資源分配方法及裝置。

背景技術(shù)

大規(guī)模機(jī)器類通信(massive Machine Type of Communication，mMTC)作為5G應(yīng)用場(chǎng)景的三大方向之一，有望在未來的5G無線網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮重要作用。它將能夠支持?jǐn)?shù)百億的低復(fù)雜度和能量受限的機(jī)器類終端。具體而言，mMTC在1平方公里范圍內(nèi)需要超過100萬個(gè)連接，而今天的4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)支持多達(dá)數(shù)千個(gè)連接，這通常限制其在移動(dòng)電話，計(jì)算機(jī)和類似智能設(shè)備中的使用。

mMTC的主要挑戰(zhàn)是為大量設(shè)備提供可靠，高效的連接，其解決方案需要實(shí)現(xiàn)廣域覆蓋和深度室內(nèi)穿透，同時(shí)具有低成本和高能效。同時(shí)，大多數(shù)mMTC設(shè)備通常配備有低容量電池，并且預(yù)計(jì)可以長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行而無需更換電池。因此，需要降低mMTC設(shè)備的能效。目前mMTC中設(shè)備通信時(shí)通常采用固定頻譜分配的方式，該分配方式無法充分利用物聯(lián)網(wǎng)中的信道，頻譜利用率較低。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的資源分配方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中mMTC中設(shè)備采用固定頻譜分配時(shí)無法充分利用物聯(lián)網(wǎng)中的信道，頻譜利用率較低的技術(shù)問題。

本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明實(shí)施例第一方面提出一種電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的資源分配方法，該資源分配方法包括如下步驟：根據(jù)電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中終端的接收和發(fā)射信噪比確定電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的能量和功率約束條件；根據(jù)Dinkelbach方法模型及所述能量和功率約束條件計(jì)算最優(yōu)發(fā)射功率；根據(jù)所述最優(yōu)發(fā)射功率確定所述電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中所有終端－信道－中繼組合；根據(jù)遺傳算法模型和所述最優(yōu)發(fā)射功率從所述所有終端－信道－中繼組合中確定最優(yōu)終端－信道－中繼組合。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中終端的接收和發(fā)射信噪比確定電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的能量和功率約束條件，包括：根據(jù)電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中終端的接收和發(fā)射信噪比確定電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中中繼和基站接收的信噪比，所述中繼和基站接收的信噪比大于信噪比閾值；根據(jù)所述中繼和基站接收的信噪比確定電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中終端發(fā)射功率的約束條件。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)Dinkelbach方法模型及所述能量和功率約束條件計(jì)算最優(yōu)發(fā)射功率，包括：根據(jù)終端發(fā)射功率的約束條件確定發(fā)射功率的目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)Dinkelbach方法模型求解所述發(fā)射功率的目標(biāo)函數(shù)，得到所述最優(yōu)發(fā)射功率。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)遺傳算法模型和所述最優(yōu)發(fā)射功率從所述所有終端－信道－中繼組合確定最優(yōu)終端－信道－中繼組合，包括：根據(jù)所述所有終端－信道－中繼組合中終端與中繼的連接限制以及終端使用信道的限制確定終端－信道－中繼組合的約束條件；根據(jù)所述終端－信道－中繼組合的約束條件及所述所有終端－信道－中繼組合確定最優(yōu)終端－信道－中繼組合。

進(jìn)一步地，所述終端－信道－中繼組合的約束條件包括：每個(gè)終端分別連接一個(gè)信道，每個(gè)終端分別連接一個(gè)中繼。