[發明專利]一種面向多業務泛在接入的無線專網資源分配方法

在審

• 申請號: 202110437521.3
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113382417A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 鄭偉軍;謝剛;趙鵬飛;張勇;段軍;梁樑;陳鼎;方景輝;吳國慶;唐錦江;錢嘯;曾建梁;文科;高燕銘;應杰耀
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司嘉興供電公司;北京郵電大學;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: H04W16/22
• 分類號: H04W16/22;H04W72/04
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種面向多業務泛在接入的無線專網資源分配方法，其特征是，包括以下步驟：

S1、設計電力無線虛擬專網系統模型；

S2、設計虛擬專網資源最優化分配模型，同時考慮網絡維護成本與利潤，同時考慮業務隔離性、基站回程容量、QoS、能耗等因素，實現基站、子載波、發射功率等資源的合理分配；

S3、采用模擬退火算法，結合概率突跳特性在解空間中隨機尋找目標函數的全局最優解。

2.根據權利要求1所述的一種面向多業務泛在接入的無線專網資源分配方法，其特征是，所述S1具體內容為：考慮有I個電力無線專網的基礎設施提供商、J個服務提供商和虛擬資源管理商管理來自不同的InPs的所有資源建立系統模型進行物理資源抽象。

3.根據權利要求1或2所述的一種面向多業務泛在接入的無線專網資源分配方法，其特征是，所述S1中，系統適用電力無線專網和5G運營商的中心頻段，采用OFDM將頻段劃分成多個正交的子載波，假設每個InPs共有L個基站，每個基站有Q個子載波(帶寬為M)對應回程容量為C_l；

考慮每個服務的終端用戶，SP_j的一組終端用戶為N_j，終端用集為N＝{N₁,N₂,…N_j}，則用戶數為|N|，每個用戶n包含業務類型(QoS差異性)和位置信息(d_l,n)；

考慮基站和終端用戶之間的信息傳遞，采用Massive MIMO信道，由香農公式，信道的最大傳輸速率為

其中，M每個子載波的帶寬，為信息從基站l通過子載波q發送到用戶n的傳輸速率，為該基站該用戶的發射功率，為基站l′通過子載q波到用戶n′該用戶的發射功率，為信息從基站l′通過子載q波到用戶n′該用戶的信道增益，為基站l通過子載波q到用戶n的信道向量，為對應的數字與編碼向量；

遍歷所有子載波，可以得到用戶n接收到信息的傳輸功率其中為子載波分配因子，若分配到則為1，否則為0。

4.根據權利要求3所述的一種面向多業務泛在接入的無線專網資源分配方法，其特征是，S1 還包括以下內容：采用經典的迫零(ZF)數字預編碼算法來消除用戶間干擾然后，數字預編碼矩陣可以表示為

V＝H^H(HH^H)^-1,F＝λV

其中，為用戶u通過信道H的信道向量，f_j為用戶j對應的數字預編碼向量，是用于滿足發射機總功率約束的功率標準化因子，||·||₂為二范數，表示矩陣中各元素的平方和開根號，N_t為基站端發送的數據流個數，ρ為基站的總功率上限。

5.根據權利要求1所述的一種面向多業務泛在接入的無線專網資源分配方法，其特征是，所述S2包括以下內容：

在實際情況中需要考慮基站的覆蓋重疊現象以減少能耗和干擾，由此引入基站影響因子d_l

系統的成本函數為

其中，e₁(l)為基站l的運維支出，c為電能單價，P_l為基站l的能源消耗；

在考慮QoS的差異性，指定不同的差異性服務，對此收益函數為

其中γ_j為特定服務的單價，w_j,n為用戶n的權重，R_n用戶n接收到信息的傳輸功率，該用戶QoS要求越高，權重越大；

通過收益函數可以保證在QoS約束下，高效分配資源，保證資源利用率，因此選用收益函數為目標函數。