一种面向电力物联网应用的无线资源分配方法组成比例

本发明专利技术涉及一种面向电力物联网业务的资源分配方法，首先获取所有终端的业务需求信息，获取所有终端的信道状态信息；计算时间优先值：为特定调度时间间隔中有待传输数据的终端分配优先级，在所有待传输数据的终端中，为其设定一个时域调度度量值，代表优先级顺序，每个终端的时域调度优先分数为：计算资源块优先值：为选择一定数量的高优先级终端来分配传输时间间隔内的频率资源，带宽被划分为资源块，基于每个终端的每个资源块的频域调度优先值，将资源块分配给所选终端，列出所有用户

【技术实现步骤摘要】
一种面向电力物联网应用的无线资源分配方法


[0001]本专利技术属于电力物联领域，涉及无线资源分配技术，尤其是一种面向电力物联网应用的无线资源分配方法。

技术介绍

[0002]正交频分多址(OFDM)接入由于可以实现灵活的时频资源分配，是目前无线多用户接入的首选技术。在OFDM系统中频谱资源被分割成一个个的资源块RB，每个RB在一定的时间间隔内(TTI)占用可用频谱中的一段。如何在多个用户之间分配无线资源以获得最佳的总体服务质量，一直是无线通信领域的研究热点。已有的4G、5G移动通信标准，每个终端发送数据是随机的，终端发起上行接入请求前要探测参考信号(SRS)使基站获得每个用户的信道状态信息(CSI)，根据此信息分配资源和选择调制编码方案。但是探测参考信号频繁的发送会占用大量的无线资源，针对输电线路监测应用，每个终端位置固定，信道状态变化缓慢，而且每个终端发送的数据也是周期性的发送。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种面向电力物联网应用的无线资源分配方法，设计针对输电线路监测的资源分配算法，能够显著提高系统的吞吐率。
[0004]本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种面向电力物联网业务的资源分配方法，步骤如下：
[0006](1)首先获取所有终端的业务需求信息，包括待发送的数据量C
i
及服务质量要求QoS
i
等级，i为用户终端序号；
[0007](2)获取所有终端的信道状态信息H(UE
i
，R
j
)，R
j
为资源块的序号；
[0008](3)时间优先值计算：为特定调度时间间隔中有待传输数据的终端分配优先级，在所有待传输数据的终端中，为其设定一个时域调度度量值，代表优先级顺序，如果等待终端有严格的服务质量要求、较好的信道条件或者由于公平性在最近的传输时间间隔中无法获得任何重要的资源分配，则此终端会获得较高的度量值，每个终端的时域调度优先分数为：
[0009][0010]其中A
i
(t)为UE
i
的时域调度优先分数，C
ins,i
(t,n
i
)为分配到最多资源块数量n
i
时用户UE
i
的瞬时可达到的吞吐量，C
aver,i
为用户UE
i
在时刻t的平均吞吐量(用指数移动平均EMA时间窗口为1s确定)，Q
i
(t)为用户UE
i
在时刻t的动态QoS权重，表示为：
[0011][0012]其中，R
i
为目标数据速率，τ
i
为目标端到端延迟，R
aver.i
(t)为平均吞吐量，τ
i
(t)为用户UE
i
的平均延迟；
[0013](4)资源块优先值计算：为选择一定数量的高优先级终端来分配传输时间间隔内的频率资源，带宽被划分为资源块，基于每个终端的每个资源块的频域调度优先值，将资源
块分配给所选终端，频域调度优先值表示如下：
[0014][0015]其中R
i,c
(t)是用户UE
i
的关于资源块的频域调度优先值，C
ins,i,c
(t)为用户UE
i
的关于资源块的瞬时可达吞吐量，是信道质量的函数，C
aver,i
(t)是用户UE
i
在传输时间间隔上的平均吞吐量；
[0016](5)列出所有用户
‑
资源块的分配组合，选择具有最佳全局优先值的组合，从中获得所需的资源配置。
[0017]即满足以下约束：
[0018]c)连续性约束，分配给用户i的资源块在频域连续。
[0019]d)总量约束，分配给用户i数据量不超过其申请的数据量。
[0020]∑
i
C
i,，j
<C
i
[0021]C
i,j
为第j个资源块分配给用户i时可以承载的比特数。
[0022]满足上述约束的条件下使得总的优先分数最高。
[0023]max∑
i,j
R
i，j
[0024]其中R
i，j
表示用户UE
i
关于资源块RB
j
的频域调度优先值。
[0025]本专利技术的优点和积极效果是：
[0026]本专利技术将时域调度和频域调度解耦，分别赋予优先级有效的满足电力互联网多用户终端的QoS要求。利用OFDM的带宽灵活性特征执行资源分配，解决了子载波邻接性约束问题，能够针对电力物联网终端不同业务的服务质量要求，为终端分配资源。
附图说明
[0027]图1为基站与终端之间的信号交互过程示意图。
具体实施方式
[0028]下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。
[0029]一种面向电力物联网业务的资源分配方法，步骤如下：
[0030](1)获取所有终端的业务需求信息。
[0031]在终端向基站传输数据之前，需要先向基站请求上行资源，如图1所示。终端首先按照一定的周期和子帧位置上通过PUCCH中的控制消息向基站发送调度请求SR(schedule request)，SR只负责告知基站是否有资源请求，而具体需要多少资源由之后的信令交互完成。当终端有发送数据的需求时，把相应的SR置为1，没有资源请求时SR为空。基站接收SR后，向终端发送调度准许，先配置一少部分资源给终端用于上传BSR(buffer state report)。终端接下来发送BSR，告知基站业务要求信息(包括待发送的数据量及服务质量要求信息等)，因此获得了所有终端待发送的数据量C
i
及服务质量要求(QoS
i
)等级等。
[0032](2)获取所有终端的信道状态信息
[0033]基站给终端分配上行资源之前必须要知道上行信道的质量，终端的上行信道质量较好且有传输数据的需求，基站才会给终端分配资源。基站接收来自终端的BSR之后，根据
终端上报的参考信号SRS(sounding reference signal)测量得到终端UE
i
在各个资源块R
i
的信道质量指示CQI(channel quality indicator)，记为H(UE
i
，R
i
)，如图1所示。由于信道质量变化和空间信号传输的延迟估计的误差，测量出的信道质量可能变得不准确，因此终端需要每隔一段时间就发送SRS给基站，以尽可能准确地得到当前信道的质量。
[0034](3)时间优先本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向电力物联网业务的资源分配方法，步骤如下：(1)首先获取所有终端的业务需求信息，获取所有终端的信道状态信息；(2)时间优先值计算：为特定调度时间间隔中有待传输数据的终端分配优先级，在所有待传输数据的终端中，为其设定一个时域调度度量值，代表优先级顺序，每个终端的时域调度优先分数为：其中A
i
(t)为UE
i
的时域调度优先分数，C
ins,i
(t,n
i
)为分配到最多资源块数量n
i
时用户UE
i
的瞬时可达到的吞吐量，C
aver,i
为用户UE
i
在时刻t的平均吞吐量，Q
i
(t)为用户UE
i
在时刻t的动态QoS权重；(3)资源块优先值计算：为选择一定数量的高优先级终端来分配传输时间间隔内的频率资源，带宽被划分为资源块，基于每个终端的每个资源块的频域调度优先值，将资源块分配给所选终端，频域调度优先值表示如下：其中R
i,c
(t)是用户UE
i
的关于资源块的频域调度优先值，C
ins,i,c
(t)为用户UE
i
的关于资源块的瞬时可达吞吐量，是信道质量的函数，C
aver,i
(t)是用户UE
i
在传输时间间隔上的平均吞吐量；(4)列出所有用户
‑
资源块的分配组合，选择满足约束的具有全局最佳优先值的组合，从中获得所需的资源配置。2.根据权利要求1所述的面向电力物联网业务的资源分配方法，其特征在于：Q

【专利技术属性】
技术研发人员：杨德龙，王智慧，丁慧霞，孟萨出拉，朱思成，陈端云，苏素燕，修榕康，徐智坚，胡悦，马宝娟，韩金侠，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：