一种基于电力业务质量保障的5G网络资源动态调度方法技术

本发明专利技术公布了一种基于电力业务质量保障的5G网络资源动态调度方法，所述调度方法包括5个步骤：S1：建立URLLC和eMBB网络共存的系统模型；S2：根据eMBB业务需求，基站为eMBB用户分配RBs；S3：URLLC业务请求接入，URLLC/eMBB调度器执行分配方法；S4：对基于松弛机会约束规划的URLLC和eMBB资源调度问题进行求解；S5：对基于2D

【技术实现步骤摘要】
一种基于电力业务质量保障的5G网络资源动态调度方法


[0001]本专利技术涉及电力系统通信
，特别是涉及一种基于电力业务质量保障的5G网络资源动态调度方法。

技术介绍

[0002]5G技术为配电通信网“最后一公里”无线接入通信覆盖提供了一种更优的解决方案，配网中存在的大量电力业务能够依托5G技术实现更优质的服务，目前通过5G承载的电力业务主要有增强移动宽带eMBB业务和超高可靠性低时延通信URLLC业务，其中，eMBB业务包括无人机巡检、机器人巡检、视频监控等大带宽业务，URLLC业务包括精准负荷控制、配电自动化三遥等低时延高可靠业务，在电力业务承载过程中，存在两种类型业务共同承载传输的场景，这面临到在满足URLLC需求的同时要实现足够的eMBB吞吐量的挑战，一般来说，eMBB调度是指通过提高网络吞吐量来提高频谱效率，同时通过重传来保证数据包传输的可靠性，然而，eMBB调度方法可能不能确保URLLC所需的可靠性和延迟阈值，因此不能应用于URLLC调度，URLLC提出了小包通信，因为它可以满足可靠性要求，但由于额外的控制开销，降低了频谱效率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电力业务质量保障的5G网络资源动态调度方法，其特征在于，所述调度方法包括5个步骤：S1：建立URLLC和eMBB网络共存的系统模型；S2：根据eMBB业务需求，基站为eMBB用户分配RBs；S3：URLLC业务请求接入，URLLC/eMBB调度器执行分配方法；S4：对基于松弛机会约束规划的URLLC和eMBB资源调度问题进行求解；S5：对基于2D
‑
HNN业务共存场景的资源调度算法进行求解；所述eMBB为enhance Moblie BroadBand的简称，为增强移动宽带；所述URLLC为Ultra Reliable and Low Latency Communication的简称，为超高可靠性低时延通信；所述RBs为Resource Blocks的简称，为多个资源块；所述2D
‑
HNN为2
‑
Dimensions Hopfield Neural Network的简称，为二维霍普菲尔德神经网络。2.如权利要求1所述的一种基于电力业务质量保障的5G网络资源动态调度方法，其特征在于，所述步骤S1：建立URLLC和eMBB网络共存的系统模型，具体包含以下内容：在URLLC和eMBB网络共存的系统模型中，考虑一个下行无线接入网RAN，由一组基站BSs组成，表示为J＝{1,2
…
,J}，每个BSs通过回程链路连接到核心网，每个基站与URLLC和eMBB用户对应的集合相关联，两个用户对应的集合为U＝{1,2,
…
,u}，eMBB用户按照LTE标准调度，URLLC用户通信覆盖预先调度的eMBB流量，eMBB和URLLC网络都共存，共享相同的频谱资源，包含由B＝{1,2,
…
,b}表示的资源块RBs集合，采用穿孔技术，假设eMBB用户是预先安排好的，并且每个eMBB用户都会具有基站BS已知的信干噪比SINR，在每个持续时间为0.125ms的迷你时隙中，URLLC用户随机到达，这些用户使用穿孔方案对现有的eMBB分配上进行调度；所述RAN为Radio Access Network的简称，为无线接入网；所述BS为Base Station的简称，为基站；所述BSs为Base Stations的简称，为多个基站；所述LTE为Long Term Evolution的简称，为长期演进；所述RB为Resource Block的简称，为资源块，所述RBs为Resource Blocks的简称，为多个资源块；所述SINR为Signal to Interference plus Noise Ratio的简称，为信干噪比。3.如权利要求1所述的一种基于电力业务质量保障的5G网络资源动态调度方法，其特征在于，所述步骤S2：根据eMBB业务需求，基站为eMBB用户分配RBs包含以下内容：x
u，b
使每个RB同时只分配给一个用户，找到分配矩阵x，分配矩阵x的每个元素定义如下：公式1中，x
u，b
表示RBs资源分配的结果，B
u
是分配给eMBB用户u的所有RBs的集合，所述Otherwise为否则的含义，表示b不属于这个B
u
集合的情况；计算eMBB用户u在时隙t的最大数据速率eMBB用户u在时隙t时的最大数据速率可根据香农容量模型表示为：
公式2中，x
u，b
＝1时表示RBs分配到用户u，x
u，b
＝0时则表示相反的情况，f
b
表示资源块RB的带宽，p
u
是用户u的传输功率，h
u
表示用户u的信道增益，N0表示噪声功率，F是总带宽；公式2中，β是一个与目标误码率BER相关的常数，其表示如下：β＝1.5/(ln(5BER))
ꢀꢀꢀꢀ
公式3公式3中，所述BER为Bit Error Ratio的简称，为误码率；计算eMBB用户u在时隙t的平均数据速率用户u到时隙t的平均数据速率可定义为：公式4中η为权重值；根据公式2和公式4，构建eMBB用户资源分配的优化函数，构建的优化问题可以表示为：B用户资源分配的优化函数，构建的优化问题可以表示为：B用户资源分配的优化函数，构建的优化问题可以表示为：公式5中，α为广义公平公式中的参数值，表示在总数据速率和公平性之间进行不同程度的权衡；maximize表示最大化，subject to表示服从约束。4.如权利要求1所述的一种基于电力业务质量保障的5G网络资源动态调度方法，其特征在于，所述步骤S3：URLLC业务请求接入，URLLC/eMBB调度器执行分配方法，具体包含以下内容：eMBB用户在每个时隙的数据率损失与该用户的资源刺穿成正比，用γ
u
(t)通过时隙t的URLLC流量定义eMBB用户u被击穿的资源，γ
u
(t)表示被击穿的资源，也就是URLLC...

【专利技术属性】
技术研发人员：申京，赵豫京，张勇，戚晓勇，许东蛟，赵景隆，赵晓静，李明，王棨，姚继明，吴鹏，王玮，虞跃，郭云飞，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司国网河南省电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：