一种智能电网中中继辅助多通道URLLC系统的联合功率和信道分配方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能电网中中继辅助多通道URLLC系统的联合功率和信道分配方法，包括：针对智能电网中的用户，建立源基站和中继基站的中继辅助URLLC服务系统模型；针对时延和错误概率要求，源基站和中继基站分别计算各自的预功率和信道分配矢量；根据当前的功率和信道分配矢量，以用户的最小速率为优化目标，获取最优的功率和信道分配矢量；判断是否满足迭代完成的条件；若满足，则获得最优的功率和信道分配矢量。本发明专利技术利用中继基站绕过障碍物建立通信链路的优势，提高了用户的速率性能。提高了用户的速率性能。提高了用户的速率性能。

A joint power and channel allocation method for relay assisted multichannel urllc system in Smart Grid

【技术实现步骤摘要】
一种智能电网中中继辅助多通道URLLC系统的联合功率和信道分配方法


[0001]本专利技术涉及无线通信资源分配
，特别是涉及一种智能电网系统中中继辅助多通道URLLC系统的联合功率和信道分配方法。

技术介绍

[0002]为了可再生能源和分布式能源可靠地接入电网，发展智能电网已在世界范围内形成共识。作为物联网的重要应用，智能电网的目标是建成一个完全自动化的电力传输网络，能够监视和控制每个用户和电网节点，保证从电厂到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。电力通信网作为支撑智能电网发展的重要基础设施，保证了各种电力服务的安全性、实时性、准确性和可靠性要求。智能电网系统中智能分布式自动化和电力负载需求侧响应服务都需要较高的时延和可靠性要求，而超可靠低延迟通信(URLLC)技术使其成为可能。
[0003]第三代合作伙伴计划(3GPP)提出，URLLC要求最小化延迟到1ms，同时确保错误率不高于10
‑
9，可以应用于实现关键任务，如增强的车联网(eV2XC)、电子健康、触觉互联网、智能电网自动化和机器类本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能电网中中继辅助多通道URLLC系统的联合功率和信道分配方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤S1、构建关于智能电网中的用电用户、源基站以及中继基站的中继辅助多通道URLLC服务系统模型；步骤S2、基于步骤S1中得到的中继辅助URLLC服务系统模型，在给定时延和错误概率要求的前提下，源基站和中继基站分别计算各自的预功率和信道分配矢量；步骤S3、根据当前的功率和信道分配矢量，以用电用户的最小速率为优化目标，获取最优的功率和信道分配矢量，并且判断是否满足迭代完成的条件；步骤S4、若满足步骤S3中的迭代条件，则获得最优的功率和信道分配矢量。2.根据权利要求1所述的一种智能电网中中继辅助多通道URLLC系统的联合功率和信道分配方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：设系统有U个子信道，源基站链路和中继基站链路使用同一传输频带；在第u，个子信道，源基站将电力控制信号x
u,0
∈C转发给中继基站，中继基站发射信号x
u,m
∈C,m∈M给第m个URLLC用户；则信号模型表示为：源基站、中继基站和M个用户均为单天线；由于有障碍物遮挡，忽略源基站对同频点用户的干扰；中继基站的接收信号y
u,0
为：y
u,0
＝h
u,0
p
u,0
x
u,0
+z
u,0
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)在公式(1)中，x
u,0
∈C表示第u个子信道上源基站到中继基站的发射信号，h
u,0
表示第u个子信道上源基站到中继基站平坦衰落信道的信道功率增益，p
u,0
为第u个子信道上源基站的发射功率，z
u,0
为第u个子信道上在中继基站处的加性高斯白噪声；相应的，用户m的接收信号y
u,m
表示为：在公式(2)中，h
u,m
表示中继基站到用户m平坦衰落信道的信道功率增益，p
u,m
为中继基站分配给用户m的发射功率，τ
u,n
h
u,m
p
u,n
x
u,n
为M个用户中第n个用户对第m个用户的同频干扰信号，z
u,m
为用户m处的加性高斯白噪声，均值为0，方差为3.根据权利要求2所述的一种智能电网中中继辅助多通道URLLC系统的联合功率和信道分配方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：步骤S201、根据步骤S1中得到的中继辅助URLLC服务系统模型，得到有限块长度下第u个子信道中继基站和用户m的可达速率，其表示为：在公式(3)中，Q
‑1(
·
)表示高斯函数的倒数，即L为符号长度，ξ表示译码错误率，V
m
＝1
‑
(1+γ
m
)
‑2,m＝0,1,
…
,M在标准信噪比下被称为通道色散，标准信噪比γ
m
表示为：其中，噪声方差为
τ
u,m
＝{0,1}为子信道分配变量，即τ
u,m
＝1表示第u个子信道分配给了第m个用户,τ
u,m
＝0表示第u个子信道未分配给第m个用户；p
u,0
为源基站的发射功率，h
u,0
表示源基站到中继基站的信道功率增益，p
u,m
为中继基站分配给用户m的发射功率，h
u,m
表示中继基站到用户m平坦衰落信道的信道功率增益，τ
u,n
p
u,n
|h
u,m
|2为M个用户中第n个用户对第m个用户的同频干扰；步骤S202、以所有用电用户的最小速率为优化目标，建立第一优化问题，其表示为：步骤S202、以所有用电用户的最小速率为优化目标，建立第一优化问题，其表示为：步骤S202、以所有用电用户的最小速率为优化目标，建立第一优化问题，其表示为：步骤S202、以所有用电用户的最小速率为优化目标，建立第一优化问题，其表示为：步骤S202、以所有用电用户的最小速率为优化目标，建立第一优化问题，其表示为：步骤S202、以所有用电用户的最小速率为优化目标，建立第一优化问题，其表示为：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，任晏清，卞宝银，黄鑫，杨鸿珍，赵豫京，李朗，李文猛，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司国网浙江省电力有限公司信息通信分公司，
类型：发明
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