[发明专利]一种面向配用电通信的用户调度方法

说明书

本发明公开了一种面向配用电通信的用户调度方法，当到达调度周期时，首先确定各用户各业务已等待时间，以及在最近若干个调度周期内的各个用户接入信道的统计信道状态信息，根据各用户已等待时间和统计信道状态信息，采用最大等待时延约束条件下的最大化吞吐量的准则进行用户调度，以及远端射频单元与用户的配对；所述统计信道状态信息包括信道接收相关阵和信噪比。本发明根据已等待时间是否超过最大时延约束，将各用户业务投入一级业务池和二级业务池，调度方法首先根据一级业务池的需求分配远程射频单元，然后在二级业务池中选择用户业务，以最大化吞吐量的准则进行用户调度，能够在满足用户业务时延约束的情况下充分利用无线通信系统带宽。

技术领域

本发明涉及一种面向配用电通信的用户调度方法，属于电力信息通信技术领域。

背景技术

电力通信系统是智能电网建设的基础。智能电网的建设涵盖智能发电、智能输电、智能变电、智能配电、智能用电及智能调度等多个环节，而通信信息技术是智能电网建设的核心支撑平台。在智能电网中的配用电环节，有配电网开关站、配电室、环网柜、柱上开关、配电变压器、分布式能源站点、电动汽车充电站、配电线路、用户小区集中器等多种中低压配用电设施。这些设施的“三遥”、集抄、远程抄表、视频监控、语音调度等业务将源源不断地产生各种不同类型的信息数据。为了实现配电自动化与用电信息采集，需要将这些信息数据及时、准确、安全地传输至主站。除传统的光纤通讯外，智能电网的建设也越来越依赖先进的无线通讯技术的应用，智能输电环节中的输电线路状态监测系统的应用对无线通讯的实时性、可靠性和通讯带宽也提出了更高的要求。

为了实现该类电力信息通信需求，根据实际情况的不同，可以考虑采用铺设通信光缆、载波通信、利用无线公网、建设无线专网等不同方法。这些技术方法各自具有不同的特点与优缺点。其中，建设无线专网具有覆盖面广、施工难度相对较低、实施周期相对较短、组网灵活等优势，已成为实现配用电通信的重要技术手段。

在配用电无线专网中，主要有远端射频单元(RRU)与基带单元(BBU)两类设备需要被安置，其中远端射频单元被安置在目标覆盖区域内，以保障目标区域的无线信号覆盖与业务数据承载；而基带单元则通常被安置在中心机房中。这两类设备通常通过光纤相连，且一个基带单元通常可以支持多个远端射频单元。

在配用电无线专网中，各类用户通常具有不同的业务类型，对通信系统的要求也不尽相同。例如安全设备对通信系统的延时和可靠性要求最高；集抄用户数量较大，却对通信实时性要求较低；视频监控业务对速率要求较高，对传输时延也有一定的要求。业务的多样性对通信系统的调度提出了新的要求。首先，基站需要在特定的调度周期中确定哪些用户的哪些业务将被调用，对延时要求较高的用户具有较高的调度优先级；第二，基站需要分配与被调用的用户进行通信的远程射频单元，选择不同的用户与远程射频单元的配对，对各用户的通信速率以及系统的吞吐量具有较大的影响；

针对该问题，传统的无线通信用户调度方法通常以比例公平或者最大化吞吐量作为准则，无法满足配用电无线专网业务多样性与特殊性的要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种面向配用电通信的用户调度方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种面向配用电通信的用户调度方法，当到达调度周期时，首先确定各用户各业务已等待时间，以及在最近若干个调度周期内的各个用户接入信道的统计信道状态信息，根据各用户已等待时间和统计信道状态信息，采用最大等待时延约束条件下的最大化吞吐量的准则进行用户调度，以及远端射频单元与用户的配对；所述统计信道状态信息包括信道接收相关阵和信噪比。

各用户不断产生一种或一种以上业务数据，每种业务均具有特定的时延约束。

所述统计信道状态信息的计算由若干个调度周期组成的时间窗口内的信道估计值计算；

第u个用户的信道接收相关阵R_u为，