[发明专利]一种电力物联网系统的资源分配方法及装置

说明书

本发明公开了一种电力物联网系统的资源分配方法及装置，该方法包括如下步骤：根据电力物联网系统中终端的接收和发射信噪比确定电力物联网系统的能量和功率约束条件；根据Dinkelbach方法模型及能量和功率约束条件计算最优发射功率；根据最优发射功率确定所述电力物联网系统中所有终端－信道－中继组合；根据遗传算法模型和最优发射功率从所述所有终端－信道－中继组合中确定最优终端－信道－中继组合。通过实施本发明，以最小化系统总能量效率为目标，根据Dinkelbach方法模型和遗传算法模型有效地对电力物联网系统的资源进行划分，节省了计算机计算的时间和需要消耗的资源，提高物联网终端的能量效率，提升系统的接入能力。

技术领域

本发明涉及电力物联网技术领域，具体涉及一种电力物联网系统的资源分配方法及装置。

背景技术

大规模机器类通信(massive Machine Type of Communication，mMTC)作为5G应用场景的三大方向之一，有望在未来的5G无线网络中发挥重要作用。它将能够支持数百亿的低复杂度和能量受限的机器类终端。具体而言，mMTC在1平方公里范围内需要超过100万个连接，而今天的4G移动网络支持多达数千个连接，这通常限制其在移动电话，计算机和类似智能设备中的使用。

mMTC的主要挑战是为大量设备提供可靠，高效的连接，其解决方案需要实现广域覆盖和深度室内穿透，同时具有低成本和高能效。同时，大多数mMTC设备通常配备有低容量电池，并且预计可以长时间运行而无需更换电池。因此，需要降低mMTC设备的能效。目前mMTC中设备通信时通常采用固定频谱分配的方式，该分配方式无法充分利用物联网中的信道，频谱利用率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电力物联网系统的资源分配方法及装置，以解决现有技术中mMTC中设备采用固定频谱分配时无法充分利用物联网中的信道，频谱利用率较低的技术问题。

本发明提出的技术方案如下：

本发明实施例第一方面提出一种电力物联网系统的资源分配方法，该资源分配方法包括如下步骤：根据电力物联网系统中终端的接收和发射信噪比确定电力物联网系统的能量和功率约束条件；根据Dinkelbach方法模型及所述能量和功率约束条件计算最优发射功率；根据所述最优发射功率确定所述电力物联网系统中所有终端－信道－中继组合；根据遗传算法模型和所述最优发射功率从所述所有终端－信道－中继组合中确定最优终端－信道－中继组合。

进一步地，所述根据电力物联网系统中终端的接收和发射信噪比确定电力物联网系统的能量和功率约束条件，包括：根据电力物联网系统中终端的接收和发射信噪比确定电力物联网系统中中继和基站接收的信噪比，所述中继和基站接收的信噪比大于信噪比阈值；根据所述中继和基站接收的信噪比确定电力物联网系统中终端发射功率的约束条件。

进一步地，所述根据Dinkelbach方法模型及所述能量和功率约束条件计算最优发射功率，包括：根据终端发射功率的约束条件确定发射功率的目标函数；根据Dinkelbach方法模型求解所述发射功率的目标函数，得到所述最优发射功率。

进一步地，所述根据遗传算法模型和所述最优发射功率从所述所有终端－信道－中继组合确定最优终端－信道－中继组合，包括：根据所述所有终端－信道－中继组合中终端与中继的连接限制以及终端使用信道的限制确定终端－信道－中继组合的约束条件；根据所述终端－信道－中继组合的约束条件及所述所有终端－信道－中继组合确定最优终端－信道－中继组合。

进一步地，所述终端－信道－中继组合的约束条件包括：每个终端分别连接一个信道，每个终端分别连接一个中继。