[发明专利]一种面向多业务泛在接入的无线专网资源分配方法

权利要求书

1.一种面向多业务泛在接入的无线专网资源分配方法，其特征是，包括以下步骤：

S1、设计电力无线虚拟专网系统模型；

S2、设计虚拟专网资源最优化分配模型，同时考虑网络维护成本与利润，同时考虑业务隔离性、基站回程容量、QoS、能耗等因素，实现基站、子载波、发射功率等资源的合理分配；

S3、采用模拟退火算法，结合概率突跳特性在解空间中随机寻找目标函数的全局最优解。

2.根据权利要求1所述的一种面向多业务泛在接入的无线专网资源分配方法，其特征是，所述S1具体内容为：考虑有I个电力无线专网的基础设施提供商、J个服务提供商和虚拟资源管理商管理来自不同的InPs的所有资源建立系统模型进行物理资源抽象。

3.根据权利要求1或2所述的一种面向多业务泛在接入的无线专网资源分配方法，其特征是，所述S1中，系统适用电力无线专网和5G运营商的中心频段，采用OFDM将频段划分成多个正交的子载波，假设每个InPs共有L个基站，每个基站有Q个子载波(带宽为M)对应回程容量为C_l；

考虑每个服务的终端用户，SP_j的一组终端用户为N_j，终端用集为N＝{N₁,N₂,…N_j}，则用户数为|N|，每个用户n包含业务类型(QoS差异性)和位置信息(d_l,n)；

考虑基站和终端用户之间的信息传递，采用Massive MIMO信道，由香农公式，信道的最大传输速率为

其中，M每个子载波的带宽，为信息从基站l通过子载波q发送到用户n的传输速率，为该基站该用户的发射功率，为基站l′通过子载q波到用户n′该用户的发射功率，为信息从基站l′通过子载q波到用户n′该用户的信道增益，为基站l通过子载波q到用户n的信道向量，为对应的数字与编码向量；

遍历所有子载波，可以得到用户n接收到信息的传输功率其中为子载波分配因子，若分配到则为1，否则为0。

4.根据权利要求3所述的一种面向多业务泛在接入的无线专网资源分配方法，其特征是，S1 还包括以下内容：采用经典的迫零(ZF)数字预编码算法来消除用户间干扰然后，数字预编码矩阵可以表示为

V＝H^H(HH^H)^-1,F＝λV

其中，为用户u通过信道H的信道向量，f_j为用户j对应的数字预编码向量，是用于满足发射机总功率约束的功率标准化因子，||·||₂为二范数，表示矩阵中各元素的平方和开根号，N_t为基站端发送的数据流个数，ρ为基站的总功率上限。

5.根据权利要求1所述的一种面向多业务泛在接入的无线专网资源分配方法，其特征是，所述S2包括以下内容：

在实际情况中需要考虑基站的覆盖重叠现象以减少能耗和干扰，由此引入基站影响因子d_l

系统的成本函数为

其中，e₁(l)为基站l的运维支出，c为电能单价，P_l为基站l的能源消耗；

在考虑QoS的差异性，指定不同的差异性服务，对此收益函数为

其中γ_j为特定服务的单价，w_j,n为用户n的权重，R_n用户n接收到信息的传输功率，该用户QoS要求越高，权重越大；

通过收益函数可以保证在QoS约束下，高效分配资源，保证资源利用率，因此选用收益函数为目标函数。