一種配用電無(wú)線接入網(wǎng)中的資源調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種配用電無(wú)線接入網(wǎng)中的資源調(diào)度方法，屬于電力信息通信技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在智能電網(wǎng)中的配用電環(huán)節(jié)，有配電網(wǎng)開(kāi)關(guān)站、配電室、環(huán)網(wǎng)柜、柱上開(kāi)關(guān)、配電變 壓器、分布式能源站點(diǎn)、電動(dòng)汽車充電站、配電線路、用戶小區(qū)集中器等多種中低壓配用電 設(shè)施。這些設(shè)施的"三遙"、集抄、遠(yuǎn)程抄表、視頻監(jiān)控、語(yǔ)音調(diào)度等業(yè)務(wù)將產(chǎn)生各種不同類型 的信息數(shù)據(jù)。
[0003] 為了實(shí)現(xiàn)該類電力信息通信需求，根據(jù)實(shí)際情況的不同，可以考慮采用鋪設(shè)通信 光纜、載波通信、利用無(wú)線公網(wǎng)、建設(shè)無(wú)線專網(wǎng)等不同方法。這些技術(shù)方法各自具有不同的 特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)。其中，建設(shè)無(wú)線專網(wǎng)具有覆蓋面廣、施工難度相對(duì)較低、實(shí)施周期相對(duì)較短、 組網(wǎng)靈活等優(yōu)勢(shì)，已成為實(shí)現(xiàn)配用電通信的重要技術(shù)手段。
[0004] 同時(shí)，無(wú)線通信的頻譜資源十分寶貴。對(duì)于無(wú)線專網(wǎng)，國(guó)家無(wú)線電頻譜委員會(huì)分配 給電力系統(tǒng)的帶寬為20MHz，將承載未來(lái)眾多高帶寬需求的智能配用電業(yè)務(wù)；對(duì)于無(wú)線公 網(wǎng)，可供租用的頻帶也比較有限。因此，如何提高頻譜利用率，保證各類配用電業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)準(zhǔn) 確、及時(shí)傳送的同時(shí)增加系統(tǒng)的有效容量，避免系統(tǒng)擁塞或頻帶浪費(fèi)，是配用電無(wú)線接入網(wǎng) 系統(tǒng)必須解決的問(wèn)題。
[0005] 所謂無(wú)線資源管理，就是無(wú)線通信在現(xiàn)有的約束條件下對(duì)其有限的無(wú)線資源進(jìn)行 合理分配，加強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)作，最大化系統(tǒng)資源的利用效率，來(lái)增加用戶的滿意度。其中， 為不同應(yīng)用提供有區(qū)分的服務(wù)質(zhì)量（Quality of Service，QoS) -直是網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度的核 心目標(biāo)。當(dāng)前配用電系統(tǒng)采用的無(wú)線通信方式主要是公網(wǎng)無(wú)線通信，承載業(yè)務(wù)較單一，且 QoS不可控。而目前領(lǐng)域內(nèi)的無(wú)線資源管理也是主要著眼于公網(wǎng)移動(dòng)通信，應(yīng)用于配用電系 統(tǒng)的無(wú)線資源管理方案及QoS策略尚為空白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種配用電無(wú)線接入網(wǎng)中的資源調(diào)度方 法。
[0007] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0008] -種配用電無(wú)線接入網(wǎng)中的資源調(diào)度方法，包括以下步驟，
[0009] 步驟一，根據(jù)調(diào)度優(yōu)先級(jí)函數(shù)計(jì)算出調(diào)度器中所有用戶待傳分組隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)， 然后將分組隊(duì)列按照優(yōu)先級(jí)高低排序；
[0010] 步驟二，根據(jù)當(dāng)前調(diào)度周期內(nèi)調(diào)度緩沖區(qū)剩余分組用戶數(shù)，從排序后的隊(duì)列中，根 據(jù)優(yōu)先級(jí)從高到低選取η個(gè)用戶的隊(duì)列分組進(jìn)入調(diào)度緩沖區(qū)，參與當(dāng)前資源分配周期內(nèi)的 信道分配；
[0011] 步驟三，若調(diào)度緩沖區(qū)內(nèi)剩余分組用戶中包含有重傳分組，則優(yōu)先為重傳用戶分 配信道，然后執(zhí)行步驟四；若不含重傳分組，則直接執(zhí)行步驟四；
[0012] 步驟四，采用傳輸時(shí)延保證的信道分配準(zhǔn)則，為調(diào)度緩沖區(qū)內(nèi)剩余分組用戶分配 信道，若有信道剩余則執(zhí)行步驟五，否則執(zhí)行步驟六；
[0013] 步驟五，根據(jù)用戶信道條件為準(zhǔn)則，根據(jù)信道容量從高到低為用戶分組分配剩余 信道，直至將剩余信道分配完畢，用戶分組進(jìn)入所分配信道開(kāi)始傳輸；
[0014] 步驟六，分組傳輸完成后更新調(diào)度緩沖區(qū)數(shù)據(jù)，此時(shí)若調(diào)度緩沖區(qū)內(nèi)剩余分組用 戶數(shù)大于調(diào)度緩沖區(qū)最少用戶門(mén)限S，則返回步驟三，否則返回步驟一。
[0015] 優(yōu)先級(jí)排序以傳輸時(shí)延為第一準(zhǔn)則，以分組信道容量為第二準(zhǔn)則。
[0016] 依據(jù)不同業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延的敏感程度，配用電無(wú)線接入網(wǎng)中的業(yè)務(wù)分為4類：對(duì)話類， 流類，交互類和背景類。
[0017] 配用電無(wú)線接入網(wǎng)中的承載網(wǎng)絡(luò)包括以下情況；
[0018] 1)只有無(wú)線專網(wǎng)通道資源；
[0019] 2)只有無(wú)線公網(wǎng)通道資源；
[0020] 3)既有無(wú)線專網(wǎng)通道資源，又有無(wú)線公網(wǎng)通道資源。
[0021] 對(duì)不同承載網(wǎng)絡(luò)的適配方法為，
[0022] A)只有無(wú)線專網(wǎng)通道資源：
[0023] 由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基站內(nèi)部的算法實(shí)現(xiàn)資源分配，進(jìn)行資源調(diào)度和數(shù)據(jù)傳輸；
[0024] B)只有無(wú)線公網(wǎng)通道資源：
[0025] 首次利用無(wú)線公網(wǎng)通道時(shí)，接入網(wǎng)關(guān)隨機(jī)選擇某一通道；若資源請(qǐng)求響應(yīng)超過(guò)時(shí) 限，則自動(dòng)切換其他無(wú)線公網(wǎng)接入通道；下一次傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，優(yōu)先選擇前一次使用的無(wú)線公 網(wǎng)通道；
[0026] C)既有無(wú)線專網(wǎng)通道資源，又有無(wú)線公網(wǎng)通道資源：
[0027] 接入網(wǎng)關(guān)先通過(guò)無(wú)線專網(wǎng)申請(qǐng)傳輸資源；若申請(qǐng)成功，則按照A的流程完成資源 調(diào)度和數(shù)據(jù)傳輸；若無(wú)法申請(qǐng)到傳輸資源，則按照B執(zhí)行。
[0028] 本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：本發(fā)明針對(duì)各類配用電業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)承載于同一無(wú)線接入 網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)通信系統(tǒng)，進(jìn)行不同承載網(wǎng)絡(luò)適配及資源優(yōu)化分配，兼顧了操作的復(fù)雜度與方 案的最優(yōu)性，并且適用于所有體制的配用電無(wú)線通信接入網(wǎng)絡(luò)；特別地，本發(fā)明從機(jī)制上改 變?cè)械腝oS盡力而為服務(wù)模式，通過(guò)資源調(diào)度策略對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬、數(shù)據(jù)隊(duì)列進(jìn)行管理以優(yōu) 化網(wǎng)絡(luò)資源利用率。
【附圖說(shuō)明】
[0029] 圖1為本發(fā)明的算法處理流程圖。
[0030] 圖2為本發(fā)明的算法框圖。
[0031] 圖3為本發(fā)明基于的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
[0032] 圖4為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)收發(fā)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明 的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0034] 如圖1和2所示，一種配用電無(wú)線接入網(wǎng)中的資源調(diào)度方法，包括以下步驟：
[0035] 步驟一，根據(jù)調(diào)度優(yōu)先級(jí)函數(shù)計(jì)算出調(diào)度器中所有用戶待傳分組隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)， 然后將分組隊(duì)列按照優(yōu)先級(jí)高低排序。
[0036] 優(yōu)先級(jí)排序以傳輸時(shí)延為第一準(zhǔn)則。例如對(duì)時(shí)延敏感的報(bào)文優(yōu)先傳輸，即使在網(wǎng) 關(guān)設(shè)備重載的情況下，也要保證高優(yōu)先級(jí)的報(bào)文優(yōu)先傳遞。
[0037] 優(yōu)先級(jí)排序以分組信道容量為第二準(zhǔn)則。例如對(duì)與端口突發(fā)的大流量，網(wǎng)關(guān)設(shè)備 能夠在突發(fā)過(guò)程中優(yōu)先傳送，防止超出緩沖區(qū)，出現(xiàn)丟包的現(xiàn)象。
[0038] 步驟二，根據(jù)當(dāng)前調(diào)度周期內(nèi)調(diào)度緩沖區(qū)剩余分組用戶數(shù)，從排序后的隊(duì)列中，根 據(jù)優(yōu)先級(jí)從高到低選取η個(gè)用戶的隊(duì)列分組進(jìn)入調(diào)度緩沖區(qū)，參與當(dāng)前資源分配周期內(nèi)的 信道分配。
[0039] 步驟三，若調(diào)度緩沖區(qū)內(nèi)剩余分組用戶中包含有重傳分組，則優(yōu)先為重傳用戶分 配信道，然后執(zhí)行步驟四；若不含重傳分組，則直接執(zhí)行步驟四。
[0040] 步驟四，采用傳輸時(shí)延保證的信道分配準(zhǔn)則，為調(diào)度緩沖區(qū)內(nèi)剩余分組用戶分配 信道，若有信道剩余則執(zhí)行步驟五，否則執(zhí)行步驟六。
[0041] 步驟五，根據(jù)用戶信道條件為準(zhǔn)則，根據(jù)信道容量從高到低為用戶分組分配剩余 信道，直至將剩余信道分配完畢，用戶分組進(jìn)入所分配信道開(kāi)始傳輸。
[0042] 步驟六，分組傳輸完成后更新調(diào)度緩沖區(qū)數(shù)據(jù)，此時(shí)若調(diào)度緩沖區(qū)內(nèi)剩余分組用 戶數(shù)大于調(diào)度緩沖區(qū)最少用戶門(mén)限S，則返回步驟三，否則返回步驟一。
[0043] 如圖3所示為配用電無(wú)線接入網(wǎng)，是一種獨(dú)立于既有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、以承載資源方式 存在的接入網(wǎng)絡(luò)，并承擔(dān)必要的資源調(diào)度與管理，主要由現(xiàn)場(chǎng)終端、接入網(wǎng)關(guān)、承載網(wǎng)絡(luò)和 接入服務(wù)器、網(wǎng)管服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器構(gòu)成。其中，現(xiàn)場(chǎng)終端和接入網(wǎng)關(guān)部署在覆蓋區(qū)域的 各個(gè)接入節(jié)點(diǎn)上；接入服務(wù)器和網(wǎng)管服務(wù)器部署在配電網(wǎng)的調(diào)度、控制、營(yíng)銷和管理中心；