一種配用電無線接入網中的資源調度方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種配用電無線接入網中的資源調度方法，屬于電力信息通信技術領 域。
【背景技術】
[0002] 在智能電網中的配用電環節，有配電網開關站、配電室、環網柜、柱上開關、配電變 壓器、分布式能源站點、電動汽車充電站、配電線路、用戶小區集中器等多種中低壓配用電 設施。這些設施的"三遙"、集抄、遠程抄表、視頻監控、語音調度等業務將產生各種不同類型 的信息數據。
[0003] 為了實現該類電力信息通信需求，根據實際情況的不同，可以考慮采用鋪設通信 光纜、載波通信、利用無線公網、建設無線專網等不同方法。這些技術方法各自具有不同的 特點與優缺點。其中，建設無線專網具有覆蓋面廣、施工難度相對較低、實施周期相對較短、 組網靈活等優勢，已成為實現配用電通信的重要技術手段。
[0004] 同時，無線通信的頻譜資源十分寶貴。對于無線專網，國家無線電頻譜委員會分配 給電力系統的帶寬為20MHz，將承載未來眾多高帶寬需求的智能配用電業務；對于無線公 網，可供租用的頻帶也比較有限。因此，如何提高頻譜利用率，保證各類配用電業務數據準 確、及時傳送的同時增加系統的有效容量，避免系統擁塞或頻帶浪費，是配用電無線接入網 系統必須解決的問題。
[0005] 所謂無線資源管理，就是無線通信在現有的約束條件下對其有限的無線資源進行 合理分配，加強整個系統的協作，最大化系統資源的利用效率，來增加用戶的滿意度。其中， 為不同應用提供有區分的服務質量（Quality of Service，QoS) -直是網絡資源調度的核 心目標。當前配用電系統采用的無線通信方式主要是公網無線通信，承載業務較單一，且 QoS不可控。而目前領域內的無線資源管理也是主要著眼于公網移動通信，應用于配用電系 統的無線資源管理方案及QoS策略尚為空白。

【發明內容】

[0006] 為了解決上述技術問題，本發明提供了一種配用電無線接入網中的資源調度方 法。
[0007] 為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：
[0008] -種配用電無線接入網中的資源調度方法，包括以下步驟，
[0009] 步驟一，根據調度優先級函數計算出調度器中所有用戶待傳分組隊列的優先級， 然后將分組隊列按照優先級高低排序；
[0010] 步驟二，根據當前調度周期內調度緩沖區剩余分組用戶數，從排序后的隊列中，根 據優先級從高到低選取η個用戶的隊列分組進入調度緩沖區，參與當前資源分配周期內的 信道分配；
[0011] 步驟三，若調度緩沖區內剩余分組用戶中包含有重傳分組，則優先為重傳用戶分 配信道，然后執行步驟四；若不含重傳分組，則直接執行步驟四；
[0012] 步驟四，采用傳輸時延保證的信道分配準則，為調度緩沖區內剩余分組用戶分配 信道，若有信道剩余則執行步驟五，否則執行步驟六；
[0013] 步驟五，根據用戶信道條件為準則，根據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，用戶分組進入所分配信道開始傳輸；
[0014] 步驟六，分組傳輸完成后更新調度緩沖區數據，此時若調度緩沖區內剩余分組用 戶數大于調度緩沖區最少用戶門限S，則返回步驟三，否則返回步驟一。
[0015] 優先級排序以傳輸時延為第一準則，以分組信道容量為第二準則。
[0016] 依據不同業務對時延的敏感程度，配用電無線接入網中的業務分為4類：對話類， 流類，交互類和背景類。
[0017] 配用電無線接入網中的承載網絡包括以下情況；
[0018] 1)只有無線專網通道資源；
[0019] 2)只有無線公網通道資源；
[0020] 3)既有無線專網通道資源，又有無線公網通道資源。
[0021] 對不同承載網絡的適配方法為，
[0022] A)只有無線專網通道資源：
[0023] 由無線網絡基站內部的算法實現資源分配，進行資源調度和數據傳輸；
[0024] B)只有無線公網通道資源：
[0025] 首次利用無線公網通道時，接入網關隨機選擇某一通道；若資源請求響應超過時 限，則自動切換其他無線公網接入通道；下一次傳輸數據時，優先選擇前一次使用的無線公 網通道；
[0026] C)既有無線專網通道資源，又有無線公網通道資源：
[0027] 接入網關先通過無線專網申請傳輸資源；若申請成功，則按照A的流程完成資源 調度和數據傳輸；若無法申請到傳輸資源，則按照B執行。
[0028] 本發明所達到的有益效果：本發明針對各類配用電業務數據承載于同一無線接入 網絡的業務通信系統，進行不同承載網絡適配及資源優化分配，兼顧了操作的復雜度與方 案的最優性，并且適用于所有體制的配用電無線通信接入網絡；特別地，本發明從機制上改 變原有的QoS盡力而為服務模式，通過資源調度策略對網絡帶寬、數據隊列進行管理以優 化網絡資源利用率。
【附圖說明】
[0029] 圖1為本發明的算法處理流程圖。
[0030] 圖2為本發明的算法框圖。
[0031] 圖3為本發明基于的系統網絡架構。
[0032] 圖4為系統網絡的數據收發流程圖。
【具體實施方式】
[0033] 下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明 的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。
[0034] 如圖1和2所示，一種配用電無線接入網中的資源調度方法，包括以下步驟：
[0035] 步驟一，根據調度優先級函數計算出調度器中所有用戶待傳分組隊列的優先級， 然后將分組隊列按照優先級高低排序。
[0036] 優先級排序以傳輸時延為第一準則。例如對時延敏感的報文優先傳輸，即使在網 關設備重載的情況下，也要保證高優先級的報文優先傳遞。
[0037] 優先級排序以分組信道容量為第二準則。例如對與端口突發的大流量，網關設備 能夠在突發過程中優先傳送，防止超出緩沖區，出現丟包的現象。
[0038] 步驟二，根據當前調度周期內調度緩沖區剩余分組用戶數，從排序后的隊列中，根 據優先級從高到低選取η個用戶的隊列分組進入調度緩沖區，參與當前資源分配周期內的 信道分配。
[0039] 步驟三，若調度緩沖區內剩余分組用戶中包含有重傳分組，則優先為重傳用戶分 配信道，然后執行步驟四；若不含重傳分組，則直接執行步驟四。
[0040] 步驟四，采用傳輸時延保證的信道分配準則，為調度緩沖區內剩余分組用戶分配 信道，若有信道剩余則執行步驟五，否則執行步驟六。
[0041] 步驟五，根據用戶信道條件為準則，根據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，用戶分組進入所分配信道開始傳輸。
[0042] 步驟六，分組傳輸完成后更新調度緩沖區數據，此時若調度緩沖區內剩余分組用 戶數大于調度緩沖區最少用戶門限S，則返回步驟三，否則返回步驟一。
[0043] 如圖3所示為配用電無線接入網，是一種獨立于既有無線網絡、以承載資源方式 存在的接入網絡，并承擔必要的資源調度與管理，主要由現場終端、接入網關、承載網絡和 接入服務器、網管服務器、應用服務器構成。其中，現場終端和接入網關部署在覆蓋區域的 各個接入節點上；接入服務器和網管服務器部署在配電網的調度、控制、營銷和管理中心；