智能配用電通信網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究
本文選題:配用電通信 + 資源分配 ; 參考:《華北電力大學(xué)(北京)》2014年博士論文
【摘要】:配用電通信網(wǎng)支撐電力“配電”和“用電”兩個(gè)重要生產(chǎn)環(huán)節(jié),是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)“雙向數(shù)據(jù)互動(dòng)為基礎(chǔ),精細(xì)化智能管理”的關(guān)鍵。目前,國內(nèi)外缺乏對(duì)配用電通信網(wǎng)的系統(tǒng)研究,因此,需要依據(jù)配用電網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和業(yè)務(wù)接入節(jié)點(diǎn)分布規(guī)律,融合應(yīng)用多種通信介質(zhì)構(gòu)造配用電通信網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景模型,研究配用電業(yè)務(wù)模型、資源分配優(yōu)化模型、節(jié)點(diǎn)部署模型等,力求實(shí)現(xiàn)配用電通信網(wǎng)的智能擁塞管理與流量均衡,提升QoS服務(wù)質(zhì)量。首先,基于配用電通信網(wǎng)的多介質(zhì)融合應(yīng)用場(chǎng)景和業(yè)務(wù)斷面模型分析了配用電業(yè)務(wù)屬性和流量特征,提出了配用電業(yè)務(wù)的靜態(tài)優(yōu)先級(jí)CoS參數(shù)和靜態(tài)QoS參數(shù),并基于層次分析法的多屬性判斷形成加權(quán)公平性QoS調(diào)度參數(shù),建立了配用電業(yè)務(wù)模型,有利于基于業(yè)務(wù)權(quán)重動(dòng)態(tài)調(diào)整和合理分配業(yè)務(wù)占用資源。其次,針對(duì)單獨(dú)物理層資源分配未考慮業(yè)務(wù)中諸如延遲和丟包率等QoS要求的問題,基于資源跨層調(diào)度思想,將物理層的功率和吞吐量等指標(biāo)、鏈路層的延遲和丟包率等指標(biāo)、與應(yīng)用層的業(yè)務(wù)模型等指標(biāo)綜合考慮,提高系統(tǒng)資源利用率和資源分配公平性。先提出了一種基于用戶緊急度和業(yè)務(wù)公平性因子相結(jié)合的單OFDM周期內(nèi)的跨層資源分配算法,在保證用戶公平性的同時(shí)盡量滿足各業(yè)務(wù)QOS需求;再提出一種基于QoS偏離度的混合業(yè)務(wù)公平性與速率自適應(yīng)相結(jié)合的長周期(多個(gè)OFDM周期)內(nèi)的跨層資源分配優(yōu)化算法,滿足多用戶混合業(yè)務(wù)資源分配的多目標(biāo)要求;再針對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的資源分配包括網(wǎng)關(guān)間的資源分配和網(wǎng)關(guān)內(nèi)各用戶間的子載波和功率資源分配兩種形式,在分析傳統(tǒng)單網(wǎng)關(guān)下資源分配的基礎(chǔ)上,提出了中繼型和復(fù)合型兩種多網(wǎng)關(guān)OFDM2A系統(tǒng)的分布式資源分配算法,主網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)先將系統(tǒng)物理信道資源分配給子網(wǎng)關(guān),進(jìn)而子網(wǎng)關(guān)再分配給各業(yè)務(wù)用戶,并通過增加子網(wǎng)關(guān)二級(jí)緩存和負(fù)載因子判斷以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡,在保證各業(yè)務(wù)QoS的前提下實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)吞吐量最大化。最后,針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在實(shí)現(xiàn)配用電通信網(wǎng)延伸覆蓋時(shí)因節(jié)點(diǎn)能量有限、易過早失效問題,先提出無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在配電網(wǎng)應(yīng)采用“鏈?zhǔn)椒植紴橹、環(huán)式網(wǎng)狀為輔”的弱環(huán)狀的部署模型,研究改進(jìn)了基于弱環(huán)狀部署的AODV平面路由算法;再提出了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在用電網(wǎng)應(yīng)采用非均勻蜂窩的“立體網(wǎng)狀”的部署模型,并研究改進(jìn)了基于非均勻蜂窩狀分簇LEACH立體路由算法。
[Abstract]:The use of electrical communication network to support the two important production links of power distribution and electricity use is the key to realize the "two-way data interaction" and "fine intelligent management" for the smart grid. At present, there is a lack of systematic research on the distribution of electrical communication networks at home and abroad. Therefore, the distribution rules of the electric network architecture and the service access node need to be used according to the network. In order to realize the intelligent congestion management and flow balance and improve the quality of QoS service, the multi media fusion application field based on the electrical communication network is used. The view and business section model are used to analyze the property and flow characteristics of the electrical service. The static priority CoS parameters and static QoS parameters are proposed, and the weighted fairness QoS scheduling parameters are formed based on the multi attribute judgment of the analytic hierarchy process. The distribution of electrical business model is established, which is beneficial to the dynamic adjustment and rationality of the business weight. Secondly, in view of the problem that the individual physical layer resource allocation does not consider the problem of QoS requirements such as delay and packet loss rate in the business, based on the idea of resource cross layer scheduling, the index of the power and throughput of the physical layer, the delay and the packet loss rate of the link layer, and the service model of the application layer are considered and improved. System resource utilization and resource allocation fairness. First, a cross layer resource allocation algorithm based on the combination of user emergency and business fairness factor in a single OFDM cycle is proposed. In order to ensure the fairness of the user and satisfy the QOS requirements of each business as much as possible, a kind of fairness and rate of mixed services based on the deviation degree of QoS is proposed. The optimization algorithm of cross layer resource allocation in a long period (multiple OFDM cycle) is combined to meet the multi-objective requirements of multi user mixed service resource allocation, and then the resource allocation of the communication network includes two forms of resource allocation among gateways, subcarriers and power resource allocation among various users in the gateway. On the basis of resource allocation under the gateway, a distributed resource allocation algorithm for two kinds of multiple gateway OFDM2A systems is proposed. The main network joint points the system physical channel resources to the sub gateway first, and then the sub gateway is reassigned to each service user, and the network is judged by increasing the two level cache of the sub gateway and the load factor to realize the network. The network load is balanced, and the system throughput is maximized under the premise of guaranteeing the QoS of each service. Finally, the wireless sensor network should adopt the "chain distribution mainly, the ring network is supplemented" in the distribution network for the wireless sensor network, which is due to the limited energy of the node and the premature failure. The weak ring deployment model is used to improve the AODV plane routing algorithm based on the weak ring deployment, and the "three-dimensional network" deployment model of the wireless sensor network should be used in the power grid, and the research and improvement of the LEACH stereo routing algorithm based on the non-uniform honeycomb honeycomb clustering is also improved.
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TM73
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,本文編號(hào):1859447
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