NB-IoT协议下智能电网上行信道资源分配算法研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:duokuo1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在当今社会物联网技术的发展过程中,智能电网的出现极大地满足了我国电力能源战略的要求。智能电网的应用不仅提高了人们的生活质量,而且加快了企业的前进步伐,从而促进社会走向安全、稳定、智能化的发展道路。为了不断升级改造智能电网系统,无线通信技术的应用已经成为了当今时代的发展趋势。基于NB-Io T协议的智能电网通信已经成为通信系统中重要的通信方式,同时也是智能电网行业的热门研究话题。NB-Io T网络协议被认为是满足用户严格要求的前提下智能电网快速发展的重要技术,本论文针对当NB-Io T协议应用到智能电网时,研究基于智能电网通信应用的上行信道的最大化吞吐率和丢包率问题。本文的主要研究工作为:1、分析了NB-Io T协议应用到智能电网建设中的优势以及无线通信网络上行信道的资源分配在当今世界的研究状况和发展趋势,研究了NB-Io T协议和智能电网中无线专网通信的技术特点。2、研究了一种新型概率约束规划模型的NB-Io T上行链路节能优化算法。首先建立NB-Io T网络下智能电网无线通信系统模型,且定义了最大吞吐率目标函数和丢包率计算公式,针对确定性线性规划的不足性,引入了随机概率性约束规划模型,运用了“样本平均近似”使得抽取一组样本来近似原问题,实现原模型的简化,再利用“大M方法”来转化概率性约束为大规模整数线性规划问题。并综合了Lagrange松弛法和信赖域思想的优点,构造出了一种有效的嵌套分解思想的算法。最后通过Matlab软件构建仿真环境进行仿真实验,最终结果表明本文算法相比NB-Io T上行信道的两种常用算法以及确定性资源在无线网络的分配的原始问题,在满足用户严格需求的前提下,考虑到传感器设备之间的公平性和抗干扰性,对于针对NB-Io T协议的无线专网基站构成的上行网络环境,能够较大的提高系统模型的吞吐率,降低丢包率。3、研究了一种基于用户对通信网络具有低时延要求的前提下,无线通信设备在NB-Io T网络上行信道的节能资源分配模型算法。根据无线通信网络的特点和NB-Io T网络上行SC-FDMA网络资源分配的要求,建立了基于NB-Io T智能电网无线通信网络下的系统模型和定义了最大化吞吐率的目标函数。再采用了样本平均近似变换和大M方法的全局线性化优化的特性,以及引入乘子罚函数法使该问题模型转化为具有线性约束的规划问题模型。最后通过matlab配置搭建YALMIP和CPLEX求解的仿真环境,利用CPLEX求解器进行仿真求解。仿真实验结果表明,相比较于贪婪算法(Greedy algorithm)和节能调度算法(Energy-Efficient Scheduling algorithm,EES)和确定性资源在无线网络资源分配的方案,除了能够满足传感器设备传输的抗干扰能力和服务满意度,本章所提出的算法还能够降低数据包丢失的概率,并且很大程度上提高了系统模型数据传输的吞吐率。
其他文献
金属有机框架(MOFs)是由金属离子或金属簇和具有自组装配位键的有机桥联配体构成的一种新型多孔材料,具有独特的物理和化学性质。与传统多孔材料相比,MOFs具有高的孔隙度,大
森林蓄积量作为森林资源监测的重要指标,传统的森林资源调查周期长、工作强度大、操作比较困难,急需一种快捷简便的方法代替传统的森林资源调查。如何充分利用3S技术,建立森
膜计算(Membrane Computing)是自然计算领域的一个新兴分支,其计算模型是从活细胞结构和功能或者细胞群协作中抽象出来的一种分布式、并行计算模型,具有离散性、非确定性、可拓展性和模块化等显著特点。大熊猫是中国国宝和世界生物多样性保护的旗舰物种,受到国内外研究者的广泛关注,包括大熊猫的数量、年龄组成结构以及引起种群动态变化的各种因素,这些研究对管理和研究大熊猫具有重要意义。不同于传统数理
近年来,我国雾霾问题被推上高潮,其中京津冀地区为PM2.5污染的重灾区。为提高雾霾预警准确率,间接降低雾霾天气对人们生产生活造成的危害,本文研究了京津冀地区雾霾特征提取
微波光子滤波器是基于光域对微波信号进行频率选择和滤波处理的设备,在保留了微波技术和光子技术两者优点的同时,相比传统电域处理的滤波器具有速度快、带宽大、抗电磁干扰、
为解决传统打磨机器人的弊端,提出一种结构简单、适应复杂曲面、角度实时反馈的仿人手打磨的卫生陶瓷修坯机械手机构,同时对修坯机械手的机构、机器人腕部变化进行了分析,对
A国原油管道项目投产于2011年5月,是中石油支持A国经济发展而建设的集油田、管道、炼厂于一体的上下游一体化项目,项目包含两条总长度超500公里的原油管线,一条是A国国内经济
新疆东天山是我国重要的岩浆型铜镍矿床产出地,已发现的与铜镍矿床有关的镁铁-超镁铁质岩体集中分布于东天山东段的康古尔-黄山镁铁-超镁铁岩带内。近年来,在东天山西段先后发现了白鑫滩和路北铜镍矿床,为探讨土墩以西铜镍矿成矿作用及找矿潜力提供给了可能。前人对东天山东段,特别是康古尔-黄山韧性剪切带及其两侧产出的镁铁-超镁铁质岩体的研究程度较高,取得了诸多成果,但具体到矿床(岩体)的岩浆演化过程及导致硫饱和
如今,卫生陶瓷作为一种新型工业产品面临着巨大的机遇与挑战。修坯打磨是卫生陶瓷制作过程中一个重要的环节,但人工打磨存在很多不足。因此设计了一种3-DOF混联打磨机械手,对
云南蕊木(Kopsia officinalis)富含生物活性广泛的单萜吲哚生物碱。目前,国内外学者已从该植物中分离鉴定了一系列骨架复杂,种类繁多的单萜吲哚生物碱,且不断有新成分发现。为