CN111511031A - 一种基于电力业务特征的频率分配方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于电力业务特征的频率分配方法及系统，该方法包括：获取各待接入电力业务的频率请求，并判断所有待接入电力业务的频率请求总和是否超过当前可用频率资源；当频率请求总和超过当前可用频率资源时，获取每个待接入电力业务的业务特征信息，并根据业务特征信息计算每个待接入电力业务的综合优先级；对各待接入电力业务对应的综合优先级进行排序，并根据排序结果依次进行频率资源的分配。通过实施本发明，实现了在优先保证紧急重要业务频率需求的同时兼顾公平性的频率分配方案，提高了频率分配方案与电力业务实际需求情况的匹配度，进而提高了频率分配方案的合理性以及频谱资源的利用率，对保障电力业务服务质量具有重要意义。

Description

一种基于电力业务特征的频率分配方法及系统

技术领域

本发明涉及计算机网络应用技术领域，具体涉及基于电力业务特征的频率分配方法及系统。

背景技术

随着5G技术的快速发展，无线通信网络与电力业务的融合应用不断深入，越来越多的电力业务使用无线网络进行承载。但频率资源是有限的资源，如何在有限的资源条件下，通过高效科学的频率分配等方式来满足更多的业务接入需求，提高频谱资源利用率，对提高网络性能就有重要意义。

目前，常见的频率分配算法包括轮询、最大载干比等算法和比例公平算法等。这些算法多以用户的公平性及系统吞吐量作为频率分配方案的参考依据。而由于电力不同类型业务的防护需求不同，例如：在归属于生产控制大区类的具体业务中，部分业务对时延要求高、部分业务对可靠性要求高、部分业务重要程度高等，不同业务在实际工作中对频率资源的分配要求存在差异，比如：实时性业务需要立即获得频谱资源，如果无法及时获得频谱资源，将影响业务的执行。在频谱资源受限时，现有的频率分配算法在进行频率分配时，忽略了各类业务对频谱资源的需求特点，如果直接将现有的频率分配方法应用在电力业务中会出现频率分配方案与电力业务的实际工作要求不符的情况，造成频率分配方案不合理、频谱资源利用率低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于电力业务特征的频率分配方法及系统，以克服现有技术中在频谱资源受限时，现有的频率分配算法难以适应各类业务对频谱资源的需求特点，造成频率分配方案不合理、频谱资源利用率低的问题。

本发明实施例提供了一种基于电力业务特征的频率分配方法，包括：获取各待接入电力业务的频率请求，并判断所有待接入电力业务的频率请求总和是否超过当前可用频率资源；当所述频率请求总和超过所述当前可用频率资源时，获取每个待接入电力业务的业务特征信息，并根据所述业务特征信息计算每个所述待接入电力业务的综合优先级，所述业务特征信息包括：时延要求、服务质量要求及历史接入信息；对各待接入电力业务对应的综合优先级进行排序，并根据排序结果依次对各待接入电力业务进行频率资源的分配。

可选地，所述根据所述业务特征信息计算每个所述待接入电力业务的综合优先级，包括：根据所述历史接入信息计算公平性参数值，所述历史接入信息包括所述待接入电力业务发起的历史接入请求次数及历史成功接入次数；根据所述时延要求计算紧迫性参数值；根据所述服务质量要求计算重要性参数值；根据所述公平性参数值、所述紧迫性参数值及所述重要性参数值计算所述综合优先级。

可选地，所述公平性参数值按照如下公式进行计算：

其中，F_i表示待接入电力业务i的公平性参数值，f_i2表示待接入电力业务i发起的历史接入请求次数，f_i1表示待接入电力业务i历史成功接入次数，i表示待接入电力业务的编号，i为正整数。

可选地，所述紧迫性参数值按照如下公式进行计算：

其中，T_i表示待接入电力业务i的紧迫性参数值，t_i1表示待接入电力业务i的时延要求，t₀表示平均接入时延，i表示待接入电力业务的编号，i为正整数。

可选地，所述重要性参数值按照如下公式进行计算：

其中，R_i表示待接入电力业务i的重要性参数值，QoS_i表示待接入电力业务i的服务质量要求，arg max(QoS_i)表示所有待接入电力业务中服务质量要求的最大值，i表示待接入电力业务的编号，i为正整数。

可选地，所述对待接入电力业务进行频率资源的分配，包括：根据所述待接入电力业务的频率请求确定待分配频率的带宽；根据所述待接入电力业务的历史接入信息对待分配频率的带宽进行调整，并将调整后的带宽分配给所述待接入电力业务。

可选地，在将调整后的带宽分配给所述待接入电力业务之前，还包括：从所述频率请求中获取所申请带宽的预估调制编码等级；获取调整后的带宽所对应的实际调制编码等级；根据所述预估调制编码等级与所述实际调制编码等级的关系对调整后的带宽进行而二次调整。

本发明实施例还提供了一种基于电力业务特征的频率分配系统，包括：获取模块，用于获取各待接入电力业务的频率请求，并判断所有待接入电力业务的频率请求总和是否超过当前可用频率资源；处理模块，当所述频率请求总和超过所述当前可用频率资源时，所述处理模块用于获取每个待接入电力业务的业务特征信息，并根据所述业务特征信息计算每个所述待接入电力业务的综合优先级，所述业务特征信息包括：时延要求、服务质量要求及历史接入信息；分配模块，用于对各待接入电力业务对应的综合优先级进行排序，并根据排序结果依次对各待接入电力业务进行频率资源的分配。

本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行本发明实施例提供的基于电力业务特征的频率分配方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行本发明实施例提供的基于电力业务特征的频率分配方法。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供了一种基于电力业务特征的频率分配方法及系统，通过获取各待接入电力业务的频率请求，判断所有待接入电力业务的频率请求总和是否超过当前可用频率资源，如果超过，则获取每个待接入电力业务的业务特征信息，并根据业务特征信息计算该待接入电力业务的综合优先级，并对综合优先级进行排序，按照排序结果依次进行频率资源的分配。从而在频率资源受限时，通过充分考虑公平性、紧迫性、重要性等多种分配参考因素，根据各个待接入电力业务自身的时延要求、服务质量业务及历史接入信息等业务特征信息确认各个待接入电力业务频率分配顺序，实现了在优先保证紧急重要业务频率需求的同时兼顾公平性的频率分配方案，提高了频率分配方案与电力业务实际需求情况的匹配度，进而提高了频率分配方案的合理性以及频谱资源的利用率，对保障电力业务服务质量具有重要意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的基于电力业务特征的频率分配方法的流程图；

图2为本发明实施例中物理小区与逻辑小区的映射关系示意图；

图3为本发明实施例中小区边缘干扰示意图；

图4为本发明实施例中控制类小区的频率共享示意图；

图5为本发明实施例中非控制类小区的频率共享示意图；

图6为本发明实施例中的基于电力业务特征的频率分配系统的结构示意图；

图7为本发明实施例中的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

目前现有的频率分配算法包括轮询、最大载干比和比例公平算法。轮询算法旨在保证用户公平性最大化，用户之间的优先级相等，用户按照某个特定的顺序轮流使用相同的资源，这种方法虽然保证了用户公平性但是没有考虑用户实际信道条件，系统吞吐量较低。最大载干比算法与轮询算法想反，追求系统吞吐量最大化，每次分配都保证资源分配给最优用户，但是用户之间公平性较低。比例公平算法在以上两种算法的基础上，寻找一个平衡，考虑系统吞吐量的同时兼顾公平性。而以上现有的频率分配思路均是以用户公平性或系统吞吐量作为频率分配的参考因素，在具体应用至电力业务时，由于不同电力业务具有各自独特的防护需求，例如实时性电力业务在实际应用中需要及时获得频率分配才能保障业务的顺利进行，一旦频率分配不及时或者所分配到的频率带宽小于频率请求，将大大影响该业务的服务质量，因此，难以将传统的频率分配算法在电力业务中直接应用，急需一种能够更加高效科学并且符合电力业务的业务特点的频率分配方法。

基于此，本发明实施例提供了一种基于电力业务特征的频率分配方法，以克服目前传统频率分配方法难以适应电力业务具体业务特点的问题。不同于公网的频谱共享方式，电力业务因安全防护规定，生产控制大区业务需要与管理信息大区业务进行严格的物理隔离，在空口侧的表现为频率资源需要进行隔离，也即频率资源不能实现全业务资源共享。需要说明的是，本发明实施例所提供的基于电力业务特征的频率分配方法，是应用在事先已经将频谱资源按照生产控制大区业务和管理信息大区业务两大类进行频谱资源分配之后，针对同属于相同大区的各个待接入电力业务进行频率分配的方法，例如：生产控制大区所获得的整体频谱资源的频率总带宽为B，则本发明实施例所提供的基于电力业务特征的频率分配方法是实现将频率总带宽为B在生产控制大区中的各个待接入电力业务之间进行频率分配，如图1所示，该基于电力业务特征的频率分配方法具体包括：

步骤S1：获取各待接入电力业务的频率请求，并判断所有待接入电力业务的频率请求总和是否超过当前可用频率资源。在实际应用中，基站覆盖范围内的电力业务终端向基站发出接入请求，该接入请求中包括该电力业务的频率请求即其所需要的频率资源的大小，基站通过判断所有待接入电力业务的请求总和是否超过当前基站可用的频率资源，如果当前可用频率资源充足则直接为每个待接入电力业务分配其所申请的频率资源，所有电力业务的需求均可得到满足，然而在实际应用中，基站的频率资源是有限的，通常无法同时满足所覆盖范围内所有待接入电力业务的频率需求，因此需要对有限的频率资源进行更为合理的分配以尽可能保障各个电力业务的正常运行。

步骤S2：当频率请求总和超过当前可用频率资源时，获取每个待接入电力业务的业务特征信息，并根据业务特征信息计算每个待接入电力业务的综合优先级，业务特征信息包括：时延要求、服务质量要求及历史接入信息。在实际应用中，由于不同电力业务的防护需求不同，例如：实时性电力业务对时延的要求高，则这类电力业务需要及时分配频率资源，有的电力业务对服务质量要求高，则该类电力业务需要分配单独的频率资源以免与其他电力业务共享频率资源影响服务质量等。并且各个不同电力业务还应该都具备接入基站以获取频率资源的机会，因此，在对当前可用频率资源进行分配时，应进行分配优先级的区分，本发明实施例通过综合考虑各个电力业务的业务特征信息，计算出各个电力业务的综合优先级，该综合优先级充分考虑了公平性、紧迫性、重要性等多种分配参考因素，使得有限频率资源的分配更加合理和科学。

具体地，在一实施例中，上述的步骤S2中根据业务特征信息计算每个待接入电力业务的综合优先级，具体包括如下步骤：

步骤S21：根据历史接入信息计算公平性参数值，历史接入信息包括待接入电力业务发起的历史接入请求次数及历史成功接入次数。具体地，上述的公平性参数值按照如下公式(1)进行计算：

其中，F_i表示待接入电力业务i的公平性参数值，f_i2表示待接入电力业务i发起的历史接入请求次数，f_i1表示待接入电力业务i历史成功接入次数，i表示待接入电力业务的编号，i为正整数。

在实际应用中，所有的电力业务均需要接入基站获得频率资源，以保障各个电力业务的正常运行，在频率资源不足时，如果某一电力业务多次申请接入但是一直未成功接入基站，为了避免影响其电力业务正常运行，则需要优先为其分配频率资源，而如果电力业务每次接入申请后都能成功接入基站，则在其再次发出接入请求时，可以优先保障其他电力业务接入。因此，本发明实施例通过设置公平性参数值，来保障频率分配过程中各个电力业务获得频率资源的公平性，例如：对于某一电力业务A，其发起的历史接入请求次数为10次，而其成功接入次数为0，则说明该电力业务A迟迟未获得频率资源的分配，则需要优先为其分配频率资源以免影响该电力业务A的正常运行；而对于另一电力业务B，发起的历史接入请求次数为10次，而其历史成功接入次数为10，则说明该电力业务B的频率资源保障很充足，出于公平性考虑，可以延后再为电力业务B分配频率资源。

步骤S22：根据时延要求计算紧迫性参数值。具体地，上述的紧迫性参数值按照如下公式(2)进行计算：

其中，T_i表示待接入电力业务i的紧迫性参数值，t_i1表示待接入电力业务i的时延要求，t₀表示平均接入时延，i表示待接入电力业务的编号，i为正整数。需要注意的是，在实际应用中，由于当紧迫性参数值为负值时，其与公平性参数值及重要性参数值计算综合优先级会间接影响其他参数值的结果，进而影响综合优先级结果的准确性。因此，为了保证综合优先级各个参考因素之间的相互独立，需要将T_i设置为大于等于0，即如果出现T_i<0的情况，则重置T_i为0，进而保障综合优先级的准确性。

在实际应用中，出于实际电力业务需求的考虑，一些紧急的电力业务对时延要求较高，一旦频率资源分配不及时将影响电力业务正常运行，对于这类电力业务往往需要优先获得频率资源的分配，而一些非实时性的电力业务可以在频率资源相对充足时延后分配，因此，本发明实施例通过设置紧迫性参数值，来保障频率分配过程中优先保障对频率资源需求紧急的电力业务，例如：假设基站的平均接入时延为5s，某一电力业务A，其接入时延要求为3s以内，另一电力业务B，其接入时延要求为10s以内，则处于电力业务紧迫性的考虑，可以优先为电力业务A分配频率资源以保证其在接入时延要求内接入基站以获得频率资源，而电力业务B延后接入也不会影响业务的正常运行，从而通过合理安排频率资源的分配顺序，在尽可能保证各个电力业务的正常运行的前提下，提高了频率资源的利用效率。

步骤S23：根据服务质量要求计算重要性参数值。具体地，上述的重要性参数值按照如下公式(3)进行计算：

其中，R_i表示待接入电力业务i的重要性参数值，QoS_i表示待接入电力业务i的服务质量要求，arg max(Qos_i)表示所有待接入电力业务中服务质量要求的最大值，i表示待接入电力业务的编号，i为正整数。

在实际应用中，出于实际电力业务需求的考虑，一些重要的电力业务对服务质量的要求较高，通常需要分配独立的频率资源，一旦与其他电力业务共享频率资源则可能影响电力业务正常运行，对于这类电力业务往往需要优先获得独立频率资源的分配，而一些服务质量要求较低的电力业务在频率资源不足时可以与其他电力业务共享频率资源以保障电力要求正常运行，因此，本发明实施例通过设置重要性参数值，来保障频率分配过程中优先保障服务质量高的电力业务。

步骤S24：根据公平性参数值、紧迫性参数值及重要性参数值计算综合优先级。具体地，上述的综合优先级可以通过如下公式(4)计算：

P_i＝F_i+T_i+R_i (4)

其中，P_i表示待接入电力业务i的综合优先级数值，F_i表示待接入电力业务i的公平性参数值，T_i表示待接入电力业务i的紧迫性参数值，R_i表示待接入电力业务i的重要性参数值，i表示待接入电力业务的编号，i为正整数。

需要说明的是，在本发明实施例中上述的综合优先级的计算是以公平性参数值、紧迫性参数值及重要性参数值直接求和为例进行的说明，在实际应用中，该综合优先级的计算方式还可以通过为上述公平性参数值、紧迫性参数值及重要性参数值分别赋予不同的权重值，各个权重值的大小可以根据电力业务的实际需求进行调整，例如：在频率分配时如果对公平性要求较高则可以增大公平性参数值的权重，而如果对接入时延要求更高则可以增大紧迫性参数值的权重值等，本发明并不以此为限。

步骤S3：对各待接入电力业务对应的综合优先级进行排序，并根据排序结果依次对各待接入电力业务进行频率资源的分配。在实际应用中，通过对待接入基站的各个电力业务的综合优先级进行从大到小的排序，综合优先级数值越高的电力业务越优先分配频率资源，使得有限的频率资源分配的符合电力业务实际的需求特点，分配方案更加合理和科学，从而保障各个电力业务的服务质量。

具体地，在一实施例中，上述的步骤S3中对待接入电力业务进行频率资源的分配，具体包括如下步骤：

步骤S31：根据待接入电力业务的频率请求确定待分配频率的带宽。在实际应用中，该频率请求中包括该电力业务申请接入基站的初始申请频率的带宽Bi，该Bi即为该电力业务的待分配频率带宽。

步骤S32：根据待接入电力业务的历史接入信息对待分配频率的带宽进行调整。在实际应用中，该历史接入信息中还包括该待接入电力业务在历史上申请接入基站每次实际使用的频率带宽和每次申请的频率带宽，由于部分电力业务处于保障自身业务的正常运行等情况的考虑，可能会申请超过其自身实际需要的频率带宽，如果直接为其分配其所申请的频率带宽则可能造成基站整体频率资源的浪费，本发明实施例通过根据待接入电力业务历史频率申请数据对待分配频率的带宽进行合理的调整，既满足了电力业务的工作需求，又避免了频率资源的浪费，从而提高了频率资源的利用率。

具体地，可以通过引入可信度因子的方式对待分配频率的带宽进行调整，具体如公式(5)所示：

Bi_B＝Bi*Ki (5)

其中，Bi_B表示调整后的待分配频率的带宽，Bi表示初始申请频率的带宽，Ki表示可信度计算因子。

在实际应用中，上述公式中的Ki可通过该电力业务每次实际使用频率带宽与每次申请频率带宽比值的期望值E来表示。需要说明的是，这里的E是计算频率使用结果的期望值，不仅考虑值的大小，也考虑具体的分布概率，相对于平均的方法更加科学。

步骤S33：从频率请求中获取所申请带宽的预估调制编码等级。

步骤S34：获取调整后的带宽所对应的实际调制编码等级。

在实际应用中，各个电力业务在申请接入基站时通常会根据当前频率信道质量对应的预估调制编码等级来申请接入频率的带宽，而实际参与分配的频率带宽也会有目标频段对应的调制编码等级，不同的调制编码等级对应的频谱效率不同，此为本领域技术人员的公知常识，在此不再进行赘述。

步骤S35：根据预估调制编码等级与实际调制编码等级的关系对调整后的带宽进行而二次调整，并将调整后的带宽分配给待接入电力业务。一般来说，申请带宽Bi时，电力业务假设接入的信道质量一般，这样调制编码等级比较低，发起申请的频率带宽就比较大，但实际分配的频率质量可能会好于预估的质量。比如发起申请时，预估的调制编码是QPSK，而实际待分配的目标频段对应的调制编码等级是16QAM，这样频谱效率提高了2倍，相应的分配频率的带宽如果减少2倍，依然可以满足电力业务的实际需求，从而通过根据预估调制编码等级与实际调制编码等级的关系对调整后的带宽进行而二次调整的方式可以进一步提高频谱资源使用效率。

在实际应用中，可以通过如下公式(6)对对调整后的带宽进行而二次调整：

其中，

表示最终分配的频率带宽，Bi_B表示调整后的待分配频率的带宽，Gi表示申请带宽Bi时预估的调制编码等级与调整后的待分配频率的带宽的目标频段对应的调制编码等级的比值。

下面将结合在电力系统中的各个基站的实际应用情况，对本发明实施例提供的基于电力业务特征的频率分配方法的时间应用场景及应用过程如下：

步骤S101：每个基站识别待接入的电力业务类型并进行业务分类。具体地，业务分类分为两大类，为控制类和非控制类，控制类对时延要求高，承载质量要求高，且根据电力业务安全防护规定，需要与非控制类的业务进行物理隔离，这里的控制类是指归属于生产控制大区类的具体业务，部分业务对时延要求高、部分业务对可靠性要求高，这里的非控制类业务是指管理信息类的业务，对时延或可靠性要求不敏感的业务。

步骤S102：基于业务分类结果，每个基站的扇区进行小区划分。具体地，为每类业务分配一个单独小区cell，一般来说，单个基站的扇区为3个，同一扇区下，根据业务分类，分为2个小区，如附图2所示，满足控制类和非控制列两类业务的接入需求，具体业务接入时，通过不同的广播信道进行区分。这里划分的2个小区都是逻辑概念，2个小区的覆盖范围可能重叠在同一个物理区域，在同一个物理区域范围内存在控制类和非控制类的业务。

步骤S103：各基站统计待接入业务的频谱需求情况，确定频率资源分配的比例。具体地，两类业务分配的频率比例，是根据两类的频谱需求总和来决定。

首先，如图2所示，同一基站三扇区下的各小区内同类业务的频谱需求M11，M12，M13，M21，M22，M23，并按大小进行排序；其次，累加同类业务的频谱需求，也即控制类的频谱需求M1＝M11+M12+M13和非控制类的频谱需求M2＝M21+M22+M23；然后，控制类分配的频率资源为αM，非控制类分配的频率资源为(1－α)M；根据两类业务的需求占比，按比例对基站可用的频率资源M进行分配，如果M1+M2≤M，那可以为两类业务同时单独分配并完全隔离的频率资源，而如果大于M，就按比例方法来进行分配。

具体地，设M1/(M1+M2)＝α，则控制类的分配的为αM，非控制类为(1－α)M。这里需要注意的是：同一基站的3个控制类的小区，假设完全满足控制业务需求的每个小区的频率分为M11，M12，M13，按大小排序，假设M11＞M12＞M13，αM需要满足下面条件：M11≤αM≤M11+M13当αM小于M11时，αM最小取值为M11，剩余的资源分配给非控制类。这是因为，可能存在非控制类业务占用需要特别大的情况，这样控制类分配的就特别少，当分配到的控制类资源小于小区中最大频率需求时，无法保证控制类业务并发时的接入需求，进而无法保证接入时延和质量。比如，基站可用资源为18MHz，控制类业务的三个小区频率需求分别为8MHz，1MHz，1MHz，非控制类的三个小区频率需求分别为5MHz，8MHz，7MHz，按比例分配的方法，控制类分配到的频率为6MHz，小于小区内最大频率需求8MHz，当这个小区并发接入时，分配到的6MHz无法满足同时接入需求，此时，需调整控制类分配的频率为8MHz，剩余的10MHz分配给非控制类。

上述的αM没有取三个小区的需求累加和，是因为控制类业务不同于实时采集类业务，业务发生的周期不是实时采集，也即不需实时在线，所以，正常情况下，αM是能满足控制类的业务接入需求的，如果不够用了，就采用频率共享或者时域共享的方式来满足需求，对于频率共享，可共享选择非控制类的频率资源，对于时隙共享，可将每帧划分为3个调度时隙的方式来处理，每个小区在不同的时隙进行调度。

无线干扰是影响无线通信质量的重要因素，尤其小区边缘的干扰将会严重影响小区边缘用户的通信质量。如图3所示，因频率资源短缺的限制，A3\B2\C1区域的边缘分配频率可能出现不正交的情况，进而导致无线干扰。

针对以上问题，本发明实施例采用以下的频率共享方法来解决干扰。

对于控制类业务，三个小区的频谱资源做与处理，如图4所示，找出三个频率完全独立的部分，完全给该区域使用，重叠区域的频率，有两种处理方法，一是与同基站的邻小区交换，利用邻小区没有同时通信的机会，找到不重叠的部分进行交换使用，二是作为三个边缘相邻小区的共享频率。这里的处理原则是，先保证至少一个边缘小区使用完全专用的频率，剩余的一个或两个小区使用共享频率，采用时隙调度的方式接入，然后利用本发明实施例提供的基于电力业务特征的频率分配方法进行接入；对于非控制类业务，因为对业务质量要求不高，三个小区的频谱资源做或处理，如图5所示，三个频段取并集，采用完全共享的方式接入。

步骤S104：各基站采集统计剩余可用的频率资源信息并上报上层管理中心。

然后对剩余可用的频率资源进行分配，完成业务接入基站的具体实际应用过程为：

1)确定可参与分配的频率总带宽B；

2)当所有待接入业务的频率需求总和小于可用频率资源总带宽B时，为所有业务同时分配其申请的资源；

3)当频率需求总和大于可用频率资源时，应用本发明实施例提供的基于电力业务特征的频率分配方法对剩余可用的频率资源进行分配；

4)基站根据分配结果，为业务终端分配资源，完成业务接入。

通过上述步骤S1至步骤S3，本发明实施例提供的基于电力业务特征的频率分配方法，通过获取各待接入电力业务的频率请求，判断所有待接入电力业务的频率请求总和是否超过当前可用频率资源，如果超过，则获取每个待接入电力业务的业务特征信息，并根据业务特征信息计算该待接入电力业务的综合优先级，并对综合优先级进行排序，按照排序结果依次进行频率资源的分配。从而在频率资源受限时，通过充分考虑公平性、紧迫性、重要性等多种分配参考因素，根据各个待接入电力业务自身的时延要求、服务质量业务及历史接入信息等业务特征信息确认各个待接入电力业务频率分配顺序，实现了在优先保证紧急重要业务频率需求的同时兼顾公平性的频率分配方案，提高了频率分配方案与电力业务实际需求情况的匹配度，进而提高了频率分配方案的合理性以及频谱资源的利用率，对保障电力业务服务质量具有重要意义。

本发明实施例还提供了一种基于电力业务特征的频率分配系统，如图6所示，该基于电力业务特征的频率分配系统包括：

获取模块1，用于获取各待接入电力业务的频率请求，并判断所有待接入电力业务的频率请求总和是否超过当前可用频率资源。详细内容参见上述方法实施例中步骤S1的相关描述。

处理模块2，当频率请求总和超过当前可用频率资源时，处理模块2用于获取每个待接入电力业务的业务特征信息，并根据业务特征信息计算每个待接入电力业务的综合优先级，业务特征信息包括：时延要求、服务质量要求及历史接入信息。详细内容参见上述方法实施例中步骤S2的相关描述。

分配模块3，用于对各待接入电力业务对应的综合优先级进行排序，并根据排序结果依次对各待接入电力业务进行频率资源的分配。详细内容参见上述方法实施例中步骤S3的相关描述。

通过上述各个组成部分的协同合作，本发明实施例提供的基于电力业务特征的频率分配系统，通过获取各待接入电力业务的频率请求，判断所有待接入电力业务的频率请求总和是否超过当前可用频率资源，如果超过，则获取每个待接入电力业务的业务特征信息，并根据业务特征信息计算该待接入电力业务的综合优先级，并对综合优先级进行排序，按照排序结果依次进行频率资源的分配。从而在频率资源受限时，通过充分考虑公平性、紧迫性、重要性等多种分配参考因素，根据各个待接入电力业务自身的时延要求、服务质量业务及历史接入信息等业务特征信息确认各个待接入电力业务频率分配顺序，实现了在优先保证紧急重要业务频率需求的同时兼顾公平性的频率分配方案，提高了频率分配方案与电力业务实际需求情况的匹配度，进而提高了频率分配方案的合理性以及频谱资源的利用率，对保障电力业务服务质量具有重要意义。

根据本发明实施例还提供了一种电子设备，如图7所示，该电子设备可以包括处理器901和存储器902，其中处理器901和存储器902可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。

处理器901可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器901还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器902作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明方法实施例中的方法所对应的程序指令/模块。处理器901通过运行存储在存储器902中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的方法。

存储器902可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器901所创建的数据等。此外，存储器902可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器902可选包括相对于处理器901远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器901。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

一个或者多个模块存储在存储器902中，当被处理器901执行时，执行上述方法实施例中的方法。

上述电子设备具体细节可以对应参阅上述方法实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read－Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid－StateDrive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种基于电力业务特征的频率分配方法，其特征在于，包括：

获取各待接入电力业务的频率请求，并判断所有待接入电力业务的频率请求总和是否超过当前可用频率资源；

当所述频率请求总和超过所述当前可用频率资源时，获取每个待接入电力业务的业务特征信息，并根据所述业务特征信息计算每个所述待接入电力业务的综合优先级，所述业务特征信息包括：时延要求、服务质量要求及历史接入信息；

对各待接入电力业务对应的综合优先级进行排序，并根据排序结果依次对各待接入电力业务进行频率资源的分配。

2.根据权利要求1所述的基于电力业务特征的频率分配方法，其特征在于，所述根据所述业务特征信息计算每个所述待接入电力业务的综合优先级，包括：

根据所述历史接入信息计算公平性参数值，所述历史接入信息包括所述待接入电力业务发起的历史接入请求次数及历史成功接入次数；

根据所述时延要求计算紧迫性参数值；

根据所述服务质量要求计算重要性参数值；

根据所述公平性参数值、所述紧迫性参数值及所述重要性参数值计算所述综合优先级。

3.根据权利要求2所述的基于电力业务特征的频率分配方法，其特征在于，所述公平性参数值按照如下公式进行计算：

其中，F_i表示待接入电力业务i的公平性参数值，f_i2表示待接入电力业务i发起的历史接入请求次数，f_i1表示待接入电力业务i历史成功接入次数，i表示待接入电力业务的编号，i为正整数。

4.根据权利要求2所述的基于电力业务特征的频率分配方法，其特征在于，所述紧迫性参数值按照如下公式进行计算：

其中，T_i表示待接入电力业务i的紧迫性参数值，t_i1表示待接入电力业务i的时延要求，t₀表示平均接入时延，i表示待接入电力业务的编号，i为正整数。

5.根据权利要求2所述的基于电力业务特征的频率分配方法，其特征在于，所述重要性参数值按照如下公式进行计算：

其中，R_i表示待接入电力业务i的重要性参数值，QoS_i表示待接入电力业务i的服务质量要求，arg max(QoS_i)表示所有待接入电力业务中服务质量要求的最大值，i表示待接入电力业务的编号，i为正整数。

6.根据权利要求1所述的基于电力业务特征的频率分配方法，其特征在于，所述对待接入电力业务进行频率资源的分配，包括：

根据所述待接入电力业务的频率请求确定待分配频率的带宽；

根据所述待接入电力业务的历史接入信息对待分配频率的带宽进行调整，并将调整后的带宽分配给所述待接入电力业务。

7.根据权利要求6所述的基于电力业务特征的频率分配方法，其特征在于，在将调整后的带宽分配给所述待接入电力业务之前，还包括：

从所述频率请求中获取所申请带宽的预估调制编码等级；

获取调整后的带宽所对应的实际调制编码等级；

根据所述预估调制编码等级与所述实际调制编码等级的关系对调整后的带宽进行而二次调整。

8.一种基于电力业务特征的频率分配系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取各待接入电力业务的频率请求，并判断所有待接入电力业务的频率请求总和是否超过当前可用频率资源；

处理模块，当所述频率请求总和超过所述当前可用频率资源时，所述处理模块用于获取每个待接入电力业务的业务特征信息，并根据所述业务特征信息计算每个所述待接入电力业务的综合优先级，所述业务特征信息包括：时延要求、服务质量要求及历史接入信息；

分配模块，用于对各待接入电力业务对应的综合优先级进行排序，并根据排序结果依次对各待接入电力业务进行频率资源的分配。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1－7任一项所述的基于电力业务特征的频率分配方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机从而执行权利要求1－7任一项所述的基于电力业务特征的频率分配方法。

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