CN112636787A - 一种用于电力物联网并发多业务的宽带电力线载波通信物理层资源切片方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电力物联网并发多业务的宽带电力线载波通信物理层资源切片方法包括以下步骤：对载波通信模块初始化；采集智能终端的用电数据并发送至载波通信模块内，并用户分配子载波；在可用子载波集S中选择对用户k*信道质量最好的子载波n*，计算出用户k*使用的子载波集合Sk和用户k*累计获得的速率
.判断用户k*是否满足QoS速率要求
根据用户所分配的子载波集合S，建立用户k的速率自适应模型，计算出用户的最优分配功率
生成资源分配决策；处理生成OFDM时刻并传送电力线。将多用户资源配置问题降维成单用户子载波最优功率分配问题，对子载波进行功率优化完成功率配置，有效降低了资源分配算法的复杂度，以保证各业务满足用户的QoS需求。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，尤其是涉及一种用于电力物联网并发多业务的宽带电力线载波通信物理层资源切片方法及装置。
背景技术
电力线载波通信(Power Line Communication,PLC)，是利用高频调制信号，将电力线作为媒介进行数据传输的一种特殊通信方式。根据电压等级可将电力线载波通信划分为高压载波(超过35Kv)、中压载波(10Kv)和低压载波(380V/220V)三种。电力线载波通信天然具有电气设备连接，实现各类终端设备的灵活接入，建设成本低的特点，是解决“最后一公里”信息交互问题的有效通信方式之一。电力线载波通信技术由传统窄带通信逐渐发展成宽带电力线载波通信，OFDM即正交频分复用技术，是多载波调制的一种，通过频分复用实现高速串行数据的并行传输，具有较好的抗多径衰弱的能力，能够支持用户接入。利用OFDM技术将通信速率由原来的几千bps提高到几兆至数十兆bps，大幅度提成通信性能。
电力线信道是一个开放共享的信道，各相有独立的PLC网关，各PLC设备需要在共享的电力信道上竞争本相资源，多用户动态资源分配问题的实质就是根据电力线信道的状态信息，在每个OFDM符号内实时动态地为实时(RT)用户和非实时(NRT)用户分配不同的子载波，并在相应的子载波上根据信道增益的大小自适应选择不同的调制方式，根据香农公式加载相应比特。
电力物联网是指对接入电网的终端提供联网服务，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互的智慧服务系统。在电力物联网建设中，作为电力系统中现成的、覆盖范围最广的通信信道，采用电力线载波通信技术能最大程度降低智能通信网络的组件成本。
在电力系统中的并发多业务，需要对多用户动态资源进行分配，不仅要满足各类用户QoS(服务质量)速率需求，还要考虑不同用户之间的公平性，不能因某用户信道质量较好而占用系统大部分资源，某用户信道质量较差而长时间得不到服务，在满足各业务QoS速率需求的基础上，需要利用有限的系统资源提高系统的整体吞吐量。
目前，关于认知网络的跨层资源分配机制的研究尽管较多，但大多数考虑的因素都不全面，有些仅从单纯提高系统吞吐量的角度出发，没有货较少考虑到用户QoS需求的影响，也就无法充分保证系统对认知用户QoS的满足；有些尽管将用户QoS参数纳入考虑范畴，但并为考虑实际情况中不同业务类型QoS需求的差别，有的尽管考虑的比较完善，但完成整个资源分配过程需要大量且长时间的复杂运算，不适宜在实际系统中运用。
因此，有必要提供一种基于系统各种有用认知信息，如用户业务类型和需求、频谱可用性、信道状况等，做出子信道分配、速率控制、功率分配等无线资源分配决策，能够实现在满足认知用户不同QoS需求的前提下尽可能最大化系统有效吞吐量的目标，优化系统性能。
发明内容
本发明的目的是在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种用于电力物联网并发多业务的宽带电力线载波通信物理层资源切片方法。
本发明的另一个目的是提供一种用于电力物联网并发多业务的宽带电力线载波通信物理层资源切片装置。
本发明的技术方案如下：
一种用于电力物联网并发多业务的宽带电力线载波通信物理层资源切片方法，包括以下步骤：
S1.对载波通信模块进行初始化，设定OFDM时刻i＝0，用户集ΩK，用户瞬时速率υk(0)＝0，可用子载波集S＝{1,2,3,L,N}，用户k使用的子载波集
得到每个子载波所获得的系统功率pn，通过如下公式(1)计算得出；
ΩK＝Ωh∪Ωl (2)
其中，Ωh为RT用户集，Ωl为NRT用户集，Ptotal为总发射功率，N为子载波个数，i为OFDM时刻；
S2.通过信息采集模块采集智能终端的用电数据，并发送至载波通信模块内，根据所需的业务类型设定用户的效用函数值以确定用户的优先级，选择第i个OFDM时刻优先级最高的用户k*，并为其分配子载波以满足该用户的QoS速率要求，其中，k*＝argmax(Uk(i))，Uk(i)为效用函数值；
S3.在所述可用子载波集S中选择对用户k*信道质量最好的子载波n*，并更新未分配子载波集S，计算出用户k*使用的子载波集合Sk和用户k*累计获得的速率
其中，Sk＝Sk+{n*}，通过如下公式计算：
其中，pn,k为用户k使用的子载波n上加载的功率；
S4.判断用户k*是否满足QoS速率要求
如果满足QoS速率要求，则将用户k*从用户集ΩK剔除，更新用户集ΩK，ΩK＝ΩK-{k*}，执行步骤S5，如果不满足QoS速率要求
则返回步骤S3，继续为用户k*分配子载波；
S5.判断用户集合ΩK是否为空集：
S501.如果用户集合ΩK不为空集，可用子载波集S不为空集，则返回步骤S2，继续对用户集合ΩK的剩余用户分配子载波，直至可用子载波S为空集；
S502.如果用户集合ΩK不为空集，可用子载波集S为空集，则在选择的第i个OFDM时刻下，子载波资源全部耗尽，但并未满足优先级处于后面的用户
的要求，则在下一个OFDM时刻，用户k*的优先级将会升高，应当优先为该用户分配子载波；
S503.如果用户集合ΩK为空集，则将该第i个OFDM时刻所有用户获得的速率
均大于QoS速率要求，即
若可用子载波集合S中还存在剩余资源，则重置用户集合ΩK，将剩余未分配的子载波继续分配给信道质量最佳的用户，直至可用子载波集合S为空；
S6.根据所述步骤S3的为用户所分配的子载波集合S，通过建立用户k的速率自适应模型，计算出用户的最优分配功率
并更新用户k*实际获得的速率，生成资源分配决策，将资源分配决策发送至调制模块，
S7.调制模块接收所述资源分配决策，处理生成OFDM时刻，并将OFDM时刻传送至模拟前端耦合电力线中。
在上述技术方案中，所述步骤S6中建立的用户k的速率自适应模型，计算出用户的最优分配功率
具体计算方法如下：
S601.建立用户k的速率自适应模型：如公式(5)所示：
其中，C为子载波集，Cn,i,k为子载波分配标志位，Cn,i,k＝0表示在第i个OFDM时刻内子载波n不分配给用户k，Cn,i,k＝1表示子载波n分配给用户k；υn,i,k为在第i个OFDM时刻内分配给用户k的子载波n上加载的比特；Pmax为功率谱限制下的每个子载波发射功率上限；
为用户k的QoS速率要求；
S602.构造拉格朗日乘子L，拉格朗日函数为L(λk,μk,νk)，如公式(6)所示：
其中，λk,μk,νk分别是对应C1、C2、C3不等式约束的拉格朗日乘子；
S603.对拉格朗日乘子L的对偶问题表达，如公式(7)所示：
S604.采用梯度下降法求解最优拉格朗日系数λk,μk,νk，在第m次迭代时，更新拉格朗日系数，如公式(8)-(10)所示，在每次迭代中，计算当前搜索的最优值，并通过公式(11)对最优值进行实时更新，当满足设定条件
时，终止迭代；
S605.通过步骤S604计算出拉格朗日系数的最优值
并通过最优值计算出用户的最优分配功率
值，如公式(12)计算得出：
在上述技术方案中，所述用户的最优分配功率
值大于等于0。
在上述技术方案中，在所述步骤S6生成第i个OFDM时刻下的资源分配决策后，令i＝i+1，并返回至步骤S2继续计算最优分配功率
值。
一种用于电力物联网并发多业务的宽带电力线载波通信物理层资源切片装置，包括：
传感器，用于探测智能终端的用电行为信息；
信息采集模块，用于采集所述传感器的用电行为信息，并对用电行为信息分析处理生成用电数据；
载波通信模块，用于接收所述用电数据，对用电数据进行包装、调度及资源切片分配，并生成资源分配决策；
调制模块，用于根据所述资源分配决策处理生成OFDM时刻，并将OFDM时刻传送至模拟前端耦合电力线中。
在上述技术方案中，所述信息采集模块采用香农采样定力对传感器探测的用电行为信息进行处理。
在上述技术方案中，所述载波通信模块包括应用层、数据链路层和物理层；
所述应用层用于通过DL/T698通信协议对所述用电数据处理生成业务报文；
所述数据链路层用于对业务报文进行数据包装生成数据帧，并对数据帧调度传送至所述物理层；
所述物理层用于接收数据链路层传输的数据帧，并通过资源分配算法为各业务进行物理层资源切片，在满足用户QoS需求的前提下得到最大化有效吞吐量的资源分配决策。
在上述技术方案中，所述调制模块通过OFDM调制技术将所述资源分配决策调制成二进制0/1码元信号，通过QAM增强型调制方式实现星座映射，经过IFFT处理加入保护间隔和循环前缀后生成OFDM时刻，并将该OFDM时刻送入模拟前端耦合到电力线中进行传输。
在上述技术方案中，所述用电行为信息包括智能终端的用电量数据、负荷曲线数据、低压集抄数据。
在上述技术方案中，所述信息采集模块包括微处理器和存储器，其中，所述微处理器用于对所述用电行为信息分析处理，生成以十六进制数码形式的用电数据；所述存储器用于存储所述用电数据。
在上述技术方案中，所述微处理器内嵌入软件，在微处理器内通过实施例1中所述的方法进行资源切片方法。
本发明具有的优点和积极效果是：
1.本发明的切片方法通过为各业务划分物理层资源切片，基于等功率子载波分配方式为调度用户划分子载波集，将多用户资源配置问题降维成单用户子载波最优功率分配问题，采用拉格朗日乘子法对子载波进行功率优化，进而完成功率配置，有效降低了资源分配算法的复杂度，以保证各业务能够在不同环境下获得充足的资源满足用户的QoS需求。
2.通过本发明的切片方法，能够针对多种类型资源进行资源分配决策，实现在满足认知用户不同QoS需求的前提下尽可能最大化系统有效吞吐量的目标，优化系统性能。
附图说明
图1是本发明的资源切片方法的流程图；
图2是本发明的资源切片装置的结构示意图；
图3是实施例2中资源充足时的吞吐量对比图；
图4是实施例2中资源不足时的吞吐量对比图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，决不限制本发明的保护范围。
实施例1
如图1所示，本发明的一种用于电力物联网并发多业务的宽带电力线载波通信物理层资源切片方法，包括以下步骤：
S1.对载波通信模块进行初始化，设定OFDM时刻i＝0，用户集ΩK，用户瞬时速率υk(0)＝0，可用子载波集S＝{1,2,3,L,N}，用户k使用的子载波集
得到每个子载波所获得的系统功率pn，通过如下公式(1)计算得出；
ΩK＝Ωh∪Ωl (2)
其中，Ωh为RT用户集，Ωl为NRT用户集，Ptotal为总发射功率，N为子载波个数，i为OFDM时刻；
S2.通过信息采集模块采集智能终端的用电数据，并发送至载波通信模块内，根据所需的业务类型设定用户的效用函数值以确定用户的优先级，选择第i个OFDM时刻优先级最高的用户k*，并为其分配子载波以满足该用户的QoS速率要求，其中，k*＝argmax(Uk(i))，Uk(i)为效用函数值；
S3.在所述可用子载波集S中选择对用户k*信道质量最好的子载波n*，并更新未分配子载波集S，计算出用户k*使用的子载波集合Sk和用户k*累计获得的速率
其中，Sk＝Sk+{n*}，通过如下公式计算：
其中，pn,k为用户k使用的子载波n上加载的功率；
S4.判断用户k*是否满足QoS速率要求
如果满足QoS速率要求，则将用户k*从用户集ΩK剔除，更新用户集ΩK，ΩK＝ΩK-{k*}，执行步骤S5，如果不满足QoS速率要求
则返回步骤S3，继续为用户k*分配子载波；
S5.判断用户集合ΩK是否为空集：
S501.如果用户集合ΩK不为空集，可用子载波集S不为空集，则返回步骤S2，继续对用户集合ΩK的剩余用户分配子载波，直至可用子载波S为空集；
S502.如果用户集合ΩK不为空集，可用子载波集S为空集，则在选择的第i个OFDM时刻下，子载波资源全部耗尽，但并未满足优先级处于后面的用户
的要求，则在下一个OFDM时刻，用户k*的优先级将会升高，应当优先为该用户分配子载波；
S503.如果用户集合ΩK为空集，则将该第i个OFDM时刻所有用户获得的速率
均大于QoS速率要求，即
若可用子载波集合S中还存在剩余资源，则重置用户集合ΩK，将剩余未分配的子载波继续分配给信道质量最佳的用户，直至可用子载波集合S为空；
S6.根据所述步骤S3的为用户所分配的子载波集合S，通过建立用户k的速率自适应模型，计算出用户的最优分配功率
并更新用户k*实际获得的速率，生成资源分配决策，将资源分配决策发送至调制模块，
S7.调制模块接收所述资源分配决策，处理生成OFDM时刻，并将OFDM时刻传送至模拟前端耦合电力线中。
进一步地说，所述步骤S6中建立的用户k的速率自适应模型，计算出用户的最优分配功率
具体计算方法如下：
S601.建立用户k的速率自适应模型：如公式(5)所示：
其中，C为子载波集，Cn,i,k为子载波分配标志位，Cn,i,k＝0表示在第i个OFDM时刻内子载波n不分配给用户k，Cn,i,k＝1表示子载波n分配给用户k；υn,i,k为在第i个OFDM时刻内分配给用户k的子载波n上加载的比特；Pmax为功率谱限制下的每个子载波发射功率上限；
为用户k的QoS速率要求；
S602.构造拉格朗日乘子L，拉格朗日函数为L(λk,μk,νk)，如公式(6)所示：
其中，λk,μk,νk分别是对应C1、C2、C3不等式约束的拉格朗日乘子；
S603.对拉格朗日乘子L的对偶问题表达，如公式(7)所示：
S604.采用梯度下降法求解最优拉格朗日系数λk,μk,νk，在第m次迭代时，更新拉格朗日系数，如公式(8)-(10)所示，在每次迭代中，计算当前搜索的最优值，并通过公式(11)对最优值进行实时更新，当满足设定条件
时，终止迭代；
S605.通过步骤S604计算出拉格朗日系数的最优值
并通过最优值计算出用户的最优分配功率
值，如公式(12)计算得出：
进一步地说，所述用户的最优分配功率
值大于等于0。
进一步地说，在所述步骤S6生成第i个OFDM时刻下的资源分配决策后，令i＝i+1，并返回至步骤S2继续计算最优分配功率
值。
用户的最优分配功率
值是根据用户k中子载波信噪比情况而进行功率分配的，可实现用户k的最大吞吐量，进而使得包含K个用户的宽带电力线载波通信系统平均吞吐量得到提升。
在实施例1的基础上，验证实施例1中记载的所述切片方法的有效性，以接入宽带电力线载波通信系统用户为例在matlab仿真平台上进行分析，设定参数如表1所示：
表1设定参数
实验包含2个RT用户和2个NRT用户采用PLC级联方式与网关连接通信，其中信道质量由高到低分别为RT1>RT2，NRT1>NRT2。分别在系统资源充足以及系统资源不足时将所提算法与最大吞吐量算法和Gong算法对RT用户、NRT用户吞吐量进行对比。
如图3所示为资源充足时的吞吐量对比，从图中看出，为了追求吞吐量的最大化，将资源分配给信道质量较好的用户RT1、NRT1，该类用户获得的速率远高于QoS速率需求，而信道质量较差的用户RT2、NRT2因获得的资源不足导致速率低于QoS要求的最低速率。
而Gong算法为各用户分配资源时考虑了业务QoS需求，在资源充足时，4个用户均能满足要求，但整体吞吐量交底。
本发明的切片方法通过基于贪婪原则的等功率分配方式划分各用户所用子载波集后，采用拉格朗日乘子法对各用户内的子载波进行最优功率分配，提高了各用户的实际吞吐量，以用户RT2为例所提算法比最大吞吐量算法以及Gong算法分别提高16.94％、6.47％。
如图4所示，是在资源不足时通过不同算法的吞吐量对比，其中，最大吞吐量算法与在资源充足时基本相同。
Gong算法由于采用等功率分配方式，系统整体吞吐量较低虽然满足了RT用户的QoS速率要求，但NRT用户未得到满足。
本发明的切片方法考虑了各用户的QoS速率要求并通过对各用户子载波进行功率优化，有效提高了各用户整体吞吐量，因此在资源不足时，只有用户NRT2未满足QoS速率要求。
实施例2
如图所示，本发明的一种用于电力物联网并发多业务的宽带电力线载波通信物理层资源切片装置，包括：
传感器，用于探测智能终端的用电行为信息；
信息采集模块，用于采集所述传感器的用电行为信息，并对用电行为信息分析处理生成用电数据；
载波通信模块，用于接收所述用电数据，对用电数据进行包装、调度及资源切片分配，并生成资源分配决策；
调制模块，用于根据所述资源分配决策处理生成OFDM时刻，并将OFDM时刻传送至模拟前端耦合电力线中。
进一步地说，所述信息采集模块采用香农采样定力对传感器探测的用电行为信息进行处理。
进一步地说，所述载波通信模块包括应用层、数据链路层和物理层；
所述应用层用于通过DL/T698通信协议对所述用电数据处理生成业务报文；
所述数据链路层用于对业务报文进行数据包装生成数据帧，并对数据帧调度传送至所述物理层；
所述物理层用于接收数据链路层传输的数据帧，并通过资源分配算法为各业务进行物理层资源切片，在满足用户QoS需求的前提下得到最大化有效吞吐量的资源分配决策。
进一步地说，所述调制模块通过OFDM调制技术将所述资源分配决策调制成二进制0/1码元信号，通过QAM增强型调制方式实现星座映射，经过IFFT处理加入保护间隔和循环前缀后生成OFDM时刻，并将该OFDM时刻送入模拟前端耦合到电力线中进行传输。
进一步地说，所述用电行为信息包括智能终端的用电量数据、负荷曲线数据、低压集抄数据。
进一步地说，所述信息采集模块包括微处理器和存储器，其中，所述微处理器用于对所述用电行为信息分析处理，生成以十六进制数码形式的用电数据；所述存储器用于存储所述用电数据。
进一步地说，所述微处理器内嵌入软件，在微处理器内通过实施例1中所述的方法进行资源切片方法。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于电力物联网并发多业务的宽带电力线载波通信物理层资源切片方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.对载波通信模块进行初始化，设定OFDM时刻i＝0，用户集ΩK，用户瞬时速率υk(0)＝0，可用子载波集S＝{1,2,3,L,N}，用户k使用的子载波集
得到每个子载波所获得的系统功率pn，通过如下公式(1)计算得出；
ΩK＝Ωh∪Ωl (2)
其中，Ωh为RT用户集，Ωl为NRT用户集，Ptotal为总发射功率，N为子载波个数，i为OFDM时刻；
S2.通过信息采集模块采集智能终端的用电数据，并发送至载波通信模块内，根据所需的业务类型设定用户的效用函数值以确定用户的优先级，选择第i个OFDM时刻优先级最高的用户k*，并为其分配子载波以满足该用户的QoS速率要求，其中，k*＝argmax(Uk(i))，Uk(i)为效用函数值；
S3.在所述可用子载波集S中选择对用户k*信道质量最好的子载波n*，并更新未分配子载波集S，计算出用户k*使用的子载波集合Sk和用户k*累计获得的速率
其中，Sk＝Sk+{n*}，通过如下公式计算：
其中，pn,k为用户k使用的子载波n上加载的功率；
S4.判断用户k*是否满足QoS速率要求
如果满足QoS速率要求，则将用户k*从用户集ΩK剔除，更新用户集ΩK，ΩK＝ΩK-{k*}，执行步骤S5，如果不满足QoS速率要求
则返回步骤S3，继续为用户k*分配子载波；
S5.判断用户集合ΩK是否为空集：
S501.如果用户集合ΩK不为空集，可用子载波集S不为空集，则返回步骤S2，继续对用户集合ΩK的剩余用户分配子载波，直至可用子载波S为空集；
S502.如果用户集合ΩK不为空集，可用子载波集S为空集，则在选择的第i个OFDM时刻下，子载波资源全部耗尽，但并未满足优先级处于后面的用户
的要求，则在下一个OFDM时刻，用户k*的优先级将会升高，应当优先为该用户分配子载波；
S503.如果用户集合ΩK为空集，则将该第i个OFDM时刻所有用户获得的速率
均大于QoS速率要求，即
若可用子载波集合S中还存在剩余资源，则重置用户集合ΩK，将剩余未分配的子载波继续分配给信道质量最佳的用户，直至可用子载波集合S为空；
S6.根据所述步骤S3的为用户所分配的子载波集合S，通过建立用户k的速率自适应模型，计算出用户的最优分配功率
并更新用户k*实际获得的速率，生成资源分配决策，将资源分配决策发送至调制模块，
S7.调制模块接收所述资源分配决策，处理生成OFDM时刻，并将OFDM时刻传送至模拟前端耦合电力线中。
2.根据权利要求1所述的宽带电力线载波通信物理层资源切片方法，其特征在于：所述步骤S6中，建立用户k的速率自适应模型，计算出用户的最优分配功率
计算方法如下：
S601.建立用户k的速率自适应模型：如公式(5)所示：
其中，C为子载波集，Cn,i,k为子载波分配标志位，Cn,i,k＝0表示在第i个OFDM时刻内子载波n不分配给用户k，Cn,i,k＝1表示子载波n分配给用户k；υn,i,k为在第i个OFDM时刻内分配给用户k的子载波n上加载的比特；Pmax为功率谱限制下的每个子载波发射功率上限；
为用户k的QoS速率要求；
S602.构造拉格朗日乘子L，拉格朗日函数为L(λk,μk,νk)，如公式(6)所示：
其中，λk,μk,νk分别是对应C1、C2、C3不等式约束的拉格朗日乘子；
S603.对拉格朗日乘子L的对偶问题表达，如公式(7)所示：
S604.采用梯度下降法求解最优拉格朗日系数λk,μk,νk，在第m次迭代时，更新拉格朗日系数，如公式(8)-(10)所示，在每次迭代中，计算当前搜索的最优值，并通过公式(11)对最优值进行实时更新，当满足设定条件
时，终止迭代；
S605.通过步骤S604计算出拉格朗日系数的最优值
并通过最优值计算出用户的最优分配功率
值，如公式(12)计算得出：
3.根据权利要求2所述的宽带电力线载波通信物理层资源切片方法，其特征在于：所述用户的最优分配功率
值大于等于0。
4.根据权利要求3所述的宽带电力线载波通信物理层资源切片方法，其特征在于：在所述步骤S6生成第i个OFDM时刻下的资源分配决策后，令i＝i+1，并返回至步骤S2继续计算最优分配功率
值。
5.一种用于电力物联网并发多业务的宽带电力线载波通信物理层资源切片装置，其特征在于，包括：
传感器，用于探测智能终端的用电行为信息；
信息采集模块，用于采集所述传感器的用电行为信息，并对用电行为信息分析处理生成用电数据；
载波通信模块，用于接收所述用电数据，对用电数据进行包装、调度及资源切片分配，并生成资源分配决策；
调制模块，用于根据所述资源分配决策处理生成OFDM时刻，并将OFDM时刻传送至模拟前端耦合电力线中。
6.根据权利要求5所述的宽带电力线载波通信物理层资源切片装置，其特征在于：所述信息采集模块采用香农采样定力对传感器探测的用电行为信息进行处理。
7.根据权利要求6所述的宽带电力线载波通信物理层资源切片装置，其特征在于：所述载波通信模块包括应用层、数据链路层和物理层；
所述应用层用于通过DL/T698通信协议对所述用电数据处理生成业务报文；
所述数据链路层用于对业务报文进行数据包装生成数据帧，并对数据帧调度传送至所述物理层；
所述物理层用于接收数据链路层传输的数据帧，并通过资源分配算法为各业务进行物理层资源切片，在满足用户QoS需求的前提下得到最大化有效吞吐量的资源分配决策。
8.根据权利要求7所述的宽带电力线载波通信物理层资源切片装置，其特征在于：所述调制模块通过OFDM调制技术将所述资源分配决策调制成二进制0/1码元信号，通过QAM增强型调制方式实现星座映射，经过IFFT处理加入保护间隔和循环前缀后生成OFDM时刻，并将该OFDM时刻送入模拟前端耦合到电力线中进行传输。
9.根据权利要求8所述的宽带电力线载波通信物理层资源切片装置，其特征在于：所述用电行为信息包括智能终端的用电量数据、负荷曲线数据、低压集抄数据。
10.根据权利要求9所述的宽带电力线载波通信物理层资源切片装置，其特征在于：所述信息采集模块包括微处理器和存储器，其中，所述微处理器用于对所述用电行为信息分析处理，生成以十六进制数码形式的用电数据；所述存储器用于存储所述用电数据。
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