一种智能电网中基于博弈论的协作传输方法
【专利摘要】本发明提供的一种智能电网中基于博弈论的协作传输方法，所述方法包括(1)构建智能电网模型；(2)建立中继传输的网络模型；(3)评估电力需求和成本；(4)电表数据协作传输。本发明提出的利用中继站进行协作传输，可以提高智能电网数据传输的速率和可靠性，改善网络性能，避免数据拥塞和丢包。同时相对于利用公网传输，其信息安全性较高。利用纳什均衡结果作为中继站最佳传输策略，实现输配电方面的科学调度，可以使个小区的总成本最低，获得最大的效益。
【专利说明】—种智能电网中基于博弈论的协作传输方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无线通信技术，具体讲涉及一种智能电网中基于博弈论的协作传输方法。
【背景技术】
[0002]智能电网目前已采用多种无线技术，如GPRS、CDMA等公网以及WiMAX技术。作为移动无线网络，GPRS/CDMA/TD等将成为未来物联网中主要的移动通讯载体，因其具有无布线、易布置、可流动情况下工作的特点，将被大量应用在需要移动传输数据和不利于布线布网的野外场合。WiMAX技术能提供广域覆盖和安全高速的网络通信，并且能够支持智能电网当前和未来的一些通信要求。
[0003]但是无线公网通信方式由于依赖公网运营商，其安全性、可靠性、实时性不能保证，具有一定的时延，且带宽有限，当接入用户数目增加时，通信速率受影响严重，所以一般无线公网用来做实时性要求不高和数据量不大的场合。WiMAX在市区内合理的覆盖半径大约仅为数公里，且有效的数据传输速率会随着使用者与基站间的距离增加而减小。也就是说，处在小区覆盖边缘的用户难以保证其所声称的高速数据传输速率。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的不足，本发明提出一种智能电网中基于博弈论的协作传输方法。考虑了智能电网中电表数据的最佳协作传输。由于信号在传输的过程中受地形、地貌的影响等，在实际的系统(如WiMAX)中，数据传输质量不理想，有些信号衰落严重的地区就会出现覆盖空洞，或是覆盖区边缘的信号很弱，使得用户无法通信，或造成数据丢失。本发明中的通过部署小区中继站来为数据聚合单元(DAU, data aggregator unit)执行中继传输，提高数据聚合单元(DAU)的传输速率，通过中继传输避免DAU的拥塞，提出一个非合作博弈模型来分析传输策略(中继站执行传输的概率)，并使用纳什均衡作为社区中继传输的最佳方案(根据成本最小化原则)。
[0005]本发明的目的是采用下述技术方案实现的:
[0006]一种智能电网中基于博弈论的协作传输方法，其改进之处在于，所述方法包括
[0007](I)构建智能电网模型；
[0008](2)建立中继传输的网络模型；
[0009](3)评估电力需求和成本；
[0010](4)电表数据协作传输。
[0011]优选的，所述智能电网模型包括家域网HAN、邻域网NAN和广域网WAN。
[0012]进一步地，所述每个家庭里的智能家电、控制设备和智能电表使用短距离或者局域无线传输连成一个家域网HAN，并通过家庭网关与邻域网相连；一个小区的若干家域网组成一个邻域网；家域网HAN网关通过邻域网NAN将仪表数据传输给聚合单元DAU ;广域网用于在智能电网中连接远程系统。[0013]进一步地，所述聚合单元DAU作为NAN网关向MDMS传输数据。
[0014]优选的，所述步骤⑵包括在小区设立中继站，DAU发送电表数据包给MDMS，中继站也收到DAU发送的数据，中继站从数据聚合单元DAU接收的数据包进行解码，广域网WAN把解码数据包从数据聚合器DAU传送到MDMS。
[0015]优选的，所述步骤(3)包括电力需求的概率密度函数的集合为
[0016]
【权利要求】
1.一种智能电网中基于博弈论的协作传输方法,其特征在于，所述方法包括 (1)构建智能电网模型； (2)建立中继传输的网络模型； (3)评估电力需求和成本； (4)电表数据协作传输。
2.如权利要求1所述的一种智能电网中基于博弈论的协作传输方法，其特征在于，所述智能电网模型包括家域网HAN、邻域网NAN和广域网WAN。
3.如权利要求2所述的一种智能电网中基于博弈论的协作传输方法，其特征在于，所述每个家庭里的智能家电、控制设备和智能电表使用短距离或者局域无线传输连成一个家域网HAN，并通过家庭网关与邻域网相连；一个小区的若干家域网组成一个邻域网；家域网HAN网关通过邻域网NAN将仪表数据传输给聚合单元DAU;广域网用于在智能电网中连接远程系统。
4.如权利要求3所述的一种智能电网中基于博弈论的协作传输方法，其特征在于，所述聚合单元DAU作为NAN网关向MDMS传输数据。
5.如权利要求1所述的一种智能电网中基于博弈论的协作传输方法，其特征在于，所述步骤(2)包括在小区设立中继站，DAU发送电表数据包给MDMS，中继站也收到DAU发送的数据，中继站从 数据聚合单元DAU接收的数据包进行解码，广域网WAN把解码数据包从数据聚合器DAU传送到MDMS。
6.如权利要求1所述的一种智能电网中基于博弈论的协作传输方法，其特征在于，所述步骤(3)包括电力需求的概率密度函数的集合为
7.如权利要求1所述的一种智能电网中基于博弈论的协作传输方法，其特征在于，所述步骤(4)包括 设玩家在服务区域中的社区，总的玩家数是M ;社区m的策略Xm为数据包从DAU到MDMS进行中继传输的概率；社区m总成本定义为如下:
【文档编号】H04W40/22GK104023370SQ201410261118
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】刘南杰, 崔正杰, 赵海涛, 李大鹏, 吴军民, 张刚, 黄在朝, 黄辉, 喻强, 于海, 张增华, 邓辉, 吴鹏, 王向群 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院, 国网上海市电力公司