李任新 田霖 朱一峰

摘 要：无线资源管理对实现资源的有效利用起着至关重要的作用。针对變电站中无线网络资源分配问题，提出了基于非合作博弈的变电站无线网络资源的优化管理算法，解决了全双工系统的无线电资源分配问题。将下行链路与上行链路的联合速率最大化问题建模成为上下行链路信道之间的非合作博弈，提出了基于非合作博弈的迭代算法。该算法有效的实现最佳上行链路与下行链路的资源分配，直到达到纳什均衡。仿真结果表明，该算法实现了快速收敛，与同等资源分配方法相比，可以显著提高全双工的性能。

关键词：变电站;无线资源管理;非合作博弈;全双工

Abstract：Wireless resource management plays an important role in the effective utilization of resources. Aiming at the resource allocation problem of wireless network in substation， this paper proposes an optimization management algorithm of wireless network resources in substation based on the non-cooperative game， which solves the radio resource allocation problem of full duplex system. The problem of maximizing the joint sum rate of downlink and uplink is modeled as a non-cooperative game between uplink and downlink channels， and an iterative algorithm based on non-cooperative game is proposed. The algorithm can effectively achieve the optimal uplink and downlink resource allocation until the Nash equilibrium is achieved. According to analysis of simulation result， the algorithm achieves fast convergence and can significantly improve the performance of full duplex compared with the existing resource allocation method.

Key words：Substation; Wireless resource management; Non-cooperative game; Full duplex

如何合理的利用频段，有效的进行频谱资源分配是无线通信中主要研究方向之一。无线通信技术有灵活接入和良好移动性的特点，使得其不受地理条件约束，可以为大规模智能电网终端提供通信的快速部署[1]。无线技术在变电站中的广泛应用，使得电网与信息技术相融合，也使得变电站的管理更加智能化。无线电技术在变电站中的广泛应用，解决了变电站损耗与网络兼容的问题，但同时要考虑抗干扰因素以及资源分配问题。提出基于非合作博弈的变电站无线网络资源分配方法，通过无线资源管理可以合理、高效地利用变电站中的资源，在保证网络服务质量的前提下，使无线资源频谱效率翻倍。

智能电网对变电站内短距离的无线通信有实质性的要求，智能电网是建立在实时、高效、可靠的双工通信的网络基础上，结合自动控制、网络控制以及监管理论对变电站的环境进行实时监控，完成各个独立区域之间的信息融合[2]。……